CN106555161B - 靶材组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种靶材组件及其制造方法，包括：提供靶坯和背板；对所述靶坯的待焊接面进行表面处理，去除表面的氧化膜；在所述靶坯和背板的待焊接面上分别涂覆焊料层；将涂覆有焊料层的靶坯和背板的待焊接面相对设置并贴合，进行焊接，形成靶材组件。本发明在待焊接面上涂覆焊料层之前，先对靶坯待焊接面进行表面处理以去除表面氧化膜，在增加靶坯活性的同时提高所述焊料层材料与所述靶坯的浸润融合能力，从而提高靶坯和背板的焊接结合率，进而提高靶材组件的良率。

Description

靶材组件及其制造方法

技术领域

本发明涉及溅射靶材制造领域，尤其涉及靶材组件及其制造方法。

背景技术

液晶显示器(LCD)以其无辐射、省电、所占空间小等优点逐渐取代传统阴极射线显像管(CRT)显示器，现已被广泛应用到生产、生活的各个领域，比如电脑显示器、笔记本电脑、平板电脑、手机、电视、监控设备、工业控制仪表等。而且据统计显示，液晶显示器仍以每年10％以上增长以顺应市场需求。

金属靶材是液晶显示器制造中最重要的原材料之一，液晶显示器的制造普遍采用物理气相沉积工艺，在物理气相沉积过程中，电离形成的氩离子在电场的作用下加速，加速的氩离子轰击金属靶材形成大量靶材原子，溅射出的大量靶材原子沉积在基板上形成薄膜。

在溅射靶材制造领域中，靶材组件是由符合溅射性能的靶坯、与靶坯通过焊接相结合的背板构成，而在溅射过程中，靶材组件所处的工作环境比较恶劣。例如：靶材组件所处的环境温度较高，另外，靶材组件的一侧冲以冷却水强冷，而另一侧则处于高真空环境下，因此在靶材组件的相对两侧形成巨大的压力差；再者，靶材组件处在高压电场、磁场中，会受到各种粒子的轰击。在如此恶劣的环境下，如果靶材组件中靶坯与背板之间的结合率较低，将导致靶坯在受热条件下发生形变、开裂，使得溅射无法达到溅射均匀的效果，严重时，靶坯还会脱落于背板，可能对溅射机台造成损伤。因此为了确保薄膜质量的稳定性以及靶材组件的质量，对靶坯和背板的焊接结合率的要求越来越高。

但是现有技术制成的靶材组件质量和性能较低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材组件及其制造方法，以提高靶坯和背板的焊接结合率，进而提高靶材组件的质量和性能。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件的制造方法。包括：

提供靶坯和背板，所述靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面；

对所述靶坯的第一焊接面进行表面处理，去除所述第一焊接面表面的氧化膜；

对所述靶坯的第一焊接面进行表面处理之后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层；

将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述靶坯焊接至所述背板上，形成靶材组件；

冷却所述靶材组件。

可选的，所述靶坯的材料为铝。

可选的，所述靶坯的材料为纯铝，纯铝中铝的含量大于99.9999％。

可选的，所述靶材组件的制造方法还包括：在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层。

可选的，所述第一焊料层和所述第二焊料层的材料均为铟。

可选的，对所述靶坯的第一焊接面进行表面处理的步骤包括：采用钢丝刷对所述第一焊接面进行表面处理，去除所述第一焊接面表面的氧化膜。

可选的，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层，在所述背板的第二焊接面上涂覆第二焊料层的步骤包括：将所述靶坯和背板置于加热板上；在所述第一焊接面和第二焊接面上放置焊料；加热所述靶坯和背板直至所述靶坯和背板的温度达到预设温度，熔化位于所述第一焊接面上和第二焊接面上放置的焊料，在所述第一焊接面上形成第一焊料层，在所述背板的第二焊接面上形成第二焊料层。

可选的，在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层的步骤还包括：在熔化焊料时，在第一焊接面或第二焊接面上熔化的焊料中放置金属丝杆，以形成所述焊料层。

