[发明专利]一种靶材组件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种靶材组件及其制备方法，属于工具与模具镀膜技术领域。

背景技术

目前，靶材多采用软焊接合的方法，现工业上进行靶材的焊合工艺时，最常使用的方法为与背板进行软焊接合，使用的焊料为低熔点的铟(In)或锡(Sn)材料。

软焊接合方法的优点为处理温度低（通常小于280℃），不会造成靶材后续不正常晶粒长大，但其缺点为接合度弱，且不同性质的靶材适用的软焊接合方法皆有些不同。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种具有很强接合度的靶材组件及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种靶材组件，包括背板和靶材，背板的焊合表面设有低熔点的背板焊料层，靶材的焊合表面从内到外依次设有等离子喷涂界面层和低熔点的靶材焊料层；背板焊料层与靶材焊料层软焊接。

上述靶材的组成成分为石墨。

上述背板的材料为铜。

上述背板焊料层和靶材焊料层的材料均为铟或锡。

上述等离子喷涂界面层的材料为氧化铬或氧化铝。

上述等离子喷涂界面层的厚度不小于100微米。

本发明的靶材组件的制备方法，包括以下几个步骤：

（1）在背板的焊合表面涂覆背板焊料层，并加热背板焊料层使其成为熔融状态；

（2）在靶材的焊合表面用砂纸打磨；

（3）在靶材的砂纸打磨表面利用等离子喷涂方法喷涂等离子喷涂界面层；

（4）在确定无等离子喷涂界面层脱落后，在等离子喷涂界面层上涂覆靶材焊料层，并加热靶材焊料层使其成为熔融状态；

（5）将背板上熔融状态的背板焊料层与靶材上熔融状态的靶材焊料层进行软焊接合。

步骤（2）中，靶材的焊合表面选用400目或800目的砂纸进行打磨。

步骤（4）中，通过赛路凡胶带进行剥离测试，确定有无等离子喷涂界面层脱落。

本发明在背板的表面设置低熔点的背板焊料层，在靶材的表面从内到外依次设置等离子喷涂界面层和靶材焊料层，此预处理使得靶材组件具有较佳的接合附着能力。

附图说明

图1为本发明的靶材组件结构示意图；

图2为本发明的靶材组件制备方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

参见图1，本发明的靶材组件包括背板1和靶材5，背板1的焊合表面设有低熔点的背板焊料层2，靶材5的焊合表面从内到外依次设有等离子喷涂界面层4和低熔点的靶材焊料层3；背板焊料层2与靶材焊料层3软焊接。

参见图2，本发明靶材组件的制备方法包括以下几个步骤：

（1）在背板1的焊接表面涂覆背板焊料层2，并加热使背板焊料层2成为熔融状态（铟的熔点156.6℃）。该背板焊料层2是由低熔点的焊料所组成，背板1的材料选自于铜，而背板焊料层2的材料为铟。

（2）在靶材5的焊合表面选用400目的砂纸进行打磨。本实施例中，靶材5的组成成分为石墨。

（3）打磨后，在惰性保护气氛下，用等离子喷涂的手法喷涂等离子喷涂界面层4，且等离子喷涂界面层4必须完全覆盖其打磨的表面，本实施例中，等离子喷涂界面层4的材料为氧化铬，且等离子喷涂界面层4的厚度不小于100微米。

（4）以赛路凡胶带进行剥离测试，确定无氧化铬层脱落。再在等离子喷涂界面层4上涂覆靶材焊料层3，并加热使靶材焊料层3成为熔融状态。靶材焊料层3是由低熔点的焊料所组成，且与背板焊料层2的材质为同一焊料。

（5）将背板1上熔融状态的背板焊料层2与靶材5上熔融状态的靶材焊料层3进行软焊接合，降温冷却后完成靶材5与背板1的接合。

试验结果为：靶材组件的抗拉力拉伸值40～50kg/cm2。

实施例2：

与实施例1不同的是，等离子喷涂界面层4的材料为氧化铝。试验结果为：靶材组件的抗拉力拉伸值30～35kg/cm2。

实施例3：

与实施例1不同的是，靶材5的焊合表面选用800目的砂纸进行打磨。试验结果为：靶材组件的抗拉力拉伸值35～40kg/cm2。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。