CN107779827A - 钨靶坯结构的制造方法以及钨靶材组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钨靶坯结构的制造方法以及钨靶材组件的制造方法，所述钨靶坯结构的制造方法包括：提供钨靶坯，所述钨靶坯具有焊接面；采用化学镀工艺，在所述钨靶坯焊接面上形成镍镀层。本发明采用化学镀工艺，在钨靶坯的焊接面上形成镍镀层，由于镍镀层材料与常用焊料之间具有良好的浸润性，因此利用所形成的镍镀层可以有效改善钨靶坯与其他材料的焊接性能，例如，可以提高钨靶坯与背板之间的结合力，使得钨靶坯与背板实现可靠结合，满足钨靶材组件长期稳定使用的需要。

Description

钨靶坯结构的制造方法以及钨靶材组件的制造方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及钨靶坯结构的制造方法以及钨靶材组件的制造方法。

背景技术

磁控溅射是一种利用带电粒子轰击靶材，使靶材原子从表面逸出并均匀沉积在衬底上的基片镀膜工艺。磁控溅射以其溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好、优异的金属镀膜的均匀性和可控性强等优势成为了最优异的基片镀膜工艺，因而广泛地应用于集成电路制造工艺。

在半导体器件的制造过程中，所述靶材组件是由符合溅射性能的靶材、与所述靶材相结合的背板构成。背板可以在所述靶材组件装配至溅射机台中起到支撑作用，并具有传导热量的功效。靶材组件是通过将靶材和背板焊接在一起形成的，需使其既可以可靠性地安装在溅射机台上，同时又可以在磁场、电场作用下有效控制溅射。

钨材料被广泛应用于集成电路镀膜行业，市场前景广阔。其中，钨靶坯是靶坯中的一种，也可以用于制作靶材组件。

但是，现有技术钨靶坯与背板之间的结合力有待提高，钨靶材组件的稳定性差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种钨靶坯结构的制造方法以及钨靶材组件的制造方法，提高钨靶坯与其他材料之间的焊接性能，例如，提高钨靶坯与背板之间的结合力。

为解决上述问题，本发明提供一种钨靶坯结构的制造方法，包括：提供钨靶坯，所述钨靶坯具有焊接面；采用化学镀工艺，在所述钨靶坯焊接面上形成镍镀层。

可选的，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的温度为86℃至90℃。

可选的，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的温度波动范围在±2℃内。

可选的，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的pH值为4.4至4.8。

可选的，在所述化学镀工艺过程中，通过向化学镀液中添加氨水，调整所述化学镀液的pH值。

可选的，在所述化学镀工艺过程中，还对所述化学镀液进行搅拌处理，且搅拌时间为2min至3min。

可选的，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的装载量为0.5dm²/L至1.5dm²/L。

可选的，所述镍镀层的材料为镍，其中，镍的质量百分比为86％至94％。

可选的，所述化学镀工艺的工艺时间为20min至30min。

可选的，所述镍镀层的厚度为8μm至10μm。

可选的，在形成所述镍镀层之前，所述制造方法还包括：对所述焊接面进行表面喷砂处理，增加所述焊接面的粗糙度。

可选的，所述表面喷砂处理后，所述焊接面形成平均深度为6μm至10μm的粗糙层。

可选的，所述表面喷砂处理的工艺参数包括：采用的砂粒为46号白刚玉，采用的气压范围为0.2Mpa至0.26Mpa。

可选的，所述表面喷砂处理的步骤包括：采用喷砂枪的喷嘴向所述焊接面喷出砂粒；所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴与所述焊接面之间的距离为10cm至15cm；所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述焊接面法线之间的夹角为大于0度且小于90度。