可选的，所述金属丝杆的直径为0.1mm至0.3mm。

可选的，所述金属丝杆的材料为铜或钼。

可选的，所述靶坯的第一焊接面的形状为长方形，放置所述金属丝杆的步骤包括：在所述第一焊接面或第二焊接面上放置多根直径相同的金属丝杆，所述多根金属丝杆沿所述靶坯延伸方向均匀排列放置于所述第一焊接面或第二焊接面内且互不相交。

可选的，所述金属丝杆的根数为8至12根。

可选的，所述金属丝杆放置于所述靶坯的第一焊接面上；

所述靶坯的第一焊接面的形状为长方形，所述第一焊接面包括垂直于所述靶坯延伸方向的第一棱和第二棱，所述多根金属丝杆包括：靠近所述第一棱的第一金属丝杆，靠近所述第二棱的第二金属丝杆；

所述第一金属丝杆平行于所述第一棱，所述第一金属丝杆至所述第一棱的垂直距离为10cm至15cm；

所述第二金属丝杆平行于所述第二棱，所述第二金属丝杆至所述第二棱的垂直距离为10cm至15cm。

可选的，在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层的步骤还包括：待所述焊料熔化后，对所述焊料进行超声波处理。

可选的，在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层后，将涂覆有所述焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：采用钢丝刷刮除所述第一焊接面或第二焊接面上焊料层表面的氧化皮。

可选的，冷却所述靶材组件的步骤中，采用压块对所述靶坯施加压力，所述压块的质量为150Kg至250Kg。

本发明还提供一种靶材组件，包括：

背板，在靶材组件中起到支撑作用，所述背板的表面包括第一区域背板表面和第二区域背板表面；

靶坯，位于所述背板的第二区域背板表面且露出所述背板的第一区域背板表面，包括与所述背板相贴合的第一焊接面，以及与所述第一焊接面相背的溅射面；所述背板和所述靶坯通过焊料层相结合，所述焊料层中含有金属丝杆。

可选的，所述第二区域背板表面为第二焊接面，所述第一区域背板表面为背板的边缘区域。

可选的，所述金属丝杆的直径为0.1mm至0.3mm。

可选的，所述金属丝杆的材料为铜或钼。

可选的，所述靶坯的第一焊接面为长方形，所述焊料层中含有多根直径相同的金属丝杆，所述多根金属丝杆沿所述靶坯延伸方向均匀排列放置且互不相交。

可选的，所述金属丝杆的根数为8至12根。

可选的，所述靶坯的第一焊接面的形状为长方形，所述靶坯的背面包括垂直于所述靶坯延伸方向的第一棱和第二棱，所述多根金属丝杆包括：靠近所述第一棱的第一金属丝杆，靠近所述第二棱的第二金属丝杆；

所述第一金属丝杆平行于所述第一棱，所述第一金属丝杆至所述第一棱的垂直距离为10cm至15cm；

所述第二金属丝杆平行于所述第二棱，所述第二金属丝杆至所述第二棱的垂直距离为10cm至15cm。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层之前，本发明先对所述第一焊接面进行表面处理，去除所述第一焊接面表面的氧化膜，从而在所述第一焊接面上涂覆焊料层之后，使所述焊料层材料与所述靶坯更好地浸润融合，提高了所述焊料层与所述第一焊接面的结合率，进而提高了后续制成的靶材组件中靶坯和背板的结合率。此外，通过对所述第一焊接面进行表面处理，还可以增加靶坯的活性，进一步提高了焊料层与所述第一焊接面的结合率，相应地，也提高了后续制成的靶材组件中靶坯和背板的结合率。

进一步，在所述第一焊接面上涂覆焊料层后，将涂覆有所述焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合之前，在所述第一焊接面或第二焊接面熔化的焊料中放置金属丝杆以形成所述焊料层，所述金属丝杆可以有效地聚合其周边的焊料，从而提高位于所述靶坯和背板之间的焊料层的密度，进而提高焊料层的质量。此外，将所述第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合后，基于所述靶坯的质量，会挤压所述靶坯和背板之间的焊料层，所述金属丝杆还可以避免所述焊料层因受到挤压而过量流失，而焊料层的质量直接影响靶坯和背板的结合率，因此，通过在所述第一焊接面或第二焊接面熔化的焊料中放置金属丝杆以形成所述焊料层，可以提高靶坯和背板的结合率。

