CN107511599A - 钽靶材组件的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

一种钽靶材组件的焊接方法，包括：提供钽靶材和铜背板，钽靶材具有第一焊面，铜背板具有第二焊面；在第一焊面形成粘结层，粘结层的熔点小于钽靶材的熔点；在粘结层表面形成熔融的第一焊料层，粘结层的熔点大于第一焊料层的熔点；在第二焊面形成熔融的第二焊料层，粘结层的熔点大于第二焊料层的熔点；将所述钽靶材和铜背板压合，第一焊料层和第二焊料层接触；将所述钽靶材和铜背板压合后，进行冷却处理。由于在第一焊面形成粘结层，且粘结层的熔点小于钽靶材的熔点且大于第一焊料层和第二焊料层的熔点，因此使得冷却处理后钽靶材与第一焊料层和第二焊料层的焊接强度增强。从而使得钽靶材和铜背板的焊接强度增强。且使得铜背板能够重复利用。

Description

钽靶材组件的焊接方法
技术领域
本发明涉及半导体溅射靶材制造领域，尤其涉及一种钽靶材组件的焊接方法。
背景技术
在半导体工业中，靶材组件需要符合溅射性能，所述靶材组件包括靶材、以及与靶材结合并具有一定结合强度的背板。背板在所述靶材组件装配至溅射基台中起到支撑作用，并具有传导热量的功效。
其中，钽靶材组件为一种重要的靶材组件。所述钽靶材组件包括钽靶材和铜背板。
在磁控溅射镀膜工艺中，靶材组件处于高压电场和磁场强度较大的磁场中，靶材在高能量的离子轰击作用下发生溅射，从靶材溅射出的中性的原子或者分子沉积在基片上形成薄膜。在整个溅射过程中，所述靶材组件处于高温环境中，且靶材的溅射面置于高真空环境中，而背板的背面需要受到持续的高压冷却水冲击，用以提高靶材组件的散热功效。可见，在磁控溅射工艺中，靶材和背板两侧存在巨大的压力差。因而，靶材和背板之间的结合强度需要满足一定的要求，以保证磁控溅射工艺的顺利进行。
目前，常用的靶材组件的焊接工艺包括钎焊工艺或者热等静压工艺。
然而，现有技术中钽靶材组件的焊接方法，不能达到：在提高钽靶材和铜背板的焊接强度的同时重复利用铜背板。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种钽靶材组件的焊接方法，以提高钽靶材和铜背板的焊接强度，且能够重复利用铜背板。
为解决上述问题，本发明提供一种钽靶材组件的焊接方法，包括：提供钽靶材和铜背板，所述钽靶材具有第一焊面，所述铜背板具有第二焊面；在所述第一焊面形成粘结层，所述粘结层的熔点小于钽靶材的熔点；在所述粘结层表面形成熔融的第一焊料层，所述粘结层的熔点大于第一焊料层的熔点；在所述第二焊面形成熔融的第二焊料层，所述粘结层的熔点大于第二焊料层的熔点；将所述钽靶材和铜背板压合，第一焊料层和第二焊料层接触；将所述钽靶材和铜背板压合后，进行冷却处理。
可选的，所述粘结层的材料包括镍、锌或者铜。
可选的，形成所述粘结层的工艺为化学镀工艺、电镀工艺或者溅射工艺。
可选的，所述粘结层的厚度为6μm～10μm。
可选的，所述第一焊料层和第二焊料层的材料为铟或锡。
可选的，所述第一焊料层和第二焊料层的材料相同。
可选的，形成第一焊料层之后，且在将钽靶材和铜背板压合之前，还包括：对所述粘结层和第一焊料层进行第一表面浸润处理。
可选的，所述第一表面浸润处理的方法包括：对所述粘结层和第一焊料层进行第一超声波处理，使第一焊料层浸润到粘结层中；或者，采用第一刷子对所述粘结层和第一焊料层进行机械摩擦，使第一焊料层浸润到粘结层中。
可选的，形成第二焊料层之后，且在将钽靶材和铜背板压合之前，还包括：对所述铜背板和第二焊料层进行第二表面浸润处理。
可选的，所述第二表面浸润处理的方法包括：对所述铜背板和第二焊料层进行第二超声波处理，使第二焊料层浸润到铜背板中；或者，采用第二刷子对铜背板和第二焊料层进行机械摩擦，使第二焊料层浸润到铜背板中。
可选的，在将所述钽靶材和所述铜背板压合之前，还包括：在所述第一焊料层的表面放置支撑丝；或者在所述第二焊料层的表面放置支撑丝。
可选的，所述支撑丝包括铜丝。
