[发明专利]一种无拼接旋转靶材的钎焊方法

说明书

本发明涉及一种无拼接旋转靶材的钎焊方法，具体为：利用超声波焊头将钎焊料高频振荡进入靶管内表面和背管的外表面；将靶管和背管安装于定位底座上，再将钎料盘连接于靶管的上方端部；将组装好的钎焊装置置于电热恒温鼓风干燥箱内，通过温控器设定温控升温曲线，保温时间到之后，自然冷却到室温；待整套装置冷却到室温，将钎料盘上残余的钎焊料用刮刀去除，将钎料盘和定位底座拆除，得到钎焊完成的旋转靶材。本钎焊方法能够解决靶材钎焊过程中靶管和背管加热过程温差的大的问题；本钎焊方法容易控制升温速率，可以避免靶材因升温过快导致开裂的问题。

技术领域

本发明涉及靶材制备技术领域，尤其涉及一种无拼接旋转靶材的钎焊方法。

背景技术

旋转靶材是用于溅射镀膜制程中的关键材料。由于旋转靶材需要安装在镀膜机上使用，因此需要加工出与镀膜机相连接的结构以便安装，由于一些材料难以加工复杂结构因此需要将靶材材料钎焊在不锈钢背管或钛背管上，在背管上加工连接结构使其能够正常安装。

目前已公开的现有技术，是利用不同的加热方式进行靶材和背管的加热并钎焊的方法；如公开号为CN109352109A，专利名称为一种旋转靶材绑定的装置及方法，其记载了一种利用油浴加热背管的方式进行靶材绑定的方法。这种方法能解决加热均匀性问题，但只加热背管，会存在靶管和背管温差过大问题。

另如,公开号为CN110218983A，专利名称为一种磁控溅射旋转靶材的绑定方法，其记载了一种通过电热丝加热或者感应加热进行靶材和背管的加热，这种方法升温速率过快容易造成靶材开裂，且该方法仅能绑定多段拼接，单节长度较短的材料。

靶材制造企业通常将钎焊表达为绑定，因此在该技术领域，靶材钎焊和靶材绑定是一样的意思。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种无拼接旋转靶材的钎焊方法，在电热恒温鼓风干燥箱内利用鼓风加热进行靶材、背管和钎悍料的加热及钎焊过程，解决了升温速率和加热均匀性问题，靶材、背管和钎焊料三者无温差，升温速率可控且可以根据靶材的规格选择内腔尺寸，最长可以绑定单节3m以内的旋转靶材。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种无拼接旋转靶材的钎焊方法，包括以下具体步骤：

步骤一：靶管内表面和背管外表面金属化处理：利用超声波焊头将钎焊料高频振荡进入靶管内表面和背管的外表面，使得靶管的内表面和背管的外表面形成一层钎焊料层；

步骤二：组装旋转靶材钎焊装置：将靶管和背管安装于定位底座上，靶管套设于背管上，再将钎料盘连接于靶管的上方端部，钎料盘内设有钎料出料孔，钎料出料孔与靶管和背管之间形成的钎焊间隙相通；

步骤三：加钎焊料：按靶管和背管之间形成的钎焊间隙，计算钎焊所需的理论重量，理论重量＝π·(ID₁²-OD₂²)·L₁·ρ_焊料/4000，其中，ID₁为靶管(10)的内径尺寸，OD₂为背管(12)的外径尺寸，L₁为靶管(10)的长度尺寸，ρ_焊料为钎焊料的密度，取重量等于理论重量*1.1的钎焊料置于步骤二所述钎料盘内；

步骤四：钎焊：将组装好的钎焊装置置于电热恒温鼓风干燥箱内，通过温控器设定温控升温曲线：升温速率控制在5-10℃/min,目标温度：165-175℃，保温10min，保温时间到之后，关闭加热，随电热恒温鼓风干燥箱气氛自然冷却到室温；

步骤五：残余钎焊料清理：待整套装置冷却到室温，将钎料盘上残余的钎焊料用刮刀去除，将钎料盘和定位底座拆除，得到钎焊完成的旋转靶材。