一种焊接工装制造技术

本实用新型专利技术属于靶材制造技术领域，公开了一种焊接工装。焊接工装包括靶坯夹具和背板夹具，所述靶坯夹具的装夹端设有用于装夹靶坯的靶坯凹槽，所述背板夹具的装夹端设有用于装夹背板的背板凹槽；所述靶坯凹槽、背板凹槽均为台阶结构、且均至少设置两层台阶，所述靶坯夹具和所述背板夹具之间留有用于电子束焊接的空隙。本实用新型专利技术的工装采用多层阶梯设置，可适配多种尺寸靶材、背板的装夹焊接需求，提高夹具的利用率；该工装采用多层装夹设置，可同时进行多块靶材、背板的焊接，极大提高了焊接效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接工装


[0001]本技术属于靶材制造
，涉及一种焊接工装，更具体的，涉及一种高纯铝硅与铝合金背板的焊接工装。

技术介绍

[0002]近年来，随着半导体集成电路产业的发展，高纯铝硅合金材料（AlSi1）作为集成电路布线用溅射靶材的需求逐年增高。但在制造过程中，若整个靶材全部采用高纯铝硅合金材料（AlSi1）加工制备则成本非常高，为节约成本，在靶材的制备过程中一般将细化后的高纯铝硅合金材料（AlSi1）与铝合金背板焊接结合成靶材产品。
[0003]焊接方式一般有扩散焊、钎焊、电子束焊等方式，其中电子束焊接作为一种精密的高能密度焊接技术，其焊接强度高，热影响区小，焊缝深宽比大，焊接速度快，焊接变形小，工艺稳定，是一种理想的铝合金靶材焊接方法。6061
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T6铝合金是6061热处理强化锻后铝合金，其没有晶间腐蚀倾向，在高温下具有良好的塑性、耐腐蚀性和焊接性能，是常用的背板材料。
[0004]目前，高纯铝硅合金材料与6061
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T6铝合金焊接过程中，针对不同尺寸的靶材和背板，需要重复更换不同的焊接工装，且无法批量焊接，焊接效率低。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种焊接工装。
[0006]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：
[0007]一种焊接工装，包括靶坯夹具和背板夹具，所述靶坯夹具的装夹端设有用于装夹靶坯的靶坯凹槽，所述背板夹具的装夹端设有用于装夹背板的背板凹槽；所述靶坯凹槽、背板凹槽均为台阶结构、且均至少设置两层台阶，所述靶坯夹具和所述背板夹具之间留有用于电子束焊接的空隙。
[0008]优选地，所述靶坯凹槽、背板凹槽均设置三层台阶。
[0009]优选地，所述台阶深度为2~4mm。靶坯夹具和背板夹具夹住靶坯或背板的深度，太小了会夹不住而且不好安装，太大了会使薄的靶材的可焊接缝隙变小，如果焊接时留的缝隙小于最大电流时留下的焊缝大小，有可能会将靶坯面夹具和靶坯焊接在一起。
[0010]优选地，所述靶坯夹具和背板夹具上均设置贯穿其装夹端端面的排气孔.
[0011]优选地，所述背板夹具的中心设置贯穿其装夹端端面的顶针中心孔。
[0012]优选地，所述靶坯夹具和背板夹具的厚度均不小于25 mm。
[0013]优选地，所述焊接工装还包括依次设置在靶坯夹具和背板夹具之间的至少一块中间夹具，所述中间夹具与靶坯夹具相对的装夹端设有用于装夹背板的背板凹槽，所述中间夹具与背板夹具相对的装夹端设有用于装夹靶坯的靶坯凹槽，相邻中间夹具相对的装夹端分别设置为用于装夹靶坯的靶坯凹槽、用于装夹背板的背板凹槽，所述中间夹具与靶坯夹具之间、所述中间夹具与背板夹具之间均留有用于电子束焊接的空隙。
[0014]进一步优选地，所述中间夹具设有两块。
[0015]进一步优选地，所述中间夹具的侧端设置贯穿其两个装夹端端面的排气孔。
[0016]进一步优选地，所述中间夹具的厚度不小于50 mm。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0018]本技术的工装采用多层阶梯设置，可适配多种尺寸靶材、背板的装夹焊接需求，提高夹具的利用率；该工装采用多层装夹设置，可同时进行多块靶材、背板的焊接，极大提高了焊接效率。
[0019]本技术设置的焊接工装能够通过靶坯夹具和设置有顶针中心孔的背板夹具的装夹，进行旋转焊接，保证电子束焊枪位置不动，使焊接稳定进行。
附图说明
[0020]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0021]图1为实施例1中焊接工装结构示意图；
