[发明专利]一种铝靶材与铝背板的钎焊方法

说明书

本发明涉及一种铝靶材与铝背板的钎焊方法，所述铝背板的焊接面设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第二凹槽；所述第一凹槽的直径等于所述铝靶材的直径；所述铝靶材焊接面设置有与所述铝背板焊接面第二凹槽相配合的凸起；所述钎焊方法包括如下步骤：(1)对铝靶材的焊接面进行喷砂处理至粗糙度为2‑3μm，对铝背板的焊接面进行阳极氧化处理；(2)向铝背板的第一凹槽和第二凹槽内添加焊料后进行钎焊接，得到铝靶材组件。本发明提供的焊接方法，通过设定特殊的焊接结构并且对焊接面进行特定的处理，实现了铝靶材和铝背板良好的焊接，焊接结合率≥97％，焊接面应力分布均匀，靶材组件使用寿命显著延长。

技术领域

本发明涉及靶材焊接领域，具体涉及一种铝靶材与铝背板的钎焊方法。

背景技术

目前，在半导体工业中，靶材组件是由符合溅射性能的靶材、与靶材结合的背板构成。背板在靶材组件中起支撑作用，并具有传导热量的功效。高纯铝靶材(≥3N)是半导体芯片制造常用的导线制造材料，而其在使用是通常需要与背板进行焊接。

CN104588810A公开了一种铝靶材组件的焊接方法，包括：提供铝靶材、铝背板；在铝靶材的待焊接面上形成钎料浸润层或者在铝背板的待焊接面上形成钎料浸润层；将铝背板、形成有钎料浸润层的铝靶材置于真空包套内，铝背板的待焊接面与钎料浸润层接触，或者，将铝靶材、形成有钎料浸润层的铝背板置于真空包套内，铝靶材的待焊接面与钎料浸润层接触；利用热等静压工艺将铝靶材、钎料浸润层、铝背板焊接在一起以形成铝靶材组件；焊接完成后，对真空包套进行冷却，去除真空包套以获得铝靶材组件。实现了铝靶材与铝背板之间的焊接，并且焊接效率较高，形成的铝靶材组件的焊接强度较高、变形量小，能够满足长期稳定生产和使用靶材的需要。

CN103567583A公开了一种铝靶材组件的焊接方法，包括：利用熔融的锡焊料对铝靶材坯料的焊接面进行表面浸润处理；利用熔融的铟焊料对背板的焊接面进行表面浸润处理；利用所述锡焊料与所述铟焊料将所述铝靶材坯料的焊接面与所述背板的焊接面焊接在一起。本发明所提供的铝靶材组件的焊接方法免去对铝靶材坯料焊接表面的镀镍处理，降低了能耗，节省了成本，减少了污染。

然而，现有的焊接方法仍存在焊接结合率低，焊接后焊接面存在应力分布不均匀，焊接后靶材组件使用寿命短等问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝靶材与铝背板的钎焊方法，通过该焊接方法，可实现铝靶材和铝背板良好的焊接，焊接结合率≥97％，焊接面应力分布均匀，靶材组件使用寿命显著延长。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种铝靶材与铝背板的钎焊方法，所述铝背板的焊接面设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第二凹槽；

所述第一凹槽的直径等于所述铝靶材的直径；

所述铝靶材焊接面设置有与所述铝背板焊接面第二凹槽相配合的凸起；

所述钎焊方法包括如下步骤：

(1)对铝靶材的焊接面进行喷砂处理至粗糙度为2-3μm，对铝背板的焊接面进行阳极氧化处理；

(2)向铝背板的第一凹槽和第二凹槽内添加焊料后进行钎焊接，得到铝靶材组件。

本发明提供的焊接方法，通过设定特殊的焊接结构并且对焊接面进行特定的处理，实现了铝靶材和铝背板良好的焊接，焊接结合率≥97％，焊接面应力分布均匀，靶材组件使用寿命显著延长。

作为本发明优选的技术方案，所述第一凹槽与所述第二凹槽直径的差值为0.4-1.5mm，例如可以是0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。