可选的，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述焊接面法线之间的夹角为30度至60度。

可选的，在所述钨靶坯棱线位置，所述喷嘴与所述焊接面之间的距离为15cm。

可选的，进行所述表面喷砂处理之后，所述制造方法还包括：采用高压水枪对所述焊接面进行清洗；采用纯净水或去离子水对所述焊接面进行清洗。

可选的，采用高压水枪对所述焊接面进行清洗的步骤中，对所述焊接面进行清洗的清洗时间为1min至2min。

可选的，进行所述表面喷砂处理之后，所述制造方法还包括，将所述钨靶坯置于活化液中，对所述钨靶坯的焊接面进行活化处理。

可选的，所述活化液为硝酸和氢氟酸的水溶液，所述硝酸、氢氟酸和水的体积含量的比值为3：1：4，活化时间为50s至60s。

可选的，提供所述钨靶坯后，对所述焊接面进行所述表面喷砂处理之前，所述制造方法还包括，对所述钨靶坯的焊接面进行磨光处理。

相应的，本发明还提供一种钨靶材组件的制造方法，包括：提供钨靶坯结构，所述钨靶坯结构采用前述制造方法制造而成；提供背板，所述背板具有待焊面；将所述钨靶坯结构中的镍镀层与所述背板的待焊面相对设置并贴合，通过焊接工艺，利用所述镍镀层将所述钨靶坯结构焊接至所述背板上，形成钨靶材组件。

可选的，所述背板为铜背板、铝背板或者铜铝合金背板。

可选的，在将所述钨靶坯结构中的镍镀层与所述背板的待焊面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：在所述背板的待焊面上涂覆焊料层。

可选的，所述焊料层的材料为In、Ni、Sn、Al或SnAgCu中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明采用化学镀工艺，在钨靶坯的焊接面上形成镍镀层，由于镍镀层材料与常用焊料之间具有良好的浸润性，因此利用所形成的镍镀层可以有效改善钨靶坯与其他材料的焊接性能，例如，可以提高钨靶坯与背板之间的结合力，使得钨靶坯与背板实现可靠结合，满足钨靶材组件长期稳定使用的需要。

可选方案中，在进行化学镀工艺之前，还对钨靶坯的焊接面进行表面喷砂处理，提高焊接面的粗糙度，使得化学镀工艺形成的镍镀层为不连续镀层，从而降低镍镀层表面张力，提高镍镀层与钨靶坯之间的结合力，因此形成的镍镀层不易从钨靶坯上脱落。

可选方案中，在进行化学镀工艺之前，还对所述钨靶坯的焊接面进行活化处理，增加所述钨靶坯焊接面的活化能，使得钨靶坯焊接面的反应活性增强，增加在所述焊接面上化学镀镀镍层的速度，提高镍镀层与钨靶坯焊接面之间的结合力。

本发明提供的钨靶材组件的制造方法中，提供钨靶坯，且钨靶坯焊接面上具有镍镀层；提供背板，将所述背板的待焊面与钨靶坯的焊接面相对设置并且进行焊接，以形成钨靶材组件。在焊接过程中，镍镀层与所述背板之间具有很好的浸润性，使得钨靶坯与背板之间结合的可靠性高，满足钨靶材组件长期稳定使用的需要。

附图说明

图1为本发明钨靶坯结构的制造方法一实施例的流程示意图；

图2至图6是图1所示实施例中各步骤的结构示意图；

图7至图9是本发明钨靶材组件的制造方法一实施例中各步骤对应结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，钨靶坯与背板之间的结合力有待提高，钨靶材组件的稳定性差。结合钨靶材组件的制造方法的步骤分析其原因在于：

在钨靶材组件的制造过程中，通常采用焊料焊接的方式，使钨靶坯与背板相结合。但是，由于钨材料与常用的焊料(例如：In、SnAgCu或Sn等)之间的浸润性均较差，因此在将钨靶坯与背板焊接形成钨靶材组件时，钨靶坯与背板之间的结合力较差，钨靶材组件的稳定性较差。

为了解决上述问题，本发明提供一种钨靶坯结构的制造方法，包括：提供钨靶坯，所述钨靶坯具有焊接面；采用化学镀工艺，在所述钨靶坯焊接面上形成镍镀层。

本发明采用化学镀工艺，在钨靶坯的焊接面上形成镍镀层，由于镍镀层材料与常用焊料之间具有良好的浸润性，因此利用所形成的镍镀层可以有效改善钨靶坯与其他材料的焊接性能，例如，可以提高钨靶坯与背板之间的结合力，使得钨靶坯与背板实现可靠结合，满足钨靶材组件长期稳定使用的需要。

