[发明专利]一种铝模芯表面制备致密铜防护层的方法

摘要

一种铝模芯表面制备致密铜防护层的方法，它属于惯性约束聚变靶制备领域，具体涉及一种高致密性铜防护层制备方法。本发明的目的是要解决现有铝模芯表面制备铜防护层存在不致密，且铜防护层与铝模芯结合力差的问题。一种铝模芯表面制备致密铜防护层的方法：一、铜靶预处理；二、铝模芯装配；三、真空加热除气处理及离子刻蚀清洗；四、磁控溅射沉积首镀铜层；五、原位热处理；六、刻蚀、沉积镀铜层；七、重复步骤六操作2次，得到铝铜复合芯轴。有益效果：表面粗糙度RMS＜60nm，残余应力降低至58MPa±20MPa，在3mol/L的NaOH溶液中的耐腐蚀时间超过24h。本发明主要用于制备铝铜复合芯轴。

主权项

1.一种铝模芯表面制备致密铜防护层的方法，其特征在于一种铝模芯表面制备致密铜防护层的方法是按以下步骤完成的：一、铜靶预处理：先对两个铜靶进行退火处理，然后装入镀膜装置，且两个铜靶的中心法线呈90°，再预溅射18min～22min；二、铝模芯装配：依次采用丙酮、无水乙醇和去离子水对铝模芯进行清洗，然后装入镀膜装置，保证铝模芯与两个铜靶的靶基间距调整至100mm～200mm，且两个铜靶中心线法线与铝模芯所在平面均呈45°夹角，在两个铜靶与铝模芯之间的设置挡板；三、真空加热除气处理及离子刻蚀清洗：依次采用通过机械泵和分子泵将沉积室抽真空至真空度达到10^‑7Pa，然后升温至190～210℃，在温度为190～210℃下真空加热除气处理10h～20h，自然冷却降温至室温～55℃，在温度为室温～55℃下利用低能离子束进行离子刻蚀清洗10min～14min，在离子刻蚀清洗过程中铝模芯以5rpm速度自转；四、磁控溅射沉积：打开铜靶与铝模芯之间的挡板，在功率为160W和气压为0.25Pa下双靶镀制45min～47min，在双靶镀制过程中采用离子辅助，在双靶镀制过程中铝模芯以5rpm速度自转，得到首镀铜层铝模芯；五、原位热处理：采用分子泵将沉积室抽真空至真空度达到10^‑7Pa，然后升温至190～210℃，在温度为190～210℃下对首镀铜层铝模芯原位热处理10h～20h，自然冷却降温至室温～55℃；六、刻蚀、沉积：在温度为室温～55℃下利用低能离子束铝模芯进行表面刻蚀22min～25min，双靶刻蚀过程中铝模芯以5rpm速度自转，在150V、10mA的离子辅助和铝模芯以5rpm速度自转条件下，在功率为160W和气压为0.25Pa下双靶镀制2h～3h，间歇40min～60min；七、重复步骤六操作2次，得到铝铜复合芯轴；所述铝铜复合芯轴的铜防护层厚度为5μm～7μm。