[实用新型]一种钨钛合金靶材组件的焊接工装

说明书

本实用新型涉及一种钨钛合金靶材组件的焊接工装，包括：依次设置的背板、铝中间层、钨钛合金靶材和盖板；背板的表面设置有第一凹槽；第一凹槽内设置有铝中间层；盖板的表面设置有与第一凹槽相配合的凸部；凸部的平台处设置有第二凹槽，第二凹槽设置有钨钛合金靶材，第一凹槽包括依次设置的渐缩结构和圆柱结构；渐缩结构的斜面与第一凹槽底面法线的夹角为45‑60°；铝中间层与钨钛合金靶材相接触的一面设置有螺纹；第一凹槽和凸部的配合间隙为0.4‑1mm；背板和钨钛合金靶材的焊接面均设置有钛膜。解决了现有技术中靶材组件焊接后钨钛合金靶材表面开裂产生裂纹的问题，实现靶材组件的高效焊接，焊接结合率达98％以上，使用寿命长。

技术领域

本实用新型涉及靶材领域，具体涉及一种钨钛合金靶材组件的焊接工装。

背景技术

溅射镀膜作为目前半导体生产中的一种常用技术，溅射镀膜中使用的靶材通常采用背板进行固定，以实现靶材的精准固定和散热等，目前普遍采用的固定方式为焊接。

如CN104259644A公开了属于半导体制造技术领域的一种钨钛合金靶材焊接方法。所述方法包括：首先提供钨钛合金靶材及铜合金背板；在钨钛靶材焊接面上形成铝或铝合金层；然后采用扩散焊接方法将钨钛合金靶材连接到铜合金背板上。其利用铝或铝合金层实现了钨钛合金靶材的低温焊接，提高了钨钛靶的焊接强度，避免了靶材碎裂，使靶材适用于大功率溅射工艺。

CN111660003A公开了一种溅射靶材焊接方法，涉及靶材焊接技术领域，溅射靶材焊接方法通过下述装置实施，包括：溅射靶材、背板和搅拌摩擦焊机；溅射靶材焊接方法包括如下步骤：首先将溅射靶材和背板的焊接结合部的间距设置为小于等于1mm；然后通过搅拌摩擦焊接机进行焊接，将搅拌摩擦焊机上的旋转刀具插入焊接结合部，旋转刀具的插入深度为3-20mm，在旋转刀具进行旋转焊接时，溅射靶材和背板同步旋转；其通过将背板采用铝合金或铜合金，节省了制作溅射靶材的原材料的成本，并且保证了高的焊接率，采用该焊接方法在规模化生产时成本也会降低，从而能够规模化生产出低成本的溅射靶材，再将该靶材用于芯片制造时，就大大降低了芯片制造的成本。

CN108994444A公开的一种溅射靶材焊接方法，包括如下步骤：(1)将溅射靶材主材、辅材之间的焊接间隙调整为≤0.3mm；(2)使用搅拌摩擦焊接机进行焊接：将搅拌摩擦焊接机上的旋转刀具插入焊接间隙的深度为10.5-11mm，旋转刀具旋转进行焊接，在旋转刀具旋转焊接时，辅材随着主材旋转。其优点在于，节省了制作溅射靶材的原材料的成本，并且保证了高的焊接率，采用该焊接方法在规模化生产时成本也会降低，从而能够规模化生产出低成本的溅射靶材，再将该靶材用于芯片制造时，就大大降低了芯片制造的成本。

然而目前靶材组件在焊接完后仍存在靶材面开裂进而产生裂纹的问题，同时还会导致靶材使用寿命低。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种钨钛合金靶材组件的焊接工装，通过在铝中间层表面设置螺纹，控制渐缩结构的斜面的角度以及控制配合间隙解决了现有技术中钨钛合金靶材组件焊接后靶材表面开裂产生裂纹的问题，可以实现钨钛合金靶材组件的高效焊接，焊接结合率可达98％以上，使用寿命长。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种钨钛合金靶材组件的焊接工装，所述钨钛合金靶材的焊接工装包括：依次设置的背板、铝中间层、钨钛合金靶材和盖板；

所述背板的表面设置有第一凹槽；

所述盖板的表面设置有与所述第一凹槽相配合的凸部；

所述凸部的平台处设置有第二凹槽，所述凸部的最小直径等于所述第二凹槽的直径；

所述第二凹槽内设置有钨钛合金靶材，所述第二凹槽的深度等于所述钨钛合金靶材的厚度；

所述第一凹槽包括依次设置的渐缩结构和圆柱结构；