可选的，先形成第一焊料层，后形成第二焊料层；或者先形成第二焊料层，后形成第一焊料层；或者同时形成第一焊料层和第二焊料层。
可选的，形成第一焊料层的方法包括：将第一焊面具有粘结层的钽靶材加热到220摄氏度～240摄氏度；加热钽靶材后，在所述粘结层的表面放置第一焊料材料层，使第一焊料材料层融化，形成第一焊料层。
可选的，形成第二焊料层的方法包括：将所述铜背板加热至170摄氏度～190摄氏度；加热铜背板后，在所述第二焊面放置第二焊料材料层，使第二焊料材料层融化，形成第二焊料层。
可选的，所述钽靶材还具有与第一焊面相对的溅射面；所述铜背板还具有与第二焊面相对的背面；将所述钽靶材和铜背板压合的方法包括：采用吸盘吸附钽靶材的溅射面；采用吸盘吸附钽靶材的溅射面后，将钽靶材和铜背板固定，使第一焊料层和第二焊料层接触；将钽靶材和铜背板固定后，在溅射面和背面施加压强。
可选的，在溅射面和背面施加的压强为0.5兆帕～1兆帕。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明提供的钽靶材组件的焊接方法，由于在所述第一焊面形成粘结层，所述粘结层的熔点小于钽靶材的熔点且大于第一焊料层和第二焊料层的熔点，因此使得粘结层和钽靶材之间的熔点差小于钽靶材相对于第一焊料层和第二焊料层的熔点差，粘结层和第一焊料层的熔点差小于钽靶材和第一焊料层的熔点差，粘结层和第二焊料层的熔点差小于钽靶材和第二焊料层之间的熔点差。即粘结层和钽靶材之间的熔点差较小，且粘结层相对于第一焊料层和第二焊料层的熔点差较小。由于粘结层和钽靶材的熔点差较小，因此使得粘结层和钽靶材之间容易浸润、融合，使得粘结层和钽靶材之间的结合较强。由于粘结层相对于第一焊料层和第二焊料层的熔点差较小，因此使得粘结层与第一焊料层和第二焊料层之间容易浸润、融合，使得粘结层与第一焊料层和第二焊料层之间的焊接强度较强。由于粘结层与钽靶材、以及第一焊料层和第二焊料层之间的结合强度均较强，且钽靶材分别通过粘结层、以及第一焊料层和第二焊料层结合，因此使得钽靶材与第一焊料层和第二焊料层之间的焊接强度增强。从而使得钽靶材和铜背板之间的焊接强度增强。
另外，通过将熔融的第一焊料层和第二焊料层冷却凝固以实现钽靶材和铜背板之间的结合，使得铜背板能够得到重复利用。
附图说明
图1为本发明一实施例中钽靶材组件的焊接方法的流程图；
图2至图6为本发明一实施例中钽靶材组件焊接过程的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术中钽靶材组件的焊接方法，不能达到：在提高钽靶材和铜背板的焊接强度的同时重复利用铜背板。
一种钽靶材组件的焊接方法，包括：提供钽靶材和铜背板；采用热等静压工艺焊接钽靶材和铜背板，从而形成钽靶材组件。
然而，上述方法中，采用热等静压工艺将钽靶材和铜背板焊接在一起。所述热等静压工艺将钽靶材和铜背板之间的原子相互扩散而结合在一起，使得钽靶材和铜背板的结合强度较高。但是，由于钽靶材的原子大量的进入铜背板中，且钽靶材的原子进入到铜背板的过程是不可逆的。导致铜背板不能得到重复利用。
为此，提出另一种钽靶材组件的焊接方法，包括：提供钽靶材和铜背板；采用钎焊工艺焊接钽靶材和铜背板，从而形成钽靶材组件。
采用钎焊工艺焊接钽靶材和铜背板后，能使得铜背板得到重复利用。
然而，上述方法中，由于钽靶材的熔点为2996摄氏度，铜背板的熔点为1083摄氏度，钎焊工艺采用的焊料一般为锡焊料或铟焊料，所述焊料的熔点与钽靶材的熔点相差较大，因此导致钽靶材和焊料之间难以浸润、融合，导致钽靶材和焊料之间的焊接强度较小。因而，导致钽靶材和铜背板的焊接强度较小。
可见，在能够重复利用铜背板的同时，不能提高钽靶材和铜背板的焊接强度。
在此基础上，本发明提供一种钽靶材组件的焊接方法，包括：提供钽靶材和铜背板，所述钽靶材具有第一焊面，所述铜背板具有第二焊面；在所述第一焊面形成粘结层，所述粘结层的熔点小于钽靶材的熔点；在所述粘结层表面形成熔融的第一焊料层，所述粘结层的熔点大于第一焊料层的熔点；在所述第二焊面形成熔融的第二焊料层，所述粘结层的熔点大于第二焊料层的熔点；将所述钽靶材和铜背板压合，第一焊料层和第二焊料层接触；将所述钽靶材和铜背板压合后，进行冷却处理。