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。

参考图1，图1示出了本发明钨靶坯结构的制造方法一实施例的流程示意图。本实施例钨靶坯结构的制造方法包括以下基本步骤：

步骤S1：提供钨靶坯，所述钨靶坯具有焊接面；

步骤S2：对所述焊接面进行表面喷砂处理，增加所述焊接面的粗糙度；

步骤S3：将所述钨靶坯置于活化液中，对所述钨靶坯的焊接面进行活化处理；

步骤S4：采用化学镀工艺，在所述钨靶坯焊接面上形成镍镀层。

以下将结合附图对本实施例提供的钨靶坯结构的制造方法进行详细说明。图2至图6为本实施例提供的钨靶坯结构的制造方法中各步骤的结构示意图。

参考图2，执行步骤S1，提供钨靶坯101，所述钨靶坯101有焊接面110。

沿平行于所述焊接面110的方向上，所述钨靶坯101的横截面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。本实施例中，所述钨靶坯101的横截面形状为矩形，相应的，所述焊接面110的形状为矩形。

本实施例中，提供所述钨靶坯101后，所述制造方法还可以包括：对所述钨靶坯101的焊接面110进行磨光处理；磨光处理后，对所述钨靶坯101进行清洗并干燥。其中，所述磨光处理可以采用打磨、车床或者车削等机械加工方法。

其中，通过所述磨光处理，以达到所述钨靶坯101焊接面110的表面平整效果。

结合参考图3，需要说明的是，提供所述钨靶坯101后，所述制造方法还包括：执行步骤S2，对所述焊接面110进行表面喷砂处理，增加所述焊接面110的粗糙度。

本实施例中，所述表面喷砂处理可以增加所述焊接面110的表面粗糙度，使得后续在所述焊接面110上形成的镍镀层为不连续镀层，从而降低所述镍镀层的表面张力，且还可以提高所述镍镀层与所述钨靶坯101之间的结合力，使得镍镀层不易从所述钨靶坯101上脱落。

通过所述表面喷砂处理，使所述焊接面110上形成凹坑，从而在所述焊接面110上形成粗糙层，图中以黑点形式示出了所述凹坑。

所述粗糙层的深度不宜过浅，也不宜过深。若所述粗糙层的深度过浅，则所述焊接面110的粗糙度仍较低，后续在所述焊接面110上所形成镍镀层的表面张力较大，从而导致所述镍镀层与所述钨靶坯101之间的结合力较差；如果所述粗糙层的深度过深，则后续在所述焊接面110上所形成镍镀层的连续性过差，容易造成某些区域的镍镀层厚度过薄甚至难以形成镍镀层。为此，本实施例中，所述表面喷砂处理后，所述焊接面110形成平均深度为6μm至10μm的粗糙层。其中，所述粗糙层的深度指的是，所述焊接面110上凹坑的深度，相应的，所述凹坑的平均深度为6μm至10μm。

具体的，采用喷砂机对所述焊接面110进行表面喷砂处理，所述喷砂机的喷嘴通过空气气压将砂粒喷射至焊接面110上，通过控制砂粒大小与气压大小使得所述焊接面110的表面质量达到设定要求。

本实施例中，由于钨靶坯101的硬度较大，因此采用的砂粒为46号白刚玉。且喷砂机所采用的气压不宜过大，也不宜过小。所述钨靶坯101质地较脆，如果采用的气压过大，则喷砂的动力过大，容易造成所述钨靶坯101棱线处出现崩角现象，影响产品外观及完整性；如果采用的气压过小，则喷砂的动力不足，使得钨靶坯101焊接面110上所形成的粗糙层的平均深度过小，影响后续的镍镀层与钨靶坯101的焊接面110的结合力。

为此，本实施例中，所述表面喷砂处理的工艺参数包括：采用的砂粒为46号白刚玉，采用的气压范围为0.2Mpa至0.26Mpa。

其中，46号白刚玉中的46号是根据GB2477083的标号，具体的，指的是97％质量比以上的白刚玉的粒度为250μm至600μm。

本实施例中，采用喷砂枪的喷嘴向所述焊接面110喷出砂粒，以进行所述表面喷砂处理。所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴与所述焊接面110之间的距离为10cm至15cm；所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述焊接面110之间的夹角为非垂直夹角关系，也就是说，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述焊接面110法线之间的夹角为大于0度且小于90度。

本实施例中，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述焊接面110法线之间的夹角为30度至60度，从而使得喷嘴所喷出砂粒的均匀性较高，且所喷出砂粒的覆盖范围更有保证。

需要说明的是，对所述钨靶坯101棱线位置的焊接面110进行表面喷砂处理时，所述喷嘴与所述焊接面110之间的距离为15cm，且喷嘴所喷出砂粒的方向与所述焊接面110法线之间的夹角为30度至60度，从而可以有效地防止崩角现象。

