多弧离子镀的复合结构靶及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种多弧离子镀的复合结构靶及其制造方法，包括靶材主体和连接部分，所述靶材主体通过紧固件与连接部分固定连接。本发明专利技术提供了一种复合结构的多弧靶的设计和制造方法，将传统的一体化加工的靶材分为三个部分：靶材主体、连接部分以及紧固件。主体部分的靶材蒸发平面边缘仍采用与传统靶材采用挡边的结构，但平面内部采用坡度或阶梯的方法减少切削加工量，大大提高了靶材的利用率，对于直径100毫米、厚度为20毫米的靶材，采用这种结构可以使得靶材利用率提高10％以上；采用将靶材主体通过紧固件固定在连接部分的连接方法，可以提高靶材的装配效率，方便更换靶材主体，进一步提高靶材的利用率，同时方便废旧靶材的回收。

Composite structure target of multi arc ion plating and its manufacturing method

The invention discloses a multi arc ion plating composite structure target and a manufacturing method thereof, including a target body and a connecting part, wherein the target body is fixedly connected with the connecting part through a fastener. The invention provides a design and manufacturing method of a multi arc target with a composite structure, which divides the traditional target processed in an integrated way into three parts: the target body, the connecting part and the fastener. The evaporation plane edge of the target in the main part still adopts the structure of edge blocking compared with the traditional target, but the slope or step method is adopted in the plane interior to reduce the amount of cutting, which greatly improves the utilization rate of the target. For the target with diameter of 100 mm and thickness of 20 mm, the utilization rate of the target can be increased by more than 10% by adopting this structure; the main body of the target can be fixed by fasteners The connection method fixed on the connection part can improve the assembly efficiency of the target, facilitate the replacement of the target body, further improve the utilization rate of the target, and facilitate the recovery of the waste target.

