钨硅合金的机械加工方法技术

一种钨硅合金的机械加工方法，包括：采用金刚石砂轮磨削所述钨硅合金坯料，进行梯度加工。在钨硅合金坯料的机械加工过程中，以金刚石砂轮取代所述传统的铣刀刀具，在采用金刚石砂轮对钨硅合金坯料进行磨削加工过程中，金刚石砂轮上的每一颗磨料相当于一把刀片，对所述钨硅合金坯料进行快速而高精度磨削，从而在磨削过程中，有效降低砂轮与钨硅合金坯料接触时，对钨硅合金坯料产生的扭力，减小所述钨硅合金坯料的振动，从而降低所述钨硅合金坯料碎裂的概率，提高钨硅合金坯料的机械加工的成品率。

【技术实现步骤摘要】
钨硅合金的机械加工方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种钨硅合金的机械加工方法。
技术介绍
磁控溅射是一种利用带电粒子轰击靶材，使靶材原子从表面逸出并均匀沉积在衬底上的基片镀膜工艺。磁控溅射以溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好，以及优异的金属镀膜均匀性和可控性强等优势成为了最优异的基片镀膜工艺，并被广泛地应用于如集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器件等电子及信息产业的镀膜工艺中。在磁控溅射工艺中，基于磁控溅射工艺要求，需要特定的形状的靶材结构，如在靶材的中间区域保持平整结构，而在靶材的边缘区域需形成阶梯状结构。此外，靶材的表面的平面度，平行度等对于镀膜的均匀度质量指标均具有重要影响。所谓的平面度指靶材靶材表面凹凸高度相对理想平面的偏差，平行度指靶材两个平面或者两直线平行的程度，具体地至一个平面（或边）与该平面（或边）相对的平面（或边）平行的误差最大允许值。在靶材制备工艺中，包括机械加工步骤，从而将靶材加工成特定结构，同时提高靶材的表面的平面度、平行度。但在刀具切削靶材过程中，靶材受到外部载荷作用后，靶材内部的内应力会从靶材内部逐渐的释放，并由此导致产品的变形，使平面度产生偏差；而且刀具与靶材坯料接触后，刀具在工件的表面加工时产生扭力，这些扭力会导致工件振动，从而使靶材产生形变影响工件的表面加工质量。尤其是在钨硅合金（W-Si）靶材等，硬度高，脆性大的材料的靶材的机械加工过程中。靶材内部应力释放不完全，产生的扭力作用大，不仅刀具磨损大，而且加工过程中，经常出现靶材碎裂等情况。特别是在进行靶材阶梯式结构的梯度加工中，靶材破碎率高，无法采用普通的铣刀磨削加工工艺无法满足高精度的梯度加工要求，钨硅合金靶材机械加工成品率低。为此，如何提高钨硅合金靶材的机械加工质量，获取特定结构的钨硅合金靶材，并提高钨硅合金靶材的加工成品率是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种钨硅合金的机械加工方法，可有效提高钨硅合金的梯度加工的精度，以及质量，从而提高钨硅合金机械加工的质量和成品率。为解决上述问题，本专利技术提供一种钨硅合金的机械加工方法，包括：提供钨硅合金坯料，所述钨硅合金坯料包括第一表面：采用金刚石砂轮磨削所述钨硅合金坯料的第一表面，进行梯度加工。可选地，所述金刚石砂轮的磨料颗粒小于或等于150微米。可选地，所述金刚石砂轮的磨料颗粒为55～150微米。可选地，所述梯度加工过程包括：金刚石砂轮的转速大于或等于1000转/分钟，进给量小于或等于700毫米/分钟，吃刀量小于或等于0.1毫米。可选地，金刚石砂轮的转速为1000～3000转/分钟，进给量为100～700毫米/分钟，吃刀量为0.01～0.1毫米。可选地，所述金刚石砂轮与所述钨硅合金坯料的接触面积为10～200平方毫米。可选地，所述钨硅合金坯料还包括与所述第一表面位置相对的第二表面；在所述梯度加工之前，对所述钨硅合金坯料的第一表面进行平面磨加工，至所述钨硅合金坯料的第一表面和第二表面间的距离为第一预定距离。可选地，所述平面磨加工包括：采用金刚石砂轮，磨削所述钨硅合金坯料的第一表面；所述平面磨加工包括：第一平面磨加工和第二平面磨加工；第一平面磨加工，采用的金刚石砂轮的磨料颗粒为250～160微米；转速为1000～2000转/分钟，吃刀量为0.02～0.05毫米；在第一平面磨加工后，进行第二平面磨加工，所述第二平面磨加工工艺为：采用的金刚石砂轮的磨料颗粒为125～80微米；转速为1000～2000转/分钟，吃刀量为0.01～0.02毫米。可选地，在平面磨加工过程中，所述金刚石砂轮与钨硅合金坯料的接触面积为50～200平方毫米。可选地，在所述梯度加工之前，对所述钨硅合金坯料的第一表面的边缘进行线切割加工。可选地，在所述线切割加工的工艺包括：采用切割线为钼丝，电流为5～7安培，脉间为3～5微秒，脉宽为4～6微秒，功率管数为5～7。可选地，在所述线切割加工中，在所述钨硅合金坯料的第一表面边缘保留0.5～1毫米的余留量。可选地，所述梯度加工包括：所述金刚石砂轮沿第一方向进行第一次磨削进刀，磨削所述第一表面形成第一凹槽平面，所述第一表面和第一凹槽平面间形成阶梯结构；在所述第一凹槽平面上沿第二方向进行第二次磨削进刀，磨削所述第一凹槽平面形成第二凹槽平面；反复上述磨削进刀步骤，至加工至预定梯度结构。可选地，所述金刚石砂轮包括第一磨削面和第二磨削面，所述第一磨削面和第二磨削面的边缘对接，且所述一磨削面和第二磨削面呈第一角度倾斜；所述第一磨削面磨削所述钨硅合金坯料的第一表面，所述第二磨削面磨削所述第一表面与第一凹槽平面间形成的阶梯结构的侧壁。可选地，所述金刚石砂轮的第一磨削面和第二磨削面之间呈圆弧形过度连接。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：在钨硅合金坯料的机械加工过程中，以金刚石砂轮取代所述传统的铣刀刀具，在对钨硅合金坯料进行磨削加工过程中，金刚石砂轮上的每一颗磨料相当于一把刀片，对所述钨硅合金坯料进行快速而高精度磨削，从而在磨削过程中，有效降低砂轮与钨硅合金坯料接触时钨硅合金坯料产生的扭力，减小所述钨硅合金坯料的振动，从而降低所述钨硅合金坯料碎裂的概率，提高钨硅合金坯料的机械加工的成品率。进一步可选地，所述梯度加工工艺中，所述金刚石砂轮与钨硅合坯料的接触面积为10～200平方毫米，转速为1000～3000转/分钟，进给量100～700毫米/分钟，吃刀量小于或等于0.01～0.1毫米。在机械加工工艺中，采用的金刚石砂轮与钨硅合金坯料的接触面积、砂轮转速、以及进刀量选择直接影响钨硅合金坯料的切口平整性、钨硅合金坯料的振动大小、变形程度，以及钨硅合金坯料机械加工效率。本专利技术中，采用上述磨削条件参数在减小钨硅合金坯料振动，降低所述钨硅合金坯料出现碎裂概率的同时，有效提高磨削所述钨硅合金坯料过程中，所述钨硅合金坯料的磨削面的平整度，提高磨削的效率。附图说明图1是本专利技术的一个实施例提供的钨硅合金的机械加工方法的流程图；图2至图5为图1中，钨硅合金的机械加工方法流程中各个步骤的结构示意图；图6至图8为采用本专利技术实施例提供的钨硅合金的机械加工方法加工形成的不同梯度结构的钨硅合金靶材的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，靶材制备工艺中，根据靶材使用要求，需要对靶材进行机械加工成特定结构。然而对于诸如钨硅合金等硬度高，脆性大的材料的加工过程中，尤其是在对靶材进行阶梯式结构的梯度加工工艺中，易出现靶材碎裂等缺陷，致使无法完成靶材加工工艺，靶材成品率低。为此，本专利技术提供了一种钨硅合金的机械加工方法。在钨硅合金靶材的机械加工过程中，可有效降低靶材出现碎裂的概率，从而提高钨硅合金靶材加工成品率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。图1为本实施例提供的钨硅合金的机械加工方法的流程图；图2～图5为图1中，钨硅合金的机械加工方法的流程中各步骤的结构示意图。结合参考图1和图2所示，先执行步骤S1，提供钨硅合金坯料110，所述钨硅合金坯料100包括第一表面110和第二表面，所述第一表面和第二表面位置相对设置。本实施例中，所述第二表面沿厚度方向与所述第一表面110位置相对设置。本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钨硅合金的机械加工方法，其特征在于，包括：提供钨硅合金坯料，所述钨硅合金坯料包括第一表面：采用金刚石砂轮磨削所述钨硅合金坯料的第一表面，进行梯度加工。