由于在所述第一焊面形成粘结层，且所述粘结层的熔点小于钽靶材的熔点且大于第一焊料层和第二焊料层的熔点，使得粘结层和钽靶材之间的熔点差较小，且粘结层相对于第一焊料层和第二焊料层的熔点差较小。使得粘结层和钽靶材之间容易浸润、融合，使得粘结层和钽靶材之间的结合较强。使得粘结层与第一焊料层和第二焊料层之间容易浸润、融合，使得粘结层与第一焊料层和第二焊料层之间的焊接强度较强。由于粘结层分别与钽靶材、以及第一焊料层和第二焊料层之间的结合强度均较强，且钽靶材通过粘结层、以及第一焊料层和第二焊料层结合，因此使得钽靶材与第一焊料层和第二焊料层之间的焊接强度增强。从而使得钽靶材和铜背板之间的焊接强度增强。
另外，通过将熔融的第一焊料层和第二焊料层冷却凝固以实现钽靶材和铜背板之间的结合，使得铜背板能够得到重复利用。
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。
图1为本发明一实施例中钽靶材组件的焊接方法的流程图，包括以下步骤：
步骤S01：提供钽靶材和铜背板，所述钽靶材具有第一焊面，所述铜背板具有第二焊面；
步骤S02：在所述第一焊面形成粘结层，所述粘结层的熔点小于钽靶材的熔点；
步骤S03：在所述粘结层表面形成熔融的第一焊料层，所述粘结层的熔点大于第一焊料层的熔点；
步骤S04：在所述第二焊面形成熔融的第二焊料层，所述粘结层的熔点大于第二焊料层的熔点；
步骤S05：将所述钽靶材和铜背板压合，第一焊料层和第二焊料层接触；
步骤S06：将所述钽靶材和铜背板压合后，进行冷却处理。
下面结合附图对上述各个步骤进行说明。
参考图2，提供钽靶材100和铜背板110，所述钽靶材100具有第一焊面101，所述铜背板110具有第二焊面111。
所述钽靶材100的纯度大于4N5。
具体的，所述钽靶材100的纯度为5N或6N，其中，5N表示纯度为99.999％，而6N表示纯度为99.9999％。
本实施例中，以所述钽靶材100的形状为圆柱体作为示例。在其它实施例中，钽靶材可以选择其它形状。
所述钽靶材100具有相对的第一焊面101和溅射面102。
所述铜背板110可以是包括铬合金或锌的铜合金背板。所述铜背板110也可以是无氧铜背板。所述铜背板110的尺寸根据钽靶材100的尺寸以及实际磁控溅射设备需要具体设计。
所述铜背板110具有相对的第二焊面111和背面112。
后续将钽靶材100和铜背板110压合在一起后，第一焊面101朝向第二焊面111设置。
本实施例中，还包括：对所述钽靶材100和铜背板110进行清洗处理，以去除钽靶材100和铜背板110的表面的杂质。具体的，将第一焊面101和第二焊面111的杂质去除。
清洗钽靶材100和铜背板110的方法可以是：利用酸液清洗钽靶材100和铜背板110；之后，利用有机溶剂清洗钽靶材100和铜背板110。所述酸液可以是氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种或者其组合。所述有机溶剂可以是酒精、异丁醇、异丙醇或混丙醇中的一种或者其组合。
参考图3，在所述第一焊面101形成粘结层120，所述粘结层120的熔点小于钽靶材100的熔点。
钽靶材100通过粘结层120与后续形成的第一焊料层和第二焊料层结合。
所述粘结层120的熔点小于钽靶材100的熔点且大于后续形成的第一焊料层和第二焊料层的熔点，使得粘结层120和钽靶材100之间的熔点差小于钽靶材100和后续形成的第一焊料层和第二焊料层之间的熔点差，粘结层120和后续形成的第一焊料层之间的熔点差小于钽靶材100和后续形成第一焊料层之间的熔点差，粘结层120和后续形成的第二焊料层之间的熔点差小于钽靶材100和后续形成的第二焊料层之间的熔点差。即粘结层120和钽靶材100之间的熔点差较小，且粘结层120和后续形成的第一焊料层和第二焊料层之间的熔点差较小。