[0022]图2为实施例1中背板正视结构示意图；
[0023]图3为实施例1中焊片结构示意图；
[0024]图4为实施例2中焊接工装结构示意图；
[0025]图5为本技术焊接示意图；
[0026]其中：1—靶坯夹具、2—背板夹具、3—靶坯凹槽、4—靶坯、5—背板凹槽、6—背板、7—靶坯夹具排气孔、8—背板夹具排气孔、9—顶针中心孔、10—中间夹具、11—中间夹具排气孔、12—电子束焊枪、13—焊片。
具体实施方式
[0027]为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术作更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0028]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本技术的保护范围。
[0029]实施例1
[0030]如图1~3所示，本实施例提供一种焊接工装，包括靶坯夹具1和背板夹具2，所述靶坯夹具1的装夹端设有用于装夹靶坯4的靶坯凹槽3，所述背板夹具2的装夹端设有用于装夹背板6的背板凹槽5；所述靶坯凹槽3、背板凹槽5均为台阶结构、且均设置为三层台阶结构，用以适配三种不同的靶坯、背板尺寸，靶坯夹具1和背板夹具2之间留有用于电子束焊接的空隙。
[0031]本实施例中，靶坯夹具1上设置贯穿其装夹端端面的靶坯夹具排气孔7，背板夹具2上设置贯穿其装夹端端面的背板夹具排气孔8；背板夹具2的中心设置贯穿其装夹端端面的顶针中心孔9。
[0032]本实施例中，将靶坯4和背板6装夹后，靶坯4和背板6的焊接结合处为环形缝隙，可适配环状整体形式的焊片。
[0033]本实施例中，靶坯夹具1和背板夹具2的厚度均不小于25 mm，台阶的深度为3 mm，环形缝隙的宽度大于0.3mm、小于0.4mm，焊片的厚度为0.3mm；靶坯夹具1、背板夹具2、焊片13的焊接结合处的平面度小于0.3。
[0034]进一步如图5所示，本实施例中，焊接工装能够通过靶坯夹具1和设置有顶针中心孔9的背板夹具2的装夹，进行旋转焊接，保证电子束焊枪12位置不动，使焊接稳定进行。
[0035]作为优选方案之一，下面进一步说明焊接工装的适配工艺：
[0036]焊接前，需清理焊接区域，全程佩戴干净手套，使用砂纸打磨焊片、靶坯和背板焊接处，去除焊片、靶坯和背板的毛刺和氧化层；砂纸打磨后使用白色无尘布蘸取丙酮多次擦拭砂纸打磨区域，最后一次擦拭后白色无尘布需干净无任何污渍。擦拭完成将焊片放入靶坯和背板焊接结合处的环形缝隙。而后使用工装将焊片、靶坯和背板夹紧放上机台，机械送入焊接室，并开始对焊接室抽真空，直至真空度低于7.5*10
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2Pa，确保焊接环境为高真空环境。
[0037]焊接转速采用700~1200 mm/min，在焊接过程中，随着焊接转速的加快，其产生焊接气孔的可能性也随之增加，原因是焊接转速越快，焊池冷却速度也越快，使气体无法及时排除，从而产生内部气孔。但焊接过慢，也会导致焊池溶液从内部流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接工装，其特征在于，所述焊接工装包括靶坯夹具和背板夹具，所述靶坯夹具的装夹端设有用于装夹靶坯的靶坯凹槽，所述背板夹具的装夹端设有用于装夹背板的背板凹槽；所述靶坯凹槽、背板凹槽均为台阶结构、且均至少设置两层台阶，所述靶坯夹具和所述背板夹具之间留有用于电子束焊接的空隙。2.如权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述靶坯凹槽、背板凹槽均设置三层台阶。3.如权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述台阶深度为2~4mm。4.如权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述靶坯夹具和背板夹具上均设置贯穿其装夹端端面的排气孔；所述背板夹具的中心设置贯穿其装夹端端面的顶针中心孔。5.如权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述靶坯夹具和背板夹具的厚度均不小于25 mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金，黄宇彬，潘铭枫，黄旭东，童培云，
申请(专利权)人：先导薄膜材料有限公司，
类型：新型
国别省市：