[发明专利]防开裂的旋转靶材总成

说明书

本发明涉及旋转靶材加工领域，具体涉及一种防开裂的旋转靶材总成。本发明提供一种防开裂的旋转靶材总成，包括背管和至少两段旋转靶材管，这些旋转靶材管轴向排列，套在背管外侧，随背管一同绕背管轴线旋转，旋转靶材管内径大于背管外径，相邻的两段旋转靶材管间隔有足够距离。该防开裂的旋转靶材总成，其旋转靶材管不容易开裂，旋转靶材总成使用寿命长，且无需为绑定工序耗费更多的时间，生产效率高。

技术领域

本发明涉及旋转靶材加工领域，具体涉及一种防开裂的旋转靶材总成。

背景技术

在磁控溅射、真空镀膜等场景中，常常需要用到旋转靶材管，旋转靶材管安装到相应的驱转设备后受驱转设备驱转，在被高速粒子撞击后，旋转靶材管表面的靶材原子被溅射脱离，并高速撞击到目标物表面实现镀膜。旋转靶材管通常系经原材料生胚烧结后车削加工而成，车削后的旋转靶材管为较短的圆管状，不能满足镀膜较长的物体，因此，需要通过绑定工艺把多段较短的旋转靶材管轴向排列套在一条不锈钢背管的外侧，使背管和多段旋转靶材管共同组成一条旋转靶材总成，才能投入使用。旋转靶材总成中，绑定后的多段旋转靶材管固定连接在背管外侧，多段旋转靶材管随背管一同绕轴线旋转。

旋转靶材总成中，旋转靶材管的内径略大于背管的外径，在执行绑定工艺时，首先要把背管竖置并固定，再把待绑定的一段旋转靶材管套在竖置的背管外，套住背管的旋转靶材管需与背管进行轴心对准，使得旋转靶材管内壁与背管外壁之间各处空隙均匀，然后，从上方往旋转靶材管与背管之间的空隙中倒入熔接剂直至熔接剂填满空隙，待熔接剂冷却后，一段旋转靶材管就完成绑定，固定连接到背管上了。其余各段待绑定的旋转靶材管重复上述操作，直至所有旋转靶材管都绑定到背管上。

由于相邻的两段旋转靶材管并不能完全贴合，两段之间存在缝隙，故在倒入熔接剂的过程中，熔接剂容易从缝隙处溢出，并冷却固定在旋转靶材管的表面，这既影响了旋转靶材管熔接到背管上的效果，又影响后续溅射工艺的镀膜质量。对此，通常需在相邻的两段旋转靶材管之间可拆卸地安装密封机构，密封机构包括垫片和包裹部，其中，垫片为圆环状，垫在相邻的旋转靶材之间的缝隙处，利用居上的旋转靶材管的自身重力把垫片压紧到居下的旋转靶材管的顶端从而实现密封缝隙的效果，而包裹部则包裹在缝隙处的外侧，环周包裹住垫片，进一步密封缝隙，确保熔接剂不会从缝隙处溢出。待熔接剂冷却凝固后，把包裹部和垫片拆卸下来，由于垫片具有一定的厚度，其拆卸后，相邻的两段旋转靶材管之间仍会留有细微缝隙。理想状态下，一条旋转靶材管加工成一体式的长条状，套在一条不锈钢背管外侧，这样制成的旋转靶材总成的镀膜效果最好，但受限于设备及工艺，现有技术只能把旋转靶材管加工成较短的一段，需采用多段旋转靶材管轴向紧密排列，通过绑定工艺固定到背管上，这样的旋转靶材总成，由于相邻两段旋转靶材管之间存在细微缝隙，在溅射镀膜的过程中该细微缝隙处不能被溅射出靶材原子，就导致目标物的镀膜层存在细微的不均匀。为了让这种不均匀的程度尽量降低，目前普遍的做法是把相邻两段旋转靶材管做成尽量靠近，当前技术把两段旋转靶材管之间的细微缝隙做成约0.3mm。

另，旋转靶材总成的旋转靶材管容易发生开裂，旋转靶材管开裂后，该旋转靶材总成即告报废。

发明内容

发明人经研究发现，导致旋转靶材开裂的主要原因是：旋转靶材总成在使用的过程中，受驱转设备驱动绕自身轴线旋转，并持续地被高速粒子撞击，使得其上的多段旋转靶材管受热升温从而发生膨胀、拉伸，当相邻两段旋转靶材管发生的膨胀形变量超过间隙值时，这两段旋转靶材管就彼此抵住并持续地互相施压，导致这两段旋转靶材管互相挤裂。

对此，发明人尝试采用每段长度更短的更多段旋转靶材管代替原先的多段旋转靶材管，以减小每段旋转靶材管的膨胀形变量，从而避免相邻的两段旋转靶材管互相挤裂，但在旋转靶材总成总长度不变的情况下，就需要绑定更多段旋转靶材管，绑定工序十分耗时，生产效率低。

本发明要解决的技术问题是提供一种防开裂的旋转靶材总成，其旋转靶材管不容易开裂，旋转靶材总成使用寿命长，且无需为绑定工序耗费更多的时间，生产效率高。