由于粘结层120和钽靶材100之间的熔点差较小，因此使得粘结层120和钽靶材100之间容易浸润、融合，使得粘结层120和钽靶材100之间的焊接强度较强。由于粘结层120相对于后续形成的第一焊料层和第二焊料层的熔点差较小，因此使得粘结层120与后续形成的第一焊料层和第二焊料层之间容易浸润、融合，使得粘结层120和后续形成的第一焊料层和第二焊料层之间的焊接强度较强。由于粘结层120分别与钽靶材100、以及后续形成的第一焊料层和第二焊料层之间的焊接强度均较强，且钽靶材100通过粘结层120、以及后续形成的第一焊料层和第二焊料层结合，因此使得钽靶材100和后续形成的第一焊料层和第二焊料层之间的焊接强度增强。
所述粘结层120的材料包括镍、锌或者铜。
形成所述粘结层120的工艺为化学镀工艺、电镀工艺或者溅射工艺。
本实施例中，形成所述粘结层120的工艺为化学镀工艺，只需提供镀液和合适的化学镀条件，即可形成粘结层120。使得工艺操作简单，且成本较低。
所述粘结层120的厚度需要选择合适的范围。若所述粘结层120的厚度过厚，容易从钽靶材100的第一焊面101剥落；若所述粘结层120的厚度过薄，受到工艺稳定性的影响，导致粘结层120的厚度均一性较差，因此粘结层120会暴露出第一焊面101的部分区域。故本实施例中，所述粘结层120的厚度选择为6μm～10μm。
参考图4，在所述粘结层120表面形成熔融的第一焊料层131，所述粘结层120的熔点大于第一焊料层131的熔点。
所述第一焊料层131的材料为铟或锡。
形成第一焊料层131的方法包括：将第一焊面101具有粘结层120的钽靶材100加热到220摄氏度～240摄氏度；加热钽靶材100后，在所述粘结层120的表面放置第一焊料材料层(未图示)，使第一焊料材料层融化，形成第一焊料层131。
具体的，将钽靶材100放置在加热平台上，对钽靶材100进行加热。
后续会将钽靶材100和铜背板110压合在一起。
本实施例中，形成第一焊料层131之后，且在将钽靶材100和铜背板110压合之前，还包括：对所述粘结层120和第一焊料层131进行第一表面浸润处理。
所述第一表面浸润处理的方法包括：对所述粘结层120和第一焊料层131进行第一超声波处理，使第一焊料层131浸润到粘结层120中；或者，采用第一刷子对所述粘结层120和第一焊料层131进行机械摩擦，使第一焊料层131浸润到粘结层120中。
所述第一刷子可以为钢刷。所述第一刷子也可以选择其它材料。
由于对所述粘结层120和第一焊料层131进行了第一表面浸润处理，使得粘结层120和第一焊料层131之间的结合强度进一步增强。
继续参考图4，在所述第二焊面111形成熔融的第二焊料层132，所述粘结层120的熔点大于第二焊料层132的熔点。
所述第二焊料层132的材料为铟或锡。
本实施例中，第二焊料层132和第一焊料层131的材料相同，使得后续将钽靶材100和铜背板110压合后，第二焊料层132和第一焊料层131完全融合在一起，以提高冷却处理后第一焊料层131和第二焊料层132的结合强度。
在其它实施例中，第二焊料层132和第一焊料层131的材料可以不相同。
形成第二焊料层132的方法包括：将所述铜背板110加热至170摄氏度～190摄氏度；加热铜背板110后，在所述第二焊面111放置第二焊料材料层(未图示)，使第二焊料材料层融化，形成第二焊料层132。
具体的，将铜背板110放置在加热平台上，对铜背板110进行加热。
所述加热平台可以为电阻炉或者感应加热炉。
需要说明的是，在铜背板110的第二焊面111形成第二焊料层132，需要加热铜背板110至170摄氏度～190摄氏度；在所述粘结层120的表面形成第一焊料层131，需要将钽靶材100加热到220摄氏度～240摄氏度。将钽靶材100加热达到的温度大于将铜背板110加热达到的温度，原因在于：钽靶材100需要通过粘结层120间接对第一焊料材料层传导热量，使第一焊料材料层融化而形成第一焊料层131，热量损耗相对较大；铜背板110直接对第二焊料材料层传导热量，使第二焊料材料层融化而形成第二焊料层132，热量损耗相对较小。