附图说明

图1是本发明靶材组件的制造方法一实施例的流程示意图；

图2至图8是本发明靶材组件的制造方法一实施例的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，靶材组件通常由符合溅射性能的靶坯和与所述靶坯相结合、具有一定强度的背板构成，所述背板在靶材组件中起到支撑作用，并具有传导热量的功能。

对于由铝靶坯和背板构成的靶材组件而言，目前主要采用钎焊工艺来实现靶坯和背板的焊接。所述钎焊工艺是一种利用熔点比靶坯和背板熔点低的焊料，在低于靶坯和背板熔点、高于焊料熔点的温度下同时加热靶坯和背板，待焊料熔化后，使靶坯的待焊接面和背板的待焊接面相对设置并贴合，焊料与靶坯、背板相互扩散形成牢固连接的焊接方式，考虑到焊料的熔点以及焊接结合能力，目前主要采用的焊料为含铟焊料。具体工艺主要为：将铝靶坯和背板放置在加热平台上；然后在所述靶坯的待焊接面、以及所述背板的待焊接面上分别涂覆铟焊料或锡锌和铟焊料的混合焊料；待所述靶坯的待焊接面上的焊料以及所述背板的待焊接面上的焊料熔化后，翻转所述靶坯，使所述靶坯的待焊接面和所述背板的待焊接面相对设置，将所述靶坯覆盖在所述背板上，实现所述靶坯和背板的焊接，以形成靶材组件。

但是现有技术制成的靶材组件质量较低，分析其原因为：铝靶坯在常温下极易发生氧化，从而在所述靶坯待焊接面表面形成致密的氧化铝膜，但由于铟材料难以与靶坯待焊接面表面的氧化铝材料进行反应，将焊料涂覆至靶坯待焊接面后，所述焊料难以与靶坯浸润融合，从而导致所述焊料与所述靶坯待焊接面的结合率较低，形成靶材组件后，所述靶坯和背板难以充分结合，难以达到焊接要求，使得在溅射工艺的高温、高压条件下，靶坯和背板结合部容易开裂、进而影响靶材组件的性能，使得溅射无法达到溅射均匀的效果；甚至如果铝靶坯表面氧化严重时，容易出现靶坯脱落于背板的问题，可能会对溅射基台造成损伤。

为了解决靶坯和背板结合率低的问题，通常还会采取反焊工艺，以提高靶坯和背板结合率。所述反焊工艺具体包括：将待反焊的靶材组件置于加热平台上，或者将已脱落的靶坯和背板置于加热平台上，进行加热直至所述焊料熔化；然后再次分别在所述靶坯的待焊接面、以及所述背板的待焊接面上涂覆焊料，重新进行焊接结合，以形成靶材组件。根据反焊后靶材组件的结合率，对所述靶材组件进行反焊工艺可以为一次焊接或一次以上的多次焊接。

然而采用反焊工艺制成的靶材组件的质量和性能也较低，分析其原因为：所述靶材组件经多次焊接后，由于热膨胀容易引起尺寸偏差，且加热过多容易导致所述靶材组件内部的晶粒晶向发生改变，进而引起靶材组件质量下降、溅射性能异常等问题。

此外，反焊工艺还会增加焊料的使用量，导致折损废弃过多焊料，且反焊工艺还会增加人员使用率，从而增加靶材组件的制造成本。

为了解决上述问题，本发明提供一种靶材组件的制造方法，包括：提供靶坯和背板，所述靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面；对所述靶坯的第一焊接面进行表面处理，去除所述第一焊接面表面的氧化膜；在所述第一焊接面上涂覆焊料层；将涂覆有所述焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述靶坯焊接至所述背板上，形成靶材组件；冷却所述靶材组件。

本发明在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层之前，本发明先对所述第一焊接面进行表面处理，去除所述第一焊接面表面的氧化膜，从而在所述第一焊接面上涂覆焊料层之后，使所述焊料层材料与所述靶坯更好地浸润融合，提高了所述焊料层与所述第一焊接面的结合率，进而提高了后续制成的靶材组件中靶坯和背板的结合率。此外，通过对所述第一焊接面进行表面处理，还可以增加靶坯的活性，进一步提高了焊料层与所述第一焊接面的结合率，相应地，也提高了后续制成的靶材组件中靶坯和背板的结合率。

