[发明专利]一种高纯铝旋转靶的冷等静压绑定的方法

说明书

本发明提供了一种高纯铝旋转靶的冷等静压绑定的方法，所述方法包括以下步骤：(1)不锈钢管表面加工出螺纹，高纯铝管与不锈钢管进行装配，其中不锈钢管在高纯铝管内部，不锈钢管和高纯铝管之间预留缝隙；(2)所述装配后的高纯铝管与不锈钢管经不锈钢圆环焊接对两端进行密封；(3)所述密封后的高纯铝管与不锈钢管进行脱气；(4)所述脱气后的高纯铝管与不锈钢管置于塑料胶套中，塑料胶套密封并进行冷等静压处理，得到处理后的高纯铝管与不锈钢；所述方法通过螺纹加工以及冷等静压工艺得到了无明显焊缝且结合力佳的高纯铝旋转靶。

技术领域

本发明属于平面显示器领域，尤其涉及一种高纯铝旋转靶的冷等静压绑定的方法。

背景技术

溅射镀膜技术通常是利用气体放电产生气体电离，其正离子在电场作用下高速轰击阴极靶材，击出阴极靶材原子或分子，飞向被镀基体表面沉积薄膜。目前溅射技术有射频溅射、三级溅射和磁控溅射技术，而磁控溅射相对其他溅射技术有较高的镀膜速率，20世纪70年代磁控溅射镀膜就已实现工业化。当今，磁控溅射已成为镀膜主流技术之一。随着人工智能，5G技术、消费类电子产品等终端应用市场的快速发展，半导体芯片的市场规模日益扩大，磁控溅射技术应用范围也越来越广泛。

高纯铝旋转靶材在触摸屏行业中大量使用，铝的纯度会直接影响镀膜的质量，旋转铝靶安装到磁控溅射设备上，靶材会以一定的速度旋转，且管内会通冷却水，用以降温作用。高纯铝靶在低功率状态下使用时由于腔内通以冷却水，靶材的温度不高，可以满足磁控溅射设备的装配和使用要求，但高纯铝靶在高功率状态下使用时，致使腔内温度过高，会导致铝旋转靶的端头发生变形。

旋转靶材目前已经广泛地应用在通信、电子、平面显示等领域，而高纯铝靶是薄膜晶体管行业不可缺少的镀膜材料。目前国内大多数磁控溅射镀膜厂商使用高纯铝靶材较多的是平面靶，而平面靶利用率很低，仅有20％左右的材料溅射时得到利用，但高纯铝旋转靶利用率可以达到75％以上，近年来随着液晶屏幕尺寸逐渐增大，旋转靶材比平面靶材要更加实用。但旋转靶材也会面临一些挑战，管状的铝管不易加工，由于高纯度铝的旋转靶材质地较软，使用过程中易发生变形，高纯铝的旋转靶在镀膜设备高功率状态下使用腔内的温度都比较高，这就会导致铝管靶材与镀膜设备装配的端头位置极易发生变形，最终也会影响靶材的溅射。

CN113215539A公开了一种铝旋转靶材的绑定方法，首先分别对背管及靶材进行特定条件的涂布金属化处理，随后再进行两者的加热绑定，由于靶材绑定的过程中仅仅在普通条件下加热，很容易产生大量杂质，绑定效果也较差。

CN112501567A涉及靶材绑定技术领域，公开了一种旋转靶材的绑定方法，其包括以下步骤：将背管表面金属化；将旋转靶坯表面金属化：将所述旋转靶坯套设在所述背管的外侧，所述背管和所述旋转靶坯之间形成有间隙，加热所述旋转靶坯和所述背管：将融化的绑定金属材料注入所述间隙中，并振动所述旋转靶坯：将所述旋转靶坯和所述背管进行降温处理，获得绑定好的靶材。所述方法使用的旋转靶绑定方法需要加入额外的焊接金属，方法也较为复杂。

CN109807452B公开了一种高纯铝旋转靶的焊接方法，所述焊接方法的端头焊接方法分三步对端头焊接口或尾盖焊接口进行焊接，第一步为点焊接，第二步为弧段焊接，第三步为圆周焊接，将铝合金的端头及尾盖与高纯铝旋转靶两端采用T形台阶的结构使用真空电子束组装焊接。但是这种方法对同心度要求较高，一旦发生错位焊接，会影响焊接质量，焊接位置的密封性很差，会影响最终靶材的溅射。

因此，高纯铝旋转靶高功率状态下使用端头变形的技术难题需要研究新的方法来解决。

发明内容

针对现有技术存在的结合强度不高，端口有明显焊缝影响后续溅射等问题，本发明提出了一种高纯铝旋转靶的冷等静压绑定的方法，获得绑定效果更好的高纯铝旋转靶材。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种高纯铝旋转靶的冷等静压绑定的方法，所述方法包括以下步骤：