本实施例中，完成所述表面喷砂处理之后，所述制造方法还包括：对所述钨靶坯101的焊接面110进行清洗处理。所述清洗处理包括：采用高压水枪对所述焊接面110进行清洗；然后采用纯净水或去离子水对所述焊接面110进行清洗。

其中，所述清洗处理可以去除所述焊接面110凹坑中附着的粉末状附着层，例如砂粒等表面附着物，提高后续所形成镍镀层的质量，还可以提高后续所形成钨靶坯结构与背板的焊接效果。

本实施例中，采用高压水枪对所述焊接面110进行清洗，利用高压的水流冲击作用，使得粉末状附着层从所述焊接面110上脱离，从而达到有效去除附着层的效果。

需要说明的是，所述高压水枪对所述焊接面110进行清洗时采用的压力不宜过小，也不宜过大。如果所述压力过小，粉末状附着层难以被有效地冲洗去除，导致后续在焊接面110上形成的镍镀层与所述焊接面110之间的结合力较差；如果所述压力过大，则所述高压水枪对焊接面110的清洗会影响已形成的粗糙层，进而影响后续所形成镍镀层的厚度均匀性。为此，本实施例中，所述高压水枪对焊接面110进行清洗时采用的压力为3Mpa至5Mpa。

其中，为了避免采用高压水枪对所述焊接面110进行清洗的步骤对焊接面110形貌造成影响，本实施例中，所述清洗处理无需全程采用高压水枪，在采用高压水枪对所述焊接面110进行清洗之后，采用纯净水或去离子水对所述焊接面110进行清洗，减小高压水枪对焊接面110进行清洗的时长。

本实施例中，为了在有效去除所述粉末状附着层，且避免对焊接面110形貌造成影响，以及提高清洗效率，采用高压水枪对所述焊接面110进行清洗的步骤中，控制清洗时间在1min至2min的范围内。

结合参考图4，需要说明的是，对所述焊接面110进行表面喷砂处理后，所述制造方法还包括：执行步骤S3，将所述钨靶坯101置于活化液中，对所述钨靶坯101的焊接面110进行活化处理103。

通过所述活化处理103，可以增加所述钨靶坯101焊接面110的活化能，使所述焊接面110的反应活性增强，增加后续在所述焊接面110上化学镀镍镀层的速度，避免所形成镍镀层与所述焊接面110结合不牢的问题，提高镍镀层与所述焊接面110之间的结合力。

需要说明的是，所述活化液的选择与所述钨靶坯101的材料有关，只要能够增加所述钨靶坯101焊接面110的活化能，使得所述焊接面110的反应活性增强即可。

本实施例中，所述活化液为硝酸和氢氟酸的水溶液，且所述活化液的温度为20℃至30℃。具体的，所述硝酸、氢氟酸和水的体积含量的比值为3：1：4；并且将所述钨靶坯101以及活化液置于恒温水浴锅102中恒温，从而可以保证所述活化液的温度稳定性。

需要说明的是，所述活化时间不宜过短，也不宜过长。如果所述活化时间过短，容易导致增加所述钨靶坯101焊接面110的活化能的效果不明显；如果所述活化时间过长，容易造成工艺时间的浪费，制造效率低下。为此，本实施例中，活化时间为50s至60s。

还需要说明的是，在进行所述活化处理103之后，采用纯净水或者去离子水对所述钨靶坯101进行清洗。

结合参考图5和图6，执行步骤S4，采用化学镀(Chemical Plating)工艺，在所述钨靶坯101的焊接面110上形成镍镀层105(如图6所示)。

具体的，将所述钨靶坯101以及化学镀液置于反应容器104内，以进行化学镀工艺形成所述镍镀层105；所述化学镀液中包含镍离子。

需要说明的是，化学镀工艺是利用强还原剂在含有金属离子的化学镀液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。本实施例中，所述还原剂中含有次亚磷酸钠，因此在所述化学镀工艺过程中，还会形成含磷的反应生成物，磷离子析出并沉积于所述焊接面110上；也就是说，所形成的镍镀层105中含有磷离子。

所述化学镀液的温度会影响形成镍镀层105的镀速、化学镀液的稳定性以及镍镀层105的质量。所述镀速随着化学镀液温度升高而增快，但如果化学镀液的温度过高，容易导致化学镀液不稳定，从而导致所述化学镀液容易发生自分解。