可以先形成第一焊料层131，后形成第二焊料层132；或者，先形成第二焊料层132，后形成第一焊料层131；或者，同时形成第一焊料层131和第二焊料层132。
本实施例中，形成第二焊料层132之后，且在将钽靶材100和铜背板110压合之前，还包括：对所述铜背板110和第二焊料层132进行第二表面浸润处理。
所述第二表面浸润处理的方法包括：对所述铜背板110和第二焊料层132进行第二超声波处理，使第二焊料层132浸润到铜背板110中；或者，采用第二刷子对铜背板110和第二焊料层132进行机械摩擦，使第二焊料层132浸润到铜背板110中。
所述第二刷子可以为钢刷。所述第二刷子也可以选择其它材料。
由于对所述铜背板110和第二焊料层132进行第二表面浸润处理，使得铜背板110和第二焊料层132之间的结合强度进一步增强。
在其它实施例中，可以不进行第一表面浸润处理和第二表面浸润处理。
参考图5，在所述第二焊料层132的表面放置支撑丝140。
本实施例中，进行第一表面浸润处理和第二表面浸润处理之后，在所述第二焊料层132的表面放置支撑丝140。
需要说明的是，在其它实施例中，可以是：进行第一表面浸润处理和第二表面浸润处理之后，在所述第一焊料层的表面放置支撑丝。
本实施例中，所述支撑丝140为铜丝，使得在后续将钽靶材100和铜背板110压合的过程中，支撑丝140和焊料层130之间的浸润能力较强，避免在焊料层130中形成空洞。
在其它实施例中，所述支撑丝的材料可以为其它金属材料，如铁。
所述支撑丝140的数量为一个或者多个。本实施例中，所述支撑丝140的数量为两个。
所述支撑丝140的直径为0.2mm～0.3mm。
需要说明的是，在其它实施例中，也可以不放置支撑丝。
参考图6，将所述钽靶材100和铜背板110压合，第一焊料层131和第二焊料层132接触。
将所述钽靶材100和铜背板110压合的方法包括：采用吸盘吸附钽靶材100的溅射面102；采用吸盘吸附钽靶材100的溅射面102后，将钽靶材100和铜背板110固定，使第一焊料层131和第二焊料层132接触；将钽靶材100和铜背板110固定后，在溅射面102和背面112施加压强。
需要说明的是，本实施例中，将所述钽靶材100和铜背板110进行压合后，第一焊料层131和第二焊料层132全完融合在一起。
在溅射面102和背面112施加的压强需要选择合适的范围。若在溅射面102和背面112施加的压强过小，导致将所述钽靶材100和铜背板110压合后保留在钽靶材100和铜背板110之间的第一焊料层131和第二焊料层132的总厚度较大，导致焊接成本增加；若在溅射面102和背面112施加的压强过大，导致将所述钽靶材100和铜背板110压合后保留在钽靶材100和铜背板110之间的第一焊料层131和第二焊料层132的总厚度较小，导致焊接强度下降。本实施例中，在溅射面和背面施加的压强为0.5兆帕～1兆帕。
本实施例中，在所述第二焊料层132的表面放置支撑丝140后，将所述钽靶材100和铜背板110压合。
由于在所述钽靶材100和铜背板110压合之前，在所述第二焊料层132的表面放置了支撑丝140，因此使得在将钽靶材100和铜背板110压合的过程中，所述支撑丝140能够起到支撑钽靶材100和铜背板110的作用。当将钽靶材100和铜背板110压合采用的压强不会使支撑丝140产生严重形变的情况下，所述支撑丝140的直径决定了后续将钽靶材100和铜背板110压合后保留的第一焊料层131和第二焊料层132的总厚度。从而避免将钽靶材100和铜背板110压合后保留的第一焊料层131和第二焊料层132的总厚度过薄，避免因保留的第一焊料层131和第二焊料层132的总厚度过薄而降低钽靶材100和铜背板110之间的结合强度。
将所述钽靶材100和铜背板110压合后，进行冷却处理。
本实施例中，所述冷却处理的方法为随炉冷却。
在其它实施例中，可以是：将钽靶材和铜背板置于冷却环境中，使熔融的第一焊料层和第二焊料层冷却凝固。
需要说明的是，本实施例中，在进行所述冷却处理的过程中，在所述钽靶材100表面放置压层，避免在冷却过程中钽靶材100局部发生变形。
