一种旋转靶材的绑定方法技术

本发明专利技术涉及一种旋转靶材的绑定方法，该方法是先将靶材和钛管进行粗化处理，再对靶材和钛管分别进行金属化处理，然后在靶材和钛管上均匀的涂覆一层助焊剂；将靶材和钛管组装好，启动加热装置，将铟槽中铟液氧化膜去除，开启铟管道阀门，使铟液缓慢的从底部充满整个焊缝至铟池，然后开始对靶材进行分段冷却；最终冷却至室温，完成整根靶材的绑定过程。本发明专利技术采用整根靶材绑定的方式，可以简单高效地完成多节靶材的绑定工作，其优点为：无需高温组装，对组装时间未有严格的控制，自动化水平比较高；对工人劳动强度和员工操作的熟练程度要求不高，焊合率和焊合质量很好。

A binding method of rotating target

【技术实现步骤摘要】
一种旋转靶材的绑定方法
本专利技术涉及一种用于磁控溅射镀膜旋转靶材的绑定方法，特别是一种多节旋转靶材同时绑定的方法。
技术介绍
磁控溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，在电子薄膜、光学薄膜、光电薄膜、磁性薄膜和超导薄膜等
得到广泛的应用。随着科技的发展，镀膜行业已经成为一种专业化的行业，靶材的市场进一步的扩张。溅射靶材通常有两种：平面靶材和旋转靶材。起初开始使用平面靶材，而平面靶材利用率一般只有20%~30%；随着技术的进步，逐渐开始向旋转靶过渡，首先是旋转靶在使用过程中不断地旋转，且成膜均匀，稳定性高，成品率高，利用率可高达80%以上，在使用过程中不会出现靶材“结瘤”现象。旋转靶材无法直接进行使用，需要焊合到背管上，靶材绑定的贴合率和贴合质量直接影响靶材的溅射使用。在溅射过程中，如果绑定后靶管、背管和铟层贴合效果不够，在溅射过程中会出现导电不良，散热效果不好，导致局部受热不均匀，易造成脱靶甚至开裂（陶瓷靶）。旋转靶与背管是曲面接触，与平面靶不同，管靶绑定一般将旋转靶与背管进行加热，然后将熔融焊料注入绑定缝隙中，旋转靶绑定是多节旋转靶管钎焊到背管上，旋转靶的单节长度越大，壁厚越小，浇注的均匀性和质量越难以控制，陶瓷类靶材对温度控制的要求更高一些。目前国内旋转靶绑定是采用分节绑定的方法，这种方法对员工熟练程度要求很高，且劳动强度比较高，绑定均匀性和绑定质量不好控制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种旋转靶材的绑定方法，该方法可以同时绑定多节旋转靶材，且无需高温组装，对组装时间未有严格的控制；对工人劳动强度和员工操作的熟练程度要求不高，焊合质量好。解决上述技术问题的技术方案是：一种旋转靶材的绑定方法，采用的绑定装置包括加热平台、模具底座、外加热装置、内加热装置、上端盖、靶材压块、压杆、铟槽和铟槽加热装置，模具底座开有进铟通道，铟槽和进铟通道之间通过铟管道连通，铟管道外部设置有管道加热装置，铟管道上设置有阀门；该绑定方法包括以下步骤：（一）将靶材和背管进行粗化处理；（二）将靶材与背管分别进行金属化处理；（三）在步骤（二）处理后的常温的靶材内壁和背管外壁均匀涂覆一层助焊剂；（四）将N节靶材分别组装至背管外侧，N的取值为1-10，将内加热装置置于背管中，将背管放置在模具底座内，靶材放置在模具底座上，模具底座和内加热管均放置在加热平台上；外加热装置套装在靶材外侧并位于模具底座上，靶材顶端面通过靶材压块压紧，上端盖放置在靶材压块、背管和内加热装置上，上端盖、靶材压块和背管之间形成铟溢流槽，铟溢流槽位置的上端盖上还开有铟溢流口，压杆放置在上端盖上，所述模具底座与背管之间、靶材压块与上端盖之间均设置有密封圈，背管与靶材之间形成焊缝空间，焊缝空间分别与进铟通道、铟溢流槽连通；