本实施例中，采用酸性化学镀液进行化学镀工艺。随着温度增加，酸

性化学镀液的镀速提高较为明显。本实施例中，在所述化学镀工艺过程中，

所述化学镀液的温度为86℃至90℃。

需要说明的是，化学镀液的温度还会影响所形成镍镀层105的质量；化学镀液的温度升高，镀速相应加快，且镍镀层105中含磷量下降，镍镀层105的应力和孔隙率增加，且所述镍镀层105的耐蚀性能降低；此外，如果所述化学镀液的温度波动过大，则会形成片状镀层，从而容易造成所形成镍镀层105质量较差，且影响镍镀层105的内部结合力。

为此，在化学镀工艺过程中，需要控制所述化学镀液的温度波动。本实施例中，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的温度波动范围在±2℃内。

本实施例中，采用酸性化学镀液进行所述化学镀工艺。所述化学镀液的pH值对所述化学镀液、化学镀工艺以及镍镀层105的影响较大，因此所述化学镀液的pH值为所述化学镀工艺参数中必须严格控制的重要因素。

所述化学镀液的pH值对镀速以及镍镀层105中的含磷量具有重大影响。随着化学镀液的pH值上升，镍的镀速加快，同时镍镀层105中的含磷量下降；此外，化学镀液的pH值变化还会影响镍镀层105中的应力分布，pH值高的化学镀液相应形成的镍镀层105含磷量低，表现为拉应力；反之，pH值低的化学镀液相应形成的镍镀层105含磷量高，表现为压应力。为此，本实施例中，为了形成较高质量的镍镀层105，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的pH值为4.4至4.8。

本实施例中，所述镍镀层105的材料为镍，且所述镍镀层105中还含有磷，其中，镍的质量百分比为86％至94％，因此可以保证所述镍镀层105中的磷含量较小，进而使得所述化学镀工艺中还原镍的速率适中，且所形成镍镀层105表现出的应力适中。

需要说明的是，在化学镀工艺过程中，随着镍-磷在所述焊接面110上的沉积，化学镀液中的H+不断生成，使得化学镀液的pH值不断下降，因此在所述化学镀过程中，需及时调整所述化学镀液的pH值，维持所述化学镀液pH值的稳定性。具体地，在所述化学镀工艺过程中，通过向所述化学镀液中添加碱液，以调整所述化学镀液的pH值。其中，采用不同碱液调整化学镀液的pH值时，对化学镀液的影响也不同。

本实施例中，通过向化学镀液中添加氨水，达到调整所述化学镀液pH值的目的。采用氨水调整化学镀液pH值时，除了中和所述化学镀液H+外，所述化学镀液中的氨分子与化学镀液中的Ni₂+及络合剂还会生成复合络合物，从而可以降低化学镀液中游离的Ni₂+浓度，有效抑制亚磷酸镍的沉淀，提高了所述化学镀液的稳定性。

本实施例中，所添加的氨水为稀释氨水，所述稀释氨水的体积浓度为50％。

同时，在所述化学镀工艺过程中，对化学镀液进行适当的搅拌处理，以提高化学镀液的稳定性以及所形成镍镀层105的质量。首先，搅拌处理可防止化学镀液局部过热，防止补充化学镀液时局部浓度过高，且防止局部pH值剧烈变化，从而有利于提高所述化学镀液的稳定性；另外，搅拌处理还可以加快反应产物离开所述焊接面110的速度，有利于提高镀速，保证镍镀层105的形成质量，防止镍镀层105表面出现气孔等缺陷。

但是，过度搅拌容易造成所述焊接面110局部漏镀，并使反应容器104器壁和底部上沉积镍，严重时甚至造成化学镀液分解。此外，搅拌方式和搅拌强度还会影响镍镀层105中的含磷量。

本实施例中，对所述化学镀液进行搅拌处理的步骤中，采用塑料管均匀且缓慢搅拌，搅拌时间为2min至3min。

本实施例中，在化学镀工艺中，化学镀液的装载量对化学镀液稳定性有影响，其中，装载量指的是，所述焊接面110化学镀面积与所使用的化学镀液体积之比。

允许装载量的大小与化学镀条件以及化学镀液组成有关。每种化学镀液在研制过程中都规定有最佳装载量，在化学镀工艺过程中应按规定投放钨靶坯101并及时补充化学镀液，以便获得最佳的化学镀效果。