进一步，在所述第一焊接面上涂覆焊料层后，将涂覆有所述焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合之前，在所述第一焊接面或第二焊接面熔化的焊料中放置金属丝杆以形成所述焊料层，所述金属丝杆可以有效地聚合其周边的焊料，从而提高位于所述靶坯和背板之间的焊料层的密度，进而提高焊料层的质量。此外，将所述第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合后，基于所述靶坯的质量，会挤压所述靶坯和背板之间的焊料层，所述金属丝杆还可以避免所述焊料层因受到挤压而过量流失，而焊料层的质量直接影响靶坯和背板的结合率，因此，通过在所述第一焊接面或第二焊接面熔化的焊料中放置金属丝杆以形成所述焊料层，可以提高靶坯和背板的结合率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

请参考图1，本发明靶材组件的制造方法一实施例的流程示意图，本实施例靶材组件的制造方法包括以下基本步骤：

步骤S1：提供靶坯和背板，所述靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面；

步骤S2：对所述靶坯的第一焊接面进行表面处理，去除所述第一焊接面表面的氧化膜；

步骤S3：在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层；

步骤S4：将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述靶坯焊接至所述背板上，形成靶材组件；

步骤S5：冷却所述靶材组件。

为了更好地说明本发明实施例的靶材组件的制造方法，下面将结合参考图2至图8，对本发明的具体实施例做进一步的描述。

结合参考图2和图3，首先执行步骤S1，提供靶坯100和背板200，所述靶坯100的待焊接面为第一焊接面110，所述背板200的待焊接面为第二焊接面210。

具体地，所述背板200的尺寸大于所述靶坯100的尺寸，所述背板200的表面包括第一区域Ⅰ背板表面和第二区域Ⅱ背板表面，所述第二区域Ⅱ背板表面的形状、尺寸与所述靶坯100的第一焊接面110的形状、尺寸相同，所述第二区域Ⅱ背板表面为第二焊接面210，所述第一区域Ⅰ背板表面为背板200的边缘区域。

所述靶坯100的形状可根据应用环境以及溅射要求呈圆形、矩形、环形、圆锥形或其他任意规则形状或不规则形状。在本实施例中，所述靶坯100和背板200的形状为长方形，所述靶坯100沿延伸方向的长度L为220mm至250mm，相应的，所述第一焊接面110的形状为长方形，所述第二焊接面210的形状也为长方形。

由于由靶坯100和背板200构成的靶材组件所处的溅射工艺环境温度较高，为了保证靶材组件溅射性能的稳定性，需选用熔点高、导电导热性强的材料作为靶坯的材料。为此，本实施例中，所述靶坯100的材料为高纯铝，其中铝的含量大于99.9999％。

所述背板200在后续形成的靶材组件中起到支撑作用，具有传导热量的功能，且需与焊料层具有良好的浸润效果，为此，本实施例中，所述背板200为铜背板。

继续结合参考图2和图3，执行步骤S2，对所述靶坯100的第一焊接面110进行表面处理，去除所述第一焊接面110表面的氧化膜(未图示)。

当靶坯100暴露在空气中时，所述靶坯100的第一焊接面110因发生氧化而形成一层致密的氧化膜(未图示)。本实施例中，所述靶坯100的材料为高纯铝，因此所述第一焊接面110表面的氧化膜为氧化铝膜，而后续还需在所述第一焊接面110上涂覆材料为铟的焊料层，由于铟材料难以与所述第一焊接面110表面的氧化铝材料进行反应，因此将焊料涂覆至所述第一焊接面110后，所述焊料难以与靶坯100浸润融合，从而导致所述焊料与所述第一焊接面110的结合率较低，进而导致形成靶材组件后，所述靶坯100和背板200的结合率较低，难以达到焊接要求。

然而，铟材料可以与所述第一焊接面110内的纯铝材料进行反应，因此，本实施例中，在所述第一焊接面110上涂覆焊料层之前，先对所述靶坯100的第一焊接面110进行表面处理，去除所述第一焊接面110表面的氧化膜，使所述第一焊接面110的纯铝材料暴露出来，从而使所述焊料与所述靶坯100的第一焊接面110更好地浸润融合，进而提高所述焊料与所述第一焊接面110的结合率。