进行冷却处理后，对所述钽靶材100和铜背板110进行机械加工，以使得钽靶材100和铜背板110满足要求的尺寸。
由于钽靶材100通过粘结层120、以及第一焊料层131和第二焊料层132结合在一起，使钽靶材100与第一焊料层131和第二焊料层132之间的焊接强度增强，因此将所述钽靶材100和铜背板110压合并进行冷却处理后，使得钽靶材100和铜背板110之间的焊接强度增强。
本实施例通过将熔融的第一焊料层和第二焊料层冷却凝固以实现钽靶材100和铜背板110之间的结合，使得能够重复利用铜背板110，从而降低了工艺成本。
虽然本发明披露如上，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)

1.一种钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，包括：
提供钽靶材和铜背板，所述钽靶材具有第一焊面，所述铜背板具有第二焊面；
在所述第一焊面形成粘结层，所述粘结层的熔点小于钽靶材的熔点；
在所述粘结层表面形成熔融的第一焊料层，所述粘结层的熔点大于第一焊料层的熔点；
在所述第二焊面形成熔融的第二焊料层，所述粘结层的熔点大于第二焊料层的熔点；
将所述钽靶材和铜背板压合，第一焊料层和第二焊料层接触；
将所述钽靶材和铜背板压合后，进行冷却处理。
2.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述粘结层的材料包括镍、锌或者铜。
3.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，形成所述粘结层的工艺为化学镀工艺、电镀工艺或者溅射工艺。
4.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述粘结层的厚度为6μm～10μm。
5.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述第一焊料层和第二焊料层的材料为铟或锡。
6.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述第一焊料层和第二焊料层的材料相同。
7.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，形成第一焊料层之后，且在将钽靶材和铜背板压合之前，还包括：对所述粘结层和第一焊料层进行第一表面浸润处理。
8.根据权利要求7所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述第一表面浸润处理的方法包括：对所述粘结层和第一焊料层进行第一超声波处理，使第一焊料层浸润到粘结层中；或者，采用第一刷子对所述粘结层和第一焊料层进行机械摩擦，使第一焊料层浸润到粘结层中。
9.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，形成第二焊料层之后，且在将钽靶材和铜背板压合之前，还包括：对所述铜背板和第二焊料层进行第二表面浸润处理。
10.根据权利要求9所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述第二表面浸润处理的方法包括：对所述铜背板和第二焊料层进行第二超声波处理，使第二焊料层浸润到铜背板中；或者，采用第二刷子对铜背板和第二焊料层进行机械摩擦，使第二焊料层浸润到铜背板中。
11.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，在将所述钽靶材和所述铜背板压合之前，还包括：在所述第一焊料层的表面放置支撑丝；或者在所述第二焊料层的表面放置支撑丝。
12.根据权利要求11所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述支撑丝包括铜丝。