【技术实现步骤摘要】
多弧离子镀的复合结构靶及其制造方法
本专利技术涉及复合结构靶
，尤其涉及一种多弧离子镀的复合结构靶及其制造方法。
技术介绍
多弧离子镀是采用电弧放电产生的高温，从处于阴极的固体金属靶材表面上直接蒸发金属并使之电离，在电场作用下电离的金属原子飞向工件表面并形成镀膜的方法。传统的圆柱平面靶在结构和制造方面有如下问题：第一，多弧离子镀膜设备在工作时，电弧会在靶材表面不断移动，靶材表面原子在电弧产生局部会因极高温产生气化，然后蒸发的原子又会因为电弧放电而电离，在电场作用下飞向工件表面形成镀膜。由于电弧会在磁场束缚下在靶材表面快速移动，电弧有可能会飞出靶材区域，造成设备损伤和镀膜污染。用于多弧离子镀靶的边缘一般需要加工出一圈凸出外圈，用以防止并阻挡电弧飞出靶面。传统结构的靶材在靶平面内部内部采用整体下凹的平面，需要切削掉一部分靶材才能得到这一结构，造成靶材浪费。第二，多弧离子镀靶材与靶座连接部位多采用螺纹或卡扣连接，用以导电、导热。传统多弧靶的底部结构有两种，一是采用与靶体一体加工的形式，对靶材直接采用机械加工形成螺纹结构或卡扣接口，还有是采用异质材料加工成卡扣，通过焊接与靶材相连，工艺相对复杂。本专利技术提出一种平面靶的结构及制造方法。可用于相对贵重或难加工的弧镀靶材的制备，降低加工损耗，提高靶材利用率。
技术实现思路
1、专利技术目的。本专利技术提出一种复合结构的多弧离子镀平面靶的结构及制造方法，用于相对贵重或难加工的金属或合金的多弧离子镀靶材的制备，可降低加工损耗，提高靶材利用率。本专利技术改变现有弧镀靶的加工及结构设计带来的成本上升，靶材制造过程复杂，靶材利用率低，靶材回收困难等问题。2、本专利技术所采用的技术方案。本专利技术公开了一种多弧离子镀的复合结构靶，包括靶材主体和连接部分，所述靶材主体通过紧固件与连接部分固定连接。更进一步，所述靶材主体采用以确保蒸发出的原子或离子在工件表面成膜的材料，所述连接部分可以采用与靶材主体相同材质的材料，且连接部分也可以采用与靶材不同材质的材料，所述紧固件采用与靶材主体相同材质的材料，且紧固件也可以采用异质材料。更进一步，所述靶材主体为圆柱形，所述靶材主体上端面设有圆形凹槽，所述圆形凹槽内同轴固定设有锥台，所述锥台与圆形凹槽内壁之间形成截面为V型的环形沟槽，所述环形沟槽底壁与圆形凹槽侧壁呈九十度垂直。更进一步，所述靶材主体底部设有多个第一安装闭孔，所述连接部分上加工有与靶材主体底部对应的第二安装通孔，所述连接部分和靶材主体相对的端面均经过机加工平整处理。更进一步，所述紧固件和第一安装通孔以及第二安装通孔均匹配。一种用于多弧离子镀的复合结构靶的制造方法，按照如下步骤进行：S1、将靶材主体(1)加工成圆柱形；S2、在靶材主体(1)上端面加工出V型环状沟槽，沟槽外部为外圈，内部为具有坡度的锥台，沟槽深度为0.5到5毫米，锥体上端面与靶材主体1上端面同高，锥台侧面坡度为15-75度；S3、靶材主体(1)下端面加工为光洁平面；S4、在靶材主体(1)下端面加工出一圈均布的带内螺纹的第一安装闭孔，第一安装闭孔深度3到10毫米；S5、根据靶材主体(1)加工出连接部分(2)，连接部分(2)上端面加工成光洁平面，连接部分(2)加工有与靶材主体(1)底部多个第一安装孔对应的第二安装通孔；S6、采用紧固件(3)固定靶材主体(1)与连接部分(2)，紧固件3的数量和分布应确保靶材主体(1)在工作时的良好导电导热，并确保靶材主体(1)不发生变形；S7、将经过装配的靶材产品置于真空、惰性气体等不会引起化学反应的环境中保存。更进一步，所述的S2沟槽深度为3毫米。更进一步，所述的S2坡度选择为30到60度。更进一步，所述的步骤S4第一安装闭孔深度不大于5毫米。3、本专利技术所产生的技术效果。本专利技术连接部分加工有卡扣或螺纹可与弧镀设备上的靶座配合；连接部分上下面与靶材主体以及靶座良好接触，加工有与靶材主体底部对应的沉头安装闭孔；采用紧固件固定靶材主体与连接部分；紧固件的具有一定数量和合理分布，可确保靶材主体在工作时的良好导电导热，并确保靶材主体不发生变形；经过以上设计和加工多弧离子镀复合靶材具有加工简单，装备便捷，靶材利用率高，剩余靶材回收方便等诸多有点，适合用于装饰镀膜、防护镀膜、功能镀膜等领域；适用的靶材主体材料包括贵金属及其合金，铝、钛等轻金属靶，重稀土靶等。采用这种结构可以使得靶材利用率提高10％以上，采用紧固件的连接方法，可以提高靶材的装配效率，方便更换靶材主体，进一步提高靶材的利用率，同时也大大方便使用过的废旧靶材的回收。