（五）控制好N节靶材的同轴度后，通过压杆施加压力压紧上端盖，开启加热平台、内加热装置、外加热装置、管道加热装置和铟槽加热装置进行加热，待靶材和背管的温度达到预定温度后，打开铟管道上的阀门，使达到预定温度的铟液从模具底座的铟通道注入由背管与靶材形成的焊缝空间内，铟液缓慢上升直至充满铟溢流槽，此时关闭阀门停止注铟；（六）关闭加热平台、内加热装置、管道加热装置和铟槽加热装置停止加热，同时控制外加热装置使靶材逐步冷却，当铟溢流槽内的铟冷却凝固后，关闭外加热装置，使靶材冷却至室温。所述外加热装置是具有分段加热功能的加热设备，步骤（六）中，控制外加热装置，按自下往上的顺序，分段使靶材冷却。铟管道外部设置有管道加热装置，即在铟管道外侧包裹柔性加热带。与现有技术相对比，本专利技术可以同时绑定多节旋转靶材，自动化水平较高，降低了工人劳动强度，对工人的熟练程度要求不高，提高了生产效率，且绑定不受长度的限制，焊合稳定性好，焊合质量高，具体优点分述如下：（1）靶材组与背管采用常温组装方式，与现有需要在高温下组装的方式相比，更容易操作，减少烫伤风险，组装时间更加自由，不需要因避免被氧化而严格控制组装时间；且同轴度和间隙更方便控制；（2）铟液采用下端缓慢注入的方式，可更好的排出铟液中夹杂的气体；（3）靶材和背管上涂有一层助焊剂，可以去除金属化层的氧化膜，保护组件金属化层在加热过程中不被氧化，增强金属化层的润湿性；（4）外加热设备具有分段控温能力，可控制设备自下向上逐渐冷却，具有定向补缩效果，增强靶材与背管的焊接效果。附图说明图1为本专利技术采用的绑定装置结构示意图。图2为图1的A部放大图。图中：1-加热平台，2-模具底座，21-进铟通道，3-靶材，4-外加热装置，5-靶材压块，6-铟溢流槽，61-铟溢流口，7-背管，8-压杆，9-上端盖，10-内加热装置，11-铟槽，12-铟管道，13-管道加热装置，14-阀门。具体实施方式实施例1：一种旋转靶材的绑定方法，背管为金属管钛管，靶材为ITO陶瓷管靶，采用的绑定装置包括加热平台1、模具底座2、外加热装置4、内加热装置10、上端盖9、靶材压块5、压杆8、铟槽11和铟槽加热装置，模具底座为环形，其上开有进铟通道21，铟槽和进铟通道之间通过铟管道12连通，铟管道外部设置有管道加热装置13，即在铟管道外侧包裹柔性加热带，铟管道上设置有阀门14，所述外加热装置是具有分段加热功能的加热套。本方法的步骤为：将金属管和陶瓷管表面分别进行粗化处理；然后对靶材和金属管分别加热升温至200℃，然后用超声波涂铟机对靶材和金属管进行金属化处理，自然降温至常温状态，然后将靶材内表面以及钛管外表面分别均匀的涂抹一层助焊剂。将6节靶材3分别组装至背管7外侧，将内加热装置10置于背管中，将背管放置在模具底座2内，靶材放置在模具底座上，模具底座和内加热管均放置在加热平台1上；外加热装置4套装在靶材3外侧并位于模具底座2上，靶材3顶端面通过靶材压块5压紧，上端盖9放置在靶材压块5、背管7和内加热装置10上，上端盖、靶材压块和背管之间形成铟溢流槽6，铟溢流槽位置的上端盖上还开有铟溢流口61，压杆8放置在上端盖上，所述模具底座与背管之间、靶材压块与上端盖之间均设置有密封圈，背管与靶材之间形成焊缝空间，焊缝空间分别与进铟通道、铟溢流槽连通。铟槽11设置的位置高于上端盖。控制好6节靶材的同轴度后，通过压杆施加压力压紧上端盖，开启加热平台、内加热装置、外加热装置、管道加热装置和铟槽加热装置进行加热，待靶材和背管的温度达到预定温度后，将铟槽中铟液表面自然形成的氧化膜去除后，打开铟管道上的阀门，使达到预定温度的铟液由于自重从模具底座的铟通道注入由背管与靶材形成的焊缝空间内，铟液缓慢上升直至充满铟溢流槽，此时关闭阀门停止注铟。