13.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，先形成第一焊料层，后形成第二焊料层；或者先形成第二焊料层，后形成第一焊料层；或者同时形成第一焊料层和第二焊料层。
14.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，形成第一焊料层的方法包括：
将第一焊面具有粘结层的钽靶材加热到220摄氏度～240摄氏度；
加热钽靶材后，在所述粘结层的表面放置第一焊料材料层，使第一焊料材料层融化，形成第一焊料层。
15.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，形成第二焊料层的方法包括：
将所述铜背板加热至170摄氏度～190摄氏度；
加热铜背板后，在所述第二焊面放置第二焊料材料层，使第二焊料材料层融化，形成第二焊料层。
16.根据权利要求1所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述钽靶材还具有与第一焊面相对的溅射面；所述铜背板还具有与第二焊面相对的背面；
将所述钽靶材和铜背板压合的方法包括：采用吸盘吸附钽靶材的溅射面；采用吸盘吸附钽靶材的溅射面后，将钽靶材和铜背板固定，使第一焊料层和第二焊料层接触；将钽靶材和铜背板固定后，在溅射面和背面施加压强。
17.根据权利要求16所述的钽靶材组件的焊接方法，其特征在于，在溅射面和背面施加的压强为0.5兆帕～1兆帕。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108544045A (zh) * 2018-04-20 2018-09-18 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种钨靶材焊接方法及钨靶材组件
CN108790365A (zh) * 2018-06-07 2018-11-13 苏州精美科光电材料有限公司 一种保证铟层厚度均匀性的装置及方法
CN109023269A (zh) * 2018-09-29 2018-12-18 福建阿石创新材料股份有限公司 一种靶材的制作方法
CN111203606A (zh) * 2020-03-18 2020-05-29 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种金属靶材真空磁控溅射镀镍及焊接方法
CN113084289A (zh) * 2021-03-18 2021-07-09 有研亿金新材料有限公司 一种靶材与背板的高性能焊接方法
CN113290293A (zh) * 2021-05-25 2021-08-24 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种提高含钨靶材焊接结合率的方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101518851A (zh) * 2009-02-19 2009-09-02 宁波江丰电子材料有限公司 靶材与背板的焊接结构及方法
CN101543923A (zh) * 2009-03-12 2009-09-30 宁波江丰电子材料有限公司 靶材与背板的焊接方法
CN101543937A (zh) * 2009-03-12 2009-09-30 宁波江丰电子材料有限公司 靶材与背板的焊接方法
CN101648308A (zh) * 2009-05-08 2010-02-17 宁波江丰电子材料有限公司 靶材组件的制作方法
CN101648305A (zh) * 2009-08-24 2010-02-17 宁波江丰电子材料有限公司 大尺寸靶材组件的焊接方法
CN101879640A (zh) * 2009-05-06 2010-11-10 光洋应用材料科技股份有限公司 陶瓷溅镀靶材组件及其焊合方法
CN101956168A (zh) * 2010-10-29 2011-01-26 宁波江丰电子材料有限公司 一种钨钛合金靶材结构的制作方法
