CN106735670A - 一种改进型靶材炉设备及靶材邦定方法 - Google Patents

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顾正
张晓峰
郭校亮
陈良杰
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008—Soldering within a furnace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Abstract

一种改进型靶材炉设备，属于靶材邦定技术领域。该设备炉体的一侧设置炉门，炉体内设置加热基台，加热基台内设有用于控温的加热装置和温度检测仪，加热基台上连接用于放置靶材的靶材基板，靶材基板的正上方设置有加压板，加压板的上端连接位于炉体外的手动加压阀，炉体内部与外置的真空泵连通。本发明人工操作程序简单，靶材邦定效率提高；经过计算焊接的面积和铟球质量，可以确保铟料的利用率在98％以上；抽真空可以有效减少靶材和基板中间的空气和水蒸气，可以确保焊接的面积在97％以上；熟练工人靶材邦定的合格率达到100％。

Description

一种改进型靶材炉设备及靶材邦定方法
技术领域
本发明属于靶材邦定技术领域，特别涉及一种改进型靶材炉设备及靶材邦定方法。
背景技术
靶材的邦定设备是由加热带，加压螺杆组成，能够满足市场的需求，但是工艺比较粗糙，容易出现邦定孔隙，会给后续产品的使用带来风险。
另外，要求普通的靶材一般使用铟球焊接，来降低制造成本。但是，由于铟的熔点低，制造过程中如果温度控制过高，会使铟的液态承压顺缝隙流出。因此，如何通过温度和压力控制来解决烧结合格率低、后期使用风险高的问题是靶材邦定方法的核心技术。
发明内容
本发明的目的是克服以上现有技术的不足，提供一种操作简单、烧结合格率高的改进型靶材炉设备。本发明的另一目的是提供一种利用该靶材炉进行靶材邦定的方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种改进型靶材炉设备，其特征在于：炉体的一侧设置炉门，炉体内设置加热基台，加热基台内设有用于控温的加热装置和温度检测仪，加热基台上连接用于放置靶材的靶材基板，靶材基板的正上方设置有加压板，加压板的上端连接位于炉体外的手动加压阀，炉体内部与外置的真空泵连通。
所述加压板的长度与宽度分别不小于靶材基板的长度与宽度，加压板的材质为不锈钢、铝、聚四氟乙烯、铜中的一种或几种组合。
所述手动加压阀为两个，手动加压阀的下端分别连接于加压板的两端。
所述加热基台与靶材基板之间为螺栓连接
所述加热基台的工作温度为150～160℃。
所述真空泵的工作压强为0.5～100Pa。
一种利用改进型靶材炉设备进行靶材邦定方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
1)先在靶材基板上安装模具，并进行固定；
2)将铟球放置于模具内并均匀铺平；
3)将靶材放置于铟球上，并与模具贴紧，固定，确保加温加压的过程中不会产生位移；
4)利用手动加压阀下移加压板，确保加压板与靶材贴紧锁定，关闭炉门；
5)开启真空泵，设定设备的真空腔室工作压强；
6)设定压力值，使靶材基板与靶材之间的压强始终维持在一定值，开启升温功能，使加热基台升温至一定值；
7)待温度稳定达到一段时间后，关闭电源，卸除加压板的压力；
待温度下降到一定值后破除真空，打开炉门，取出焊接好的靶材进行检验。
所述步骤5)中真空腔的工作压强为0.5～100Pa。
所述步骤6)中靶材基板与靶材之间的压强始终维持在0.5～3MPa，加热基台(3)升温至150～160℃。
所述步骤7)中维持温度稳定的时间为0.3～0.6H，破除真空的临界温度为110～130℃。
本发明人工操作程序简单，靶材邦定效率提高；经过计算焊接的面积和铟球质量，可以确保铟料的利用率在98％以上；抽真空可以有效减少靶材和基板中间的空气和水蒸气，可以确保焊接的面积在97％以上；熟练工人靶材邦定的合格率达到100％。
附图说明
图1为一种改进型靶材炉设备的结构示意图。
图中：1、炉体，2、炉门，3、加热基台，4、靶材基板，5、靶材，6、加压板，7、真空泵，8、手动加压阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明，但发明并不限于具体实施例。
实施例1
如图1所示的一种改进型靶材炉设备，炉体1的一侧设置炉门2，炉体1内设置加热基台3，加热基台3内设有用于控温的加热装置和温度检测仪，加热基台3上螺栓连接用于放置靶材5的靶材基板4，靶材基板4的正上方设置有不锈钢材质的加压板6，加压板6的长度与宽度分别不小于靶材基板4的长度与宽度，加压板6的上端连接位于炉体1外的手动加压阀8，手动加压阀8为两个，手动加压阀8的下端分别连接于加压板6的两端，炉体1内部与外置的真空泵7连通。
实施例2
一种利用实施例1中所述的改进型靶材炉设备进行靶材邦定的方法：具体包括以下步骤：
1)先在靶材基板4上安装模具，并进行固定；
2)将铟球放置于模具内并均匀铺平；
3)将靶材5放置于铟球上，并与模具贴紧，固定，确保加温加压的过程中不会产生位移；
4)利用手动加压阀8下移加压板6，确保加压板6与靶材5贴紧锁定，关闭炉门2；
5)开启真空泵7，将设备的真空腔室抽至10Pa；
6)设定压力值，使靶材基板4与靶材5之间的压强始终维持在2MPa左右；开启升温功能，使加热基台3升温至156℃；
7)待温度稳定时间达到0.5H以后，关闭电源，卸除加压板6的压力；
8)待温度下降到130℃后，破除真空，打开炉门2，取出焊接好的靶材进行检验。
实施例3
本实施例中所述的一种改进型靶材炉设备的各部分结构与实施例1中相同，不同的技术参数为：加压板6的材质为聚四氟乙烯。
实施例4
本实施例为利用实施例3中所述的一种改进型靶材炉设备进行靶材邦定的方法，具体步骤均与实施例2中相同，不同的技术参数为：步骤5)中真空腔的工作压强为0.5Pa；步骤6)中靶材基板4与靶材5之间的压强始终维持在0.5MPa，加热基台3升温至150℃；所述步骤7)中维持温度稳定的时间为0.3H，破除真空的临界温度为110℃。
实施例5
本实施例中所述的一种改进型靶材炉设备的各部分结构与实施例1中相同，不同的技术参数为：加压板6的材质为铜铝合金。
实施例6
本实施例为利用实施例5中所述的一种改进型靶材炉设备进行靶材邦定的方法，具体步骤均与实施例2中相同，不同的技术参数为：步骤5)中真空腔的工作压强为100Pa；步骤6)中靶材基板4与靶材5之间的压强始终维持在3MPa，加热基台3升温至160℃；所述步骤7)中维持温度稳定的时间为0.6H，破除真空的临界温度为120℃。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征，本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述的实施例和说明书描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书和等效物界定。

