【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，屬于金屬靶材的制備。
技術(shù)介紹
1、在半導(dǎo)體工業(yè)中，靶材產(chǎn)品由靶材和背板構(gòu)成，背板在靶材組件裝配至濺射基臺時起到支撐作用，并具有傳導(dǎo)熱量的功能。對于純鎢或鎢基合金靶材，通常選用具有足夠強(qiáng)度、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性較高的銅合金材料作為背板。
2、目前，純鎢或鎢基合金靶材和銅合金背板主要是采用焊料焊接和擴(kuò)散焊接，待焊接凝固后形成純鎢或鎢基合金靶材組件。例如，cn111014930a公開了一種鎢靶材組件兩步熱等靜壓擴(kuò)散焊接方法，所述焊接方法是采用熱等靜壓擴(kuò)散焊接，成功連接鎢靶材、al中間層和銅背板，最終得到鎢靶材組件。熱等靜壓擴(kuò)散焊接方法能夠確保鎢靶材組件在濺射過程中不會發(fā)生脫焊或掉靶情況，具有較高的焊接強(qiáng)度和良好的焊接質(zhì)量；而cn112846171a公開了一種粉末中間層及利用其進(jìn)行鎢靶材熱等靜壓擴(kuò)散焊接方法，其中所述粉末中間層由傳統(tǒng)單種類金屬粉末改為復(fù)合種類粉末，中間層粉末由純ti、al和cu粉末構(gòu)成，其目的在于提高靶材與背板之間的焊接強(qiáng)度和焊合率，最終獲得焊接強(qiáng)度高于150mpa，焊合率>99.7％。cn106378507a公開了一種鎢鈦靶材組件的焊接方法，所述焊接方法是利用多次焊料涂覆加上表面活性劑的處理，可相較于傳統(tǒng)焊料焊接而言，鎢鈦靶材組件的焊接強(qiáng)度和結(jié)合率有所提高。
3、但是目前，純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定工藝主要是通過焊料焊接和熱等靜壓工藝中存在焊合率低、焊接強(qiáng)度差、工藝流程復(fù)雜和成本高等問題，因此無法滿足高性能純鎢及鎢合金靶材組件的需求。p>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有純鎢及鎢合金靶材與銅背板綁定工藝存在的問題，本專利技術(shù)提供了一種純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，所述方法具體包括如下步驟：
2、(1)將焊接中間層進(jìn)行精細(xì)打磨和超聲清洗，然后采用化學(xué)鍍鎳法對中間層進(jìn)行鍍鎳膜，得到鍍鎳膜中間層。
3、(2)將純鎢或鎢合金靶材和銅背板進(jìn)行精細(xì)超聲清洗和真空干燥。
4、(3)將純鎢或鎢合金靶材、鍍鎳膜中間層和銅背板放入熱壓燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱壓擴(kuò)散焊接，最終獲得純鎢及鎢合金靶材組件。
5、優(yōu)選的，步驟(1)中所述中間層為鈦箔、鋁箔或鎳箔。
6、優(yōu)選的，所述的鈦箔、鋁箔和鎳箔的純度為99.9％，厚度為1～4μm。
7、優(yōu)選的，步驟(1)所述化學(xué)鍍鎳法中所用的鍍鎳溶液成分及含量為：氯化鎳10g/l～40g/l、硫酸鎳10g/l～40g/l、檸檬酸5～20g/l；化學(xué)鍍鎳在50～80℃的水浴條件下進(jìn)行。
8、優(yōu)選的，步驟(1)所述化學(xué)電鍍法中使用的還原劑為水合肼、甲醛、酒石酸鉀鈉、乙二醛、硼氫化鈉、內(nèi)縮醛或鞣酸中的一種或多種按任意比例混合。
9、優(yōu)選的，步驟(2)中所述的真空干燥條件為80～100℃，時間為2～5h。
10、優(yōu)選的，步驟(3)所述真空熱壓擴(kuò)散焊接參數(shù)為：擴(kuò)散焊接溫度為400℃～700℃，保溫時間為3h～6h，焊接壓強(qiáng)為20～50mpa，真空度<10-3pa，升溫速率10℃/min。
11、本專利技術(shù)的有益效果
12、(1)本專利技術(shù)通過中間金屬層化學(xué)鍍鎳的方式，降低真空熱壓擴(kuò)散焊接的溫度，提高鎳元素在純鎢及鎢合金靶材和銅背板中的擴(kuò)散速率，進(jìn)而提高了真空熱壓擴(kuò)散焊接的結(jié)合強(qiáng)度和焊合率。
13、(2)本專利技術(shù)在不使用包套和焊料的前提下，通過真空熱壓擴(kuò)散焊接過程中鍍鎳層的擴(kuò)散作用實(shí)現(xiàn)純鎢及鎢合金靶材和銅背板的焊接，避免了焊料對粉末冶金法制備的純鎢及鎢合金靶材純度的影響；同時，也避免采用熱等靜壓擴(kuò)散焊接時包套漏氣及操作復(fù)雜性所帶來的后續(xù)純鎢及鎢合金靶材和銅背板變形過度和加工困難等問題，從而達(dá)到降低靶材和銅背板擴(kuò)散焊接成本及加工難度的目的。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：所述方法具體包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：所述鎢靶材為純鎢或鎢合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：步驟(1)中所述中間層為鈦箔、鋁箔或鎳箔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：所述的鈦箔、鋁箔和鎳箔的純度為99.9％，厚度為1～4μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：步驟(1)所述化學(xué)鍍鎳法中所用的鍍鎳溶液成分及含量為：氯化鎳10g/L～40g/L、硫酸鎳10g/L～40g/L、檸檬酸5～20g/L；化學(xué)鍍鎳在50～80℃的水浴條件下進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：步驟(1)所述化學(xué)電鍍法中使用的還原劑為水合肼、甲醛、酒石酸鉀鈉、乙二醛、硼氫化鈉、內(nèi)縮醛或鞣酸中的一種或多種按任意比例混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：步驟(3)所述真空熱壓擴(kuò)散焊接參數(shù)為：擴(kuò)散焊接溫度為400℃～700℃，保溫時間為3h～6h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：步驟(3)所述真空熱壓擴(kuò)散焊接參數(shù)為：焊接壓強(qiáng)為20～50MPa，真空度<10-3Pa，升溫速率10℃/min。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：所述方法具體包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：所述鎢靶材為純鎢或鎢合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：步驟(1)中所述中間層為鈦箔、鋁箔或鎳箔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：所述的鈦箔、鋁箔和鎳箔的純度為99.9％，厚度為1～4μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述純鎢及鎢合金靶材與銅背板的綁定方法，其特征在于：步驟(1)所述化學(xué)鍍鎳法中所用的鍍鎳溶液成分及含量為：氯化鎳10g/l～40g/l、硫酸鎳10g/l～40g/l、檸檬酸5～20g/l；化學(xué)鍍鎳在50～80℃的水浴條件下進(jìn)行。
...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙琪，許彥亭，施晨琦，聞明，陳靜洪，李治東，劉牛，
申請(專利權(quán))人：云南省貴金屬新材料控股集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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