CN102039459A (zh) * 2010-11-18 2011-05-04 宁波江丰电子材料有限公司 一种靶材焊接方法
CN102059421A (zh) * 2010-12-09 2011-05-18 宁波江丰电子材料有限公司 钛靶铝背板焊接方法
CN102534517A (zh) * 2011-12-27 2012-07-04 余姚康富特电子材料有限公司 靶材组件的制作方法
CN103726025A (zh) * 2014-01-02 2014-04-16 昆山全亚冠环保科技有限公司 一种靶材组件及其制备方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101518851A (zh) * 2009-02-19 2009-09-02 宁波江丰电子材料有限公司 靶材与背板的焊接结构及方法
CN101543923A (zh) * 2009-03-12 2009-09-30 宁波江丰电子材料有限公司 靶材与背板的焊接方法
CN101543937A (zh) * 2009-03-12 2009-09-30 宁波江丰电子材料有限公司 靶材与背板的焊接方法
CN101879640A (zh) * 2009-05-06 2010-11-10 光洋应用材料科技股份有限公司 陶瓷溅镀靶材组件及其焊合方法
CN101648308A (zh) * 2009-05-08 2010-02-17 宁波江丰电子材料有限公司 靶材组件的制作方法
CN101648305A (zh) * 2009-08-24 2010-02-17 宁波江丰电子材料有限公司 大尺寸靶材组件的焊接方法
CN101956168A (zh) * 2010-10-29 2011-01-26 宁波江丰电子材料有限公司 一种钨钛合金靶材结构的制作方法
CN102039459A (zh) * 2010-11-18 2011-05-04 宁波江丰电子材料有限公司 一种靶材焊接方法
CN102059421A (zh) * 2010-12-09 2011-05-18 宁波江丰电子材料有限公司 钛靶铝背板焊接方法
CN102534517A (zh) * 2011-12-27 2012-07-04 余姚康富特电子材料有限公司 靶材组件的制作方法
CN103726025A (zh) * 2014-01-02 2014-04-16 昆山全亚冠环保科技有限公司 一种靶材组件及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108544045A (zh) * 2018-04-20 2018-09-18 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种钨靶材焊接方法及钨靶材组件
CN108790365A (zh) * 2018-06-07 2018-11-13 苏州精美科光电材料有限公司 一种保证铟层厚度均匀性的装置及方法
CN109023269A (zh) * 2018-09-29 2018-12-18 福建阿石创新材料股份有限公司 一种靶材的制作方法
CN111203606A (zh) * 2020-03-18 2020-05-29 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种金属靶材真空磁控溅射镀镍及焊接方法
CN113084289A (zh) * 2021-03-18 2021-07-09 有研亿金新材料有限公司 一种靶材与背板的高性能焊接方法
CN113290293A (zh) * 2021-05-25 2021-08-24 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种提高含钨靶材焊接结合率的方法

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