需要说明的是，所述装载量不宜过小，也不宜过大。如果所述装载量过小，化学镀液中微小的杂质颗粒便容易成为催化活化中心而引发沉积，容易导致化学镀液分解；如果所述装载量过大，即催化表面过大，化学镀反应剧烈，易生成亚磷酸镍沉淀而影响化学镀液的稳定性和镍镀层105性能。为此，本实施例中，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的装载量为0.5dm²/L至1.5dm²/L。

还需要说明的是，所述化学镀的持续时间影响着钨靶坯101表面的镍镀层105厚度，化学镀的持续时间越长，相应形成的镍镀层105越厚。本实施例中，所述化学镀工艺的工艺时间为20min至30min，从而在所述钨靶坯101的焊接面110上形成厚度为8μm至10μm的镍镀层105。

本实施例中，通过控制化学镀工艺中的各工艺参数，获得外观以及性能优异的镍镀层105，有利于提高后续的焊接效果。

由于在所述钨靶坯101的焊接面110上形成镍镀层105之前，对所述焊接面110进行了表面喷砂处理，使得所述焊接面110具有一定的粗糙度，因此本实施例采用化学镀工艺在所述焊接面110上形成的镍镀层105为不连续镀层，使得所述镍镀层105的表面张力小，因此所述镍镀层105不易从所述钨靶坯101上脱落，从而提高了镍镀层105与钨靶坯101之间的结合力。其中，不连续镀层可以理解为，所述焊接面110上凹坑内的镍镀层105与凹坑外的镍镀层105相互错开；或者，所述焊接面110上凹坑内的镍镀层105顶部低于凹坑外的镍镀层105顶部。

本实施例中，采用化学镀工艺，在钨靶坯101的焊接面110上形成镍镀层105，所述镍镀层105与常用的背板材料或者常用的焊料之间的浸润性好，因此利用所述镍镀层105可以有效改善钨靶坯101与其他材料的焊接性能，例如，可以提高钨靶坯101后续与背板之间的结合力，使得钨靶坯101与背板实现可靠结合，满足钨靶材组件长期稳定使用的需要。

相应的，本发明还提供一种钨靶材组件的制造方法，包括：提供钨靶坯结构，所述钨靶坯结构采用前述制造方法制造而成；提供背板，所述背板具有待焊面；将所述钨靶坯结构中的镍镀层与所述背板的待焊面相对设置并贴合，通过焊接工艺，利用所述镍镀层将所述钨靶坯结构焊接至所述背板上，形成钨靶材组件。

以下将结合附图对本发明提供的钨靶材组件的制造方法进行详细说明。图7至图9为本实施例提供的钨靶材组件的制造方法中各步骤的结构示意图。

参考图6，提供钨靶坯结构(未标示)，所述钨靶坯结构采用前述制造方法制造而成。

参考图7，提供背板201，所述背板201具有待焊面210。

所述背板201在后续所形成钨靶材组件中起到支撑作用，具有良好的传导热量的功能，且与后续所形成的焊料层具有良好的浸润效果。本实施例中，所述背板201为铜背板。在其他实施例中，所述背板还可以为铝背板或者铜铝合金背板。

本实施例中，沿平行于所述背板201待焊面210的方向上，所述背板201的尺寸大于所述钨靶坯101(如图6所示)的尺寸。在其他实施例中，所述背板的尺寸还可以等于所述钨靶坯的尺寸。

沿平行于所述背板201待焊面210的方向上，所述背板201的横截面形状可根据所述钨靶坯101的横截面形状进行设置，例如，所述背板201的横截面形状可以呈圆形、矩形、圆锥形或者其他任意规则形状或不规则形状。本实施例中，所述钨靶坯101的横截面形状为矩形，相应的，所述背板201的横截面形状也为矩形。

结合参考图8，需要说明的是，提供所述背板201后，所述制造方法还包括：在所述背板201的待焊面210上涂覆焊料层202。

所述焊料层202的材料可以为In、Ni、Sn、Al或SnAgCu中的一种或多种。本实施例中，所述焊料层202的材料为In，In的熔点和硬度较低，可以避免在后续焊接过程中，所述钨靶坯101(如图6所示)和背板201发生变形；此外，In与铜的浸润融合能力强，使得所述焊料层202与背板201具有良好的浸润性，且所述焊料层202还与镍镀层105(如图6所示)具有良好的浸润性，从而可以进一步提高后续所形成钨靶材组件的良率和性能。