接着关闭加热平台、内加热装置、管道加热装置和铟槽加热装置停止加热，同时控制外加热装置按自下往上的顺序，分段使靶材冷却，当从铟溢流口观察到铟溢流槽内的铟冷却凝固后，最后关闭外加热装置，使靶材冷却至室温，完成整根靶材的绑定过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转靶材的绑定方法，其特征在于：采用的绑定装置包括加热平台（1）、模具底座（2）、外加热装置（4）、内加热装置（10）、上端盖（9）、靶材压块（5）、压杆（8）、铟槽（11）和铟槽加热装置，模具底座开有进铟通道（21），铟槽和进铟通道之间通过铟管道（12）连通，铟管道外部设置有管道加热装置（13），铟管道上设置有阀门（14）；/n该绑定方法包括以下步骤：/n（一）将靶材（3）和背管（7）进行粗化处理；/n（二）将靶材与背管分别进行金属化处理；/n（三）在步骤（二）处理后的常温的靶材内壁和背管外壁均匀涂覆一层助焊剂；/n（四）将N节靶材分别组装至背管外侧，N的取值为1-10，将内加热装置置于背管中，将背管放置在模具底座内，靶材放置在模具底座上，模具底座和内加热管均放置在加热平台上；外加热装置套装在靶材外侧并位于模具底座上，靶材顶端面通过靶材压块压紧，上端盖放置在靶材压块、背管和内加热装置上，上端盖、靶材压块和背管之间形成铟溢流槽（6），铟溢流槽位置的上端盖上还开有铟溢流口（61），压杆放置在上端盖上，所述模具底座与背管之间、靶材压块与上端盖之间均设置有密封圈，背管与靶材之间形成焊缝空间，焊缝空间分别与进铟通道、铟溢流槽连通；/n（五）控制好N节靶材的同轴度后，通过压杆施加压力压紧上端盖，开启加热平台、内加热装置、外加热装置、管道加热装置和铟槽加热装置进行加热，待靶材和背管的温度达到预定温度后，打开铟管道上的阀门，使达到预定温度的铟液从模具底座的铟通道注入由背管与靶材形成的焊缝空间内，铟液缓慢上升直至充满铟溢流槽，此时关闭阀门停止注铟；/n（六）关闭加热平台、内加热装置、管道加热装置和铟槽加热装置停止加热，同时控制外加热装置使靶材逐步冷却，当铟溢流槽内的铟冷却凝固后，关闭外加热装置，使靶材冷却至室温。/n...

【技术特征摘要】
1.一种旋转靶材的绑定方法，其特征在于：采用的绑定装置包括加热平台（1）、模具底座（2）、外加热装置（4）、内加热装置（10）、上端盖（9）、靶材压块（5）、压杆（8）、铟槽（11）和铟槽加热装置，模具底座开有进铟通道（21），铟槽和进铟通道之间通过铟管道（12）连通，铟管道外部设置有管道加热装置（13），铟管道上设置有阀门（14）；
该绑定方法包括以下步骤：
（一）将靶材（3）和背管（7）进行粗化处理；
（二）将靶材与背管分别进行金属化处理；
（三）在步骤（二）处理后的常温的靶材内壁和背管外壁均匀涂覆一层助焊剂；
（四）将N节靶材分别组装至背管外侧，N的取值为1-10，将内加热装置置于背管中，将背管放置在模具底座内，靶材放置在模具底座上，模具底座和内加热管均放置在加热平台上；外加热装置套装在靶材外侧并位于模具底座上，靶材顶端面通过靶材压块压紧，上端盖放置在靶材压块、背管和内加热装置上，上端盖、靶材压块和背管之间形成铟溢流槽（6），铟溢流槽位置的上端盖上还开有铟溢流口（61），压杆放置在上端盖上，所述模具...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈标，郭朋，刘所心，段宇龙，
申请(专利权)人：广西晶联光电材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45