Claims (10)

1.一种改进型靶材炉设备，其特征在于：炉体(1)的一侧设置炉门(2)，炉体(1)内设置加热基台(3)，加热基台(3)内设有用于控温的加热装置和温度检测仪，加热基台(3)上连接用于放置靶材(5)的靶材基板(4)，靶材基板(4)的正上方设置有加压板(6)，加压板(6)的上端连接位于炉体(1)外的手动加压阀(8)，炉体(1)内部与外置的真空泵(7)连通。
2.根据权利要求1所述的一种改进型靶材炉设备，其特征在于：所述加压板(6)的长度与宽度分别不小于靶材基板(4)的长度与宽度，加压板(6)的材质为不锈钢、铝、聚四氟乙烯、铜中的一种或几种组合。
3.根据权利要求1所述的一种改进型靶材炉设备，其特征在于：所述手动加压阀(8)为两个，手动加压阀(8)的下端分别连接于加压板(6)的两端。
4.根据权利要求1所述的一种改进型靶材炉设备，其特征在于：所述加热基台(3)与靶材基板(4)之间为螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的一种改进型靶材炉设备，其特征在于：所述加热基台(3)的工作温度为150～160℃。
6.根据权利要求1所述的一种改进型靶材炉设备，其特征在于：所述真空泵(7)的工作压强为0.5-100Pa。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种改进型靶材炉设备进行靶材邦定方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
1)先在靶材基板(4)上安装模具，并进行固定；
2)将铟球放置于模具内并均匀铺平；
3)将靶材(5)放置于铟球上，并与模具贴紧，固定，确保加温加压的过程中不会产生位移；
4)利用手动加压阀(8)下移加压板(6)，确保加压板(6)与靶材(5) 贴紧锁定，关闭炉门(2)；
5)开启真空泵(7)，设定设备的真空腔室工作压强；
6)设定压力值，使靶材基板(4)与靶材(5)之间的压强始终维持在一定值，开启升温功能，使加热基台(3)升温至一定值；
7)待温度稳定达到一段时间后，关闭电源，卸除加压板(6)的压力。
待温度下降到一定值后破除真空，打开炉门(2)，取出焊接好的靶材进行检验。
8.根据权利要求7所述的一种靶材邦定方法，其特征在于：所述步骤5)中真空腔的工作压强为0.5-100Pa。
9.根据权利要求7所述的一种靶材邦定方法，其特征在于：所述步骤6)中靶材基板(4)与靶材(5)之间的压强始终维持在0.5-3MPa，加热基台(3)升温至150-160℃。
10.根据权利要求7所述的一种靶材邦定方法，其特征在于：所述步骤7)中维持温度稳定的时间为0.3-0.6H，破除真空的临界温度为110～130℃。
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