【技术特征摘要】
1.一种钨硅合金的机械加工方法，其特征在于，包括：提供钨硅合金坯料，所述钨硅合金坯料包括第一表面：采用金刚石砂轮磨削所述钨硅合金坯料的第一表面，进行梯度加工；所述梯度加工包括：所述金刚石砂轮沿第一方向进行第一次磨削进刀，磨削所述第一表面形成第一凹槽平面，所述第一表面和第一凹槽平面间形成阶梯结构；在所述第一凹槽平面上沿第二方向进行第二次磨削进刀，磨削所述第一凹槽平面形成第二凹槽平面；反复上述磨削进刀步骤，至加工至预定梯度结构；所述金刚石砂轮包括第一磨削面和第二磨削面，所述第一磨削面和第二磨削面的边缘对接，且所述第一磨削面和第二磨削面呈第一角度倾斜；所述第一磨削面磨削所述钨硅合金坯料的第一表面，所述第二磨削面磨削所述第一表面与第一凹槽平面间形成的阶梯结构的侧壁；所述金刚石砂轮的第一磨削面和第二磨削面之间呈圆弧形过渡连接。2.根据权利要求1所述的钨硅合金的机械加工方法，其特征在于，所述金刚石砂轮的磨料颗粒小于或等于150微米。3.根据权利要求2所述的钨硅合金的机械加工方法，其特征在于，所述金刚石砂轮的磨料颗粒为55～150微米。4.根据权利要求1所述的钨硅合金的机械加工方法，其特征在于，所述梯度加工过程包括：金刚石砂轮的转速大于或等于1000转/分钟，进给量小于或等于700毫米/分钟，吃刀量小于或等于0.1毫米。5.根据权利要求4所述的钨硅合金的机械加工方法，其特征在于，金刚石砂轮的转速为1000～3000转/分钟，进给量为100～700毫米/分钟，吃刀量为0.01～0.1毫米。6.根据权利要求1所述的钨硅合金的机械加工方法，其特征在于，所述金刚石砂轮与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，赵凯，相原俊夫，大岩一彦，潘杰，王学泽，张林桥，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33