具体地，可以采用钢丝刷或钢铲刀去除所述第一焊接面110表面的氧化膜。本实施例中，采用钢丝刷去除所述第一焊接面110表面的氧化膜，同时，采用钢丝刷对所述靶坯100的第一焊接面110进行表面处理时，还可以去除所述第一焊接面110表面的杂质或颗粒。

参考图4，执行步骤S3，在所述第一焊接面110上涂覆第一焊料层120。

结合参考图5，本实施例中，在所述第一焊接面110上涂覆第一焊料层120时，还包括在所述第二焊接面210上涂覆第二焊料层220。

具体地，将所述靶坯100和背板200置于一加热板上，其中，所述第一焊接面110和第二焊接面220背离所述加热板表面；将焊料放置于所述第一焊接面110和第二焊接面220上，加热所述靶坯100和背板200直至所述靶坯100和背板200的温度达到预设温度，在所述预设温度下使所述焊料充分熔化，从而在所述第一焊接面110和第二焊接面220上分别形成一层呈熔融流体状的焊料层，所述焊料层包括位于所述第一焊接面110表面的第一焊料层120，以及位于所述第二焊接面210表面的第二焊料层220。

焊料的材料可以为铜、铝、镍、锡、铅或铟。本实施例中，所述焊料的材料为纯铟，铟材料的焊料熔点相对较低、浸润融合能力较强，且具有较好的导电能力，相应地，所述第一焊料层120和第二焊料层220的材料为纯铟。

需要说明的是，所述靶坯100和背板200可在贯通空气条件下进行焊料层涂覆工艺，在常压条件下，铟的熔点为156.1℃，铝的熔点为660.4℃，因此，本实施例中，所述预设温度为170℃至200℃，在所述预设温度条件下，足以使焊料熔化且保证靶坯100和背板200不受影响。

本实施例中，形成所述第一焊料层120和第二焊料层220的工艺还包括：焊料熔化形成所述第一焊料层120和第二焊料层220之后，以所述预设温度持续加热所述靶坯100和背板200，并对所述第一焊料层120和第二焊料层220进行超声波处理。

具体地，所述超声波处理工艺采用超声波焊接装置进行，具体的工艺参数为超声波振荡器的输出功率为15KHZ至30KHZ。通过所述超声波处理工艺，不仅可以使所述焊料均匀地分散于所述第一焊接面110上和第二焊接面210上，还可以有效去除所述焊料中可能存在的氧化废料和杂质，从而使所述第一焊料层120更好地浸润所述第一焊接面110，使所述第二焊料层220更好地浸润所述第二焊接面210，进而提高焊接的结合率。

需要说明的是，所述第一焊料层120和第二焊料层220表面容易因发生氧化而形成氧化皮，所述第一焊料层120和第二焊料层220相对设置并贴合后，所述第一焊料层120表面的氧化皮与所述第二焊料层220表面的氧化皮结合形成气泡，从而导致焊接的结合率下降，进而导致形成的靶材组件的质量和性能下降。为此，本实施例中，所述第一焊料层120浸润所述第一焊接面110、所述第二焊料层220浸润所述第二焊接面210之后，还采用钢丝刷刮除所述第一焊料层120和第二焊料层220表面的氧化皮；同时，采用钢丝刷还可以过滤去除所述第一焊料层120和第二焊料层220内的杂质或颗粒，从而获得优质的第一焊料层120和第二焊料层220，进而提高焊接的结合率。

参考图6，本实施例中，形成所述第一焊料层120和第二焊料层220的工艺还包括：在焊料熔化时，在所述第一焊接面110或第二焊接面210上熔化的焊料中放置金属丝杆130，所述金属丝杆130可以有效地聚合其周边的焊料，从而提高所述第一焊料层120和第二焊料层220的密度，进而提高所述靶坯100和背板200的焊接质量。具体地，在所述第一焊接面110上熔化的焊料中放置所述金属丝杆130。

此外，当所述第一焊接面110和第二焊接面210相对设置并贴合后，基于所述靶坯100的质量，会使所述靶坯100和背板200之间的第一焊料层120和第二焊料层220受到挤压，所述金属丝杆130还可以避免所述第一焊料层120和第二焊料层220因受到挤压而过量流失。由于焊料量的多少直接影响到所述靶坯100和背板200的结合强度，因此通过所述金属丝杆130可以避免因焊料层过量流失引起的焊接结合率下降的问题。

