[发明专利]一种脆性靶材的焊接方法

说明书

本发明涉及一种脆性靶材的焊接方法，先将脆性靶坯的焊接面与辅助压块的第一平面相接触并进行绑定，所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同，再将绑定脆性靶坯、背板以及焊料进行加热，利用熔化后的焊料对焊接面进行浸润处理，随后将浸润处理后的绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上，实现焊接面之间的接触，在所述辅助压块的第二表面上放置压块并冷却，将所述辅助压块取下，得到脆性靶材。本发明所述脆性靶材的焊接方法通过将脆性靶坯与辅助压块进行绑定，不仅有效解决了扣合后焊料残存空气而被氧化的问题，使得焊接结合率≥97％，平面度＜1mm，还有效防止了靶坯开裂，满足磁控溅射的使用要求。

技术领域

本发明涉及脆性靶材技术领域，尤其涉及一种脆性靶材的焊接方法。

背景技术

在靶材的制备过程中，通常采用焊接的方式将靶坯和背板进行连接。其中，钎焊由于操作简单、成本较低，是靶材焊接的首选方式。钎焊指的是将低于焊件熔点的焊料和焊件同时加热到焊料熔化温度，然后利用液态焊料填充固态工件的缝隙中，使得焊件达到焊接的目的。但是，靶材在溅射镀膜时温度会升高，易导致焊料软化，甚至当焊接结合度不高的时候，极易发生靶材脱焊的严重事故。因此，钎焊的焊接结果好坏是评价靶材溅射稳定性的一个重要参数。

近年来，随着我国集成电路行业的快速发展，对新型靶材的需求越来越多，尤其是脆性靶材，包括硅合金靶材及陶瓷靶材。但是，脆性靶材具有密度小、易碎裂的特点，在钎焊时容易因温差、焊料类型等原因造成靶材开裂、焊接结合率差，进而影响到靶材的溅射，存在靶材脱焊的风险，因此对于脆性靶材的焊接不仅需要软质焊料，还要避免扣合后焊料发生氧化，使得钎焊的难度加大，这也导致目前大多数脆性靶材无法大批量生产，严重制约了行业的发展。

针对脆性靶材的焊接难题，现有技术公开了一些改进方法，例如CN206298637U公开了一种靶材组件，对靶材和背板之间的机加工结构进行了改进，保证在焊接面处无脆性材料残留，从而达到后续加工时不产生崩边和压伤的目的，保证产品质量和加工效率。但是，改进效果极其有限。

综上所述，目前亟需开发一种脆性靶材的焊接方法，不仅能够保证焊接结合率，避免靶材开裂，还能够稳定生产，扩宽市场发展，提高国家竞争力。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的提供了一种脆性靶材的焊接方法，先将脆性靶坯的焊接面与辅助压块的第一平面相接触并进行绑定，所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同，再将绑定脆性靶坯、背板以及焊料进行加热，利用熔化后的焊料对焊接面进行浸润处理，随后将浸润处理后的绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上，实现焊接面之间的接触，在所述辅助压块的第二表面上放置压块并冷却，将所述辅助压块取下，得到脆性靶材。本发明所述脆性靶材的焊接方法通过将脆性靶坯与辅助压块进行绑定，不仅有效防止了脆性靶坯由于密度较小而在扣合时无法压实焊料，有效解决了扣合后焊料残存空气而被氧化的问题，使得焊接结合率≥97％，平面度＜1mm，还有效防止了靶坯开裂，满足磁控溅射的使用要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的在于提供一种脆性靶材的焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：

(1)准备脆性靶坯和辅助压块，将所述辅助压块的第一平面与所述脆性靶坯的溅射面相接触并进行绑定，得到绑定脆性靶坯；其中，所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同；

(2)将所述绑定脆性靶坯、背板以及焊料进行加热，然后利用熔化后的焊料分别对所述绑定脆性靶坯的焊接面以及所述背板的焊接面进行浸润处理；

(3)将浸润处理后的所述绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上，实现焊接面之间的接触，在所述辅助压块的第二表面上放置压块并冷却；

(4)将所述辅助压块取下，得到脆性靶材。