附图说明图1为本专利技术提出的一种多弧离子镀的复合结构靶的结构示意图；图2为本专利技术提出的一种多弧离子镀的复合结构靶的俯视结构示意图；图3为图1中A处的结构示意图。附图标记说明：图中：1靶材主体、2连接部分、3紧固件。具体实施方式以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本专利技术的范围。实施例参照图1-3，一种多弧离子镀的复合结构靶，包括靶材主体1和连接部分2，靶材主体1通过紧固件3与连接部分2固定连接，靶材主体1采用确定成分和组织的材料以确保蒸发出的原子或离子在工件表面成膜的成分和结构，如Ti,Al,Au,Pt,稀土等以及其对应的合金，靶材主体应无孔隙、疏松、气泡等结构缺陷，连接部分2可以采用与靶材主体相同材质的材料，且连接部分2也可以采用与靶材不同材质的材料，选择不同材质材料时应保证靶座与靶材主体之间的导热导电，紧固件3采用与靶材主体1相同材质的材料，且紧固件3也可以采用异质材料。靶材主体1为圆柱形，靶材主体1上端面加工有一沟槽，沟槽外侧为边缘凸起，沟槽内部为同轴锥台。锥台与边缘凸起之间的环形沟槽截面为V字型，V字形沟槽底可有一段平面区，V字形与靶边缘的侧壁与靶平面呈九十度垂直，V字形与锥台侧壁呈30-60度角，使得锥台到靶的边缘有一个坡度，这样靶边缘的凸起仍能防止弧镀工作时靶表面的电弧飞出靶材区域。靶材主体1底部设有多个第一安装通孔，连接部分2上加工有与靶材主体1底部对应的第二安装通孔，连接部分2和靶材主体1相对的端面均经过加工光洁处理，紧固件3和第一安装通孔以及第二安装通孔均匹配。一种用于多弧离子镀的复合结构靶的制造方法：S1、将靶材主体1加工成圆柱形；S2、在靶材主体1上端面加工出V型环状沟槽，沟槽外部为外圈，内部为具有坡度的锥台，沟槽深度为0.5到5毫米，作为优选沟槽深度为3毫米，锥体上端面与靶材主体1上端面同高，锥台侧面坡度为15-75度，作为优选坡度选择为30到60度；S3、靶材主体1下端面加工为光洁平面；S4、在靶材主体1下端面加工出一圈均布的带内螺纹的第一安装闭孔，第一安装闭孔深度一般不大于5毫米；S5、根据靶材主体1加工出连接部分2，连接部分2上端面加工成光洁平面，连接部分2加工有与靶材主体1底部多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多弧离子镀的复合结构靶，其特征在于,包括靶材主体(1)和连接部分(2)，所述靶材主体(1)通过紧固件(3)与连接部分(2)固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多弧离子镀的复合结构靶，其特征在于,包括靶材主体(1)和连接部分(2)，所述靶材主体(1)通过紧固件(3)与连接部分(2)固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种多弧离子镀的复合结构靶，其特征在于，所述靶材主体(1)采用以确保蒸发出的原子或离子在工件表面成膜的材料，所述连接部分(2)可以采用与靶材主体相同材质的材料，且连接部分(2)也可以采用与靶材不同材质的材料，选择不同材质材料时应保证靶座与靶材主体之间的导热导电，所述紧固件(3)采用与靶材主体(1)相同材质的材料，且紧固件(3)也可以采用异质材料。


3.根据权利要求1所述的一种多弧离子镀的复合结构靶，其特征在于，靶材主体(1)为圆柱形，靶材主体(1)上端面加工有一沟槽，沟槽外侧为边缘凸起，沟槽内部为同轴锥台；锥台与边缘凸起之间的环形沟槽截面为V字型，V字形沟槽底可有一段平面区，V字形与靶边缘的侧壁与靶平面呈九十度垂直，V字形与锥台侧壁呈30-60度角，使得锥台到靶的边缘有一个坡度。


4.根据权利要求1所述的一种多弧离子镀的复合结构靶，其特征在于，所述靶材主体(1)底部设有多个第一安装闭孔，所述连接部分(2)上加工有与靶材主体(1)底部对应的第二安装通孔，所述连接部分(2)和靶材主体(1)相对的端面均经过机加工平整处理。


5.根据权利要求4所述的一种多弧离子镀的复合结构靶，其特征在于，所述紧固件(3)和第一安装通孔以...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋家瓯，
申请(专利权)人：苏州希镝瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32