具体地，所述靶坯100的形状为长方形，放置所述金属丝杆130的步骤包括：在所述第一焊接面110或第二焊接面210上放置多根直径相同的金属丝杆130，所述多根金属丝杆130沿所述靶坯100延伸方向(如图6中X方向)均匀排列放置于所述第一焊接面110或第二焊接面210内且互不相交。

本实施例中，所述多根金属丝杆130沿所述靶坯100延伸方向均匀排列放置于所述第一焊接面110内，且所述多根金属丝杆130之间相互平行。

如图6所示，所述第一焊接面110的形状为长方形，所述第一焊接面110包括沿靶坯100延伸方向的第一棱101和第二棱102，所述均匀排列放置于所述第一焊接面110上的多根金属丝杆130包括靠近所述第一棱101的第一金属丝杆131，靠近所述第二棱102的第二金属丝杆132；所述第一金属丝杆131平行于所述第一棱101，所述第一金属丝杆131至所述第一棱101的距离M为10cm至15cm,所述第二金属丝杆132平行于所述第二棱102，所述第二金属丝杆132至所述第二棱102的距离N为10cm至15cm，剩余所述金属丝杆130在所述第一金属丝杆131和第二金属丝杆132之间的区域内等间距摆放。

需要说明的是，所述金属丝杆130的根数不能过多也不能过少。如果所述金属丝杆130的根数过多，将增加所述第一焊料层120和第二焊料层220之间原子扩散的难度，进而降低焊接结合率；如果所述金属丝杆130的根数过少，所述金属丝杆130聚合周边焊料以及避免焊料过量流失的效果不显著，同样会降低焊接结合率，为此，本实施例中，所述金属丝杆130的根数为8至12根。

在其他实施例中，所述金属丝杆的根数和放置位置根据靶坯和背板的形状，以及待焊接面的尺寸而定，本发明对此不作限定。

还需要说明的是，所述金属丝杆130的直径与预设的所述第一焊料层120和第二焊料层220的厚度相关联，从而可以保证所述金属丝杆130在聚集周边焊料的同时，避免对焊接过程中焊料层与所述靶坯100和背板200之间原子扩散以实现高强度焊接造成不良影响。为此，本实施例中，所述金属丝杆的直径为0.1mm至0.3mm。

此外，所述第一焊接面110和第二焊接面210相对设置并贴合后，所述金属丝杆130位于所述靶坯100和背板200之间，与焊料相互浸润融合成为焊料层的一部分，为了不影响靶材组件的溅射性能，所述金属丝杆130需采用导电效果较好且与焊料浸润能力较好的材料。为此，本实施例中，所述金属丝杆的材料为铜或钼。

结合参考图7和图8，执行步骤S4，将涂覆有所述第一焊料层120的第一焊接面110和涂覆有所述第二焊料层220的第二焊接面210相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述靶坯100焊接至所述背板200上，形成靶材组件300。

具体地，参考图7所示，在所述第一焊接面110表面形成第一焊料层120，在所述第二焊接面210表面形成第二焊料层220后，将所述靶坯100进行翻转，使所述第一焊接面110朝向所述第二焊接面210，然后使所述第一焊接面110和第二焊接面210相对设置并贴合，利用上述加热板在上述预设温度下持续加热所述背板200，进行焊接，形成靶材组件300。

需要说明的是，所述第一焊接面110上的焊料熔化后，在所述第一焊接面110上放置多根金属丝杆130，所述金属丝杆130与焊料相互浸润融合，将所述靶坯100焊接至所述背板200上后，所述第一焊料层120和第二焊料层220相互扩散结合形成位于所述第一焊接面110和第二焊接面210之间的焊料层150(如图8所示)，所述金属丝杆130成为所述焊料层150的一部分。

还需要说明的是，为了进一步排出所述第一焊接面110和第二焊接面210结合面的氧化皮以及由氧化皮结合形成的气泡，在所述第一焊接面110和第二焊接面210贴合的一瞬间对所述靶坯100施加一个下压力，从而使所述氧化皮及气泡更好的排出，进而提高所述靶坯100和背板200的焊接结合率。

继续参考图8，执行步骤S5，冷却所述靶材组件300。

在所述靶坯100和背板200加热焊接至预设时间后，停止加热，对所述靶材组件300进行冷却处理。

需要说明的是，在所述靶材组件300冷却期间，由于热胀冷缩效应，所述靶坯100和背板200容易发生形变，为此，本实施例中，在所述靶材组件300冷却期间，采用压块对所述靶坯100施加压力，在加强所述靶坯100和背板200的结合强度的同时，防止所述靶坯100和背板200在冷却过程中发生形变。

对所述靶坯100施加的压力不能过大也不能过小。如果施加压力过小，难以防止所述靶坯100和背板200在冷却过程中发生形变，且加强所述靶坯100和背板200的结合强度的效果不明显；如果施加压力过大，容易引起所述靶坯100和背板200之间的焊料溢出，从而对所述靶坯100和背板200的结合强度造成不良影响，进而导致所述靶材组件300的质量和性能的下降。为此，本实施例中，用于对所述靶坯100施加压力的压块的质量为150Kg至250Kg。

本发明在第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层之前，先对所述第一焊接面进行表面处理以去除所述第一焊接面表面的氧化膜，从而提高焊料层材料与所述靶坯的浸润性，进而提高了所述焊料层与所述第一焊接面的结合率；此外，在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层后，将涂覆有所述焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合之前，在所述第一焊接面上放置用于聚集靶坯和背板之间的焊料的金属丝杆，提高位于所述靶坯和背板之间的焊料层的密度的同时，避免所述焊料层的过量流失，进而提高所述靶坯和背板的焊接结合率，最终获得高强度结合的靶材组件。

继续参考图8，相应的，本发明还提供一种靶材组件300，所述靶材组件300包括：

背板200，所述背板200在靶材组件300起到支撑作用，所述背板200的表面包括第一区域Ⅰ背板表面和第二区域Ⅱ背板表面；

靶坯100，位于所述背板200的第二区域Ⅱ背板表面且露出所述背板200的第一区域Ⅰ背板表面，所述靶坯100包括与所述背板200相贴合的第一焊接面110，以及与所述第一焊接面110相背的溅射面(未图示)；所述背板200和所述靶坯100通过焊料层150相结合，所述焊料层150中含有金属丝杆130。

具体地，所述第二区域Ⅱ背板表面为第二焊接面210，所述第一区域Ⅰ背板表面为背板200的边缘区域。

本实施例中，所述金属丝杆130的直径为0.1mm至0.3mm，所述金属丝杆130的材料为铜或钼。

具体地，所述靶坯100的第一焊接面110为长方形，所述焊料层150中含有多根直径相同的金属丝杆130，所述多根金属丝杆130沿所述靶坯100延伸方向均匀排列放置且互不相交。其中，所述靶坯100的第一焊接面110包括垂直于所述靶坯100延伸方向的第一棱101和第二棱102，所述多根金属丝杆130包括：靠近所述第一棱101的第一金属丝杆131，靠近所述第二棱102的第二金属丝杆132；所述第一金属丝杆131平行于所述第一棱101，所述第一金属丝杆131至所述第一棱101的距离N为10cm至15cm；所述第二金属丝杆132平行于所述第二棱102，所述第二金属丝杆132至所述第二棱102的垂直距离M为10cm至15cm，剩余所述金属丝杆130在所述第一金属丝杆131和第二金属丝杆132之间的区域内等间距排列。

本实施例中，所述金属丝杆130的根数为8至12根。

虽然本发明己披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种靶材组件的制造方法，其特征在于，包括：

提供靶坯和背板，所述靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面；

对所述靶坯的第一焊接面进行表面处理，去除所述第一焊接面表面的氧化膜；

对所述靶坯的第一焊接面进行表面处理之后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层；

将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述靶坯焊接至所述背板上，形成靶材组件；

冷却所述靶材组件；

所述靶材组件的制造方法还包括：在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层；

在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层，在所述背板的第二焊接面上涂覆第二焊料层的步骤包括：将所述靶坯和背板置于加热板上；在所述第一焊接面和第二焊接面上放置焊料；加热所述靶坯和背板直至所述靶坯和背板的温度达到预设温度，熔化位于所述第一焊接面上和第二焊接面上放置的焊料，在所述第一焊接面上形成第一焊料层，在所述背板的第二焊接面上形成第二焊料层；

在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层的步骤还包括：在熔化焊料时，在第一焊接面或第二焊接面上熔化的焊料中放置金属丝杆，以形成所述焊料层；

所述靶坯的第一焊接面的形状为长方形，放置所述金属丝杆的步骤包括：在所述第一焊接面或第二焊接面上放置多根直径相同的金属丝杆，所述多根金属丝杆沿所述靶坯延伸方向均匀排列放置于所述第一焊接面或第二焊接面内且互不相交。

2.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述靶坯的材料为铝。

3.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述靶坯的材料为纯铝，纯铝中铝的含量大于99.9999％。

4.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述第一焊料层和所述第二焊料层的材料均为铟。

5.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，对所述靶坯的第一焊接面进行表面处理的步骤包括：采用钢丝刷对所述第一焊接面进行表面处理，去除所述第一焊接面表面的氧化膜。

6.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述金属丝杆的直径为0.1mm至0.3mm。

7.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述金属丝杆的材料为铜或钼。

8.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述金属丝杆的根数为8至12根。

9.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述金属丝杆放置于所述靶坯的第一焊接面上；

所述靶坯的第一焊接面的形状为长方形，所述第一焊接面包括垂直于所述靶坯延伸方向的第一棱和第二棱，所述多根金属丝杆包括：靠近所述第一棱的第一金属丝杆，靠近所述第二棱的第二金属丝杆；

所述第一金属丝杆平行于所述第一棱，所述第一金属丝杆至所述第一棱的垂直距离为10cm至15cm；

所述第二金属丝杆平行于所述第二棱，所述第二金属丝杆至所述第二棱的垂直距离为10cm至15cm。

10.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层的步骤还包括：待所述焊料熔化后，对所述焊料进行超声波处理。

11.如权利要求4所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，在所述第一焊接面上和第二焊接面上涂覆焊料层后，将涂覆有所述焊料层的第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：采用钢丝刷刮除所述第一焊接面或第二焊接面上焊料层表面的氧化皮。

12.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，冷却所述靶材组件的步骤中，采用压块对所述靶坯施加压力，所述压块的质量为150Kg至250Kg。

13.一种靶材组件，其特征在于，包括：

背板，在靶材组件中起到支撑作用，所述背板的表面包括第一区域背板表面和第二区域背板表面；

靶坯，位于所述背板的第二区域背板表面且露出所述背板的第一区域背板表面，包括与所述背板相贴合的第一焊接面，以及与所述第一焊接面相背的溅射面；所述背板和所述靶坯通过焊料层相结合，所述焊料层中含有金属丝杆；

所述第二区域背板表面为第二焊接面，所述第一区域背板表面为背板的边缘区域；

所述焊料层是通过在熔化焊料时，在第一焊接面或第二焊接面上熔化的焊料中放置金属丝杆形成的；

所述靶坯的第一焊接面为长方形，所述焊料层中含有多根直径相同的金属丝杆，所述多根金属丝杆沿所述靶坯延伸方向均匀排列放置且互不相交。

14.如权利要求13所述的靶材组件，其特征在于，所述金属丝杆的直径为0.1mm至0.3mm。

15.如权利要求13所述的靶材组件，其特征在于，所述金属丝杆的材料为铜或钼。

16.如权利要求15所述的靶材组件，其特征在于，所述金属丝杆的根数为8至12根。

17.如权利要求13所述的靶材组件，其特征在于，所述靶坯的第一焊接面的形状为长方形，所述靶坯的背面包括垂直于所述靶坯延伸方向的第一棱和第二棱，所述多根金属丝杆包括：靠近所述第一棱的第一金属丝杆，靠近所述第二棱的第二金属丝杆；

所述第一金属丝杆平行于所述第一棱，所述第一金属丝杆至所述第一棱的垂直距离为10cm至15cm；

所述第二金属丝杆平行于所述第二棱，所述第二金属丝杆至所述第二棱的垂直距离为10cm至15cm。

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