需要说明的是，本实施例中，仅在部分待焊面210上涂覆所述焊料层202，避免所述焊料层202溢入所述钨靶坯101的溅射面，防止焊料层202对所述钨靶坯101的溅射面造成污染，其中，所述钨靶坯101的溅射面为与所述焊接面110相对的面。

还需要说明的是，本实施例中，仅在所述背板201的待焊面210上涂覆焊料层202。在其他实施例中，还可以在所述镍镀层上涂覆焊料层。

参考图9，将所述钨靶坯结构中的镍镀层105与所述背板201的待焊面210相对设置并贴合，通过焊接工艺，利用所述镍镀层105将所述钨靶坯结构焊接至所述背板201上，形成钨靶材组件(未标示)。

本实施例中，对所述钨靶坯101以及背板201进行加热，使得所述镍镀层105与焊料层202熔化并相互浸润，以形成所述钨靶材组件。

需要说明的是，在其他实施例中，所述镍镀层还可以直接与背板的待焊面相接触，在焊接工艺过程中，所述镍镀层与所述背板相互浸润，从而实现所述钨靶坯与背板的可靠焊接。

本实施例中，将所述钨靶坯101焊接至背板201的工艺中，利用形成于所述钨靶坯101焊接面110(参考图6)上的镍镀层105实现焊接，所述镍镀层105与背板201之间具有很好的相互浸润性能，且所述镍镀层105与焊料层202之间也具有很好的相互浸润性能，从而可以有效地改善所述钨靶坯101与背板201之间的焊接性能，使得所述钨靶坯101与所述背板201实现可靠结合，满足钨靶材组件长期稳定使用的需求。

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 (25)

1.一种钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，包括：

提供钨靶坯，所述钨靶坯具有焊接面；

采用化学镀工艺，在所述钨靶坯焊接面上形成镍镀层。

2.如权利要求1所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的温度为86℃至90℃。

3.如权利要求2所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的温度波动范围在±2℃内。

4.如权利要求1所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的pH值为4.4至4.8。

5.如权利要求4所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，在所述化学镀工艺过程中，通过向化学镀液中添加氨水，调整所述化学镀液的pH值。

6.如权利要求1所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，在所述化学镀工艺过程中，还对所述化学镀液进行搅拌处理，且搅拌时间为2min至3min。

7.如权利要求1所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，在所述化学镀工艺过程中，化学镀液的装载量为0.5dm²/L至1.5dm²/L。

8.如权利要求1所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，所述镍镀层的材料为镍，其中，镍的质量百分比为86％至94％。

9.如权利要求1所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，所述化学镀工艺的工艺时间为20min至30min。

10.如权利要求1所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，所述镍镀层的厚度为8μm至10μm。

11.如权利要求1所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，在形成所述镍镀层之前，所述制造方法还包括：对所述焊接面进行表面喷砂处理，增加所述焊接面的粗糙度。

12.如权利要求11所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，所述表面喷砂处理后，所述焊接面形成平均深度为6μm至10μm的粗糙层。

13.如权利要求11所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，所述表面喷砂处理的工艺参数包括：采用的砂粒为46号白刚玉，采用的气压范围为0.2Mpa至0.26Mpa。

14.如权利要求11所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，所述表面喷砂处理的步骤包括：采用喷砂枪的喷嘴向所述焊接面喷出砂粒；

所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴与所述焊接面之间的距离为10cm至15cm；

所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述焊接面法线之间的夹角为大于0度且小于90度。

15.如权利要求14所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述焊接面法线之间的夹角为30度至60度。

16.如权利要求14所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，在所述钨靶坯棱线位置，所述喷嘴与所述焊接面之间的距离为15cm。

17.如权利要求11所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，进行所述表面喷砂处理之后，所述制造方法还包括：采用高压水枪对所述焊接面进行清洗；

采用纯净水或去离子水对所述焊接面进行清洗。

18.如权利要求17所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，采用高压水枪对所述焊接面进行清洗的步骤中，对所述焊接面进行清洗的清洗时间为1min至2min。

19.如权利要求11所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，进行所述表面喷砂处理之后，所述制造方法还包括，将所述钨靶坯置于活化液中，对所述钨靶坯的焊接面进行活化处理。

20.如权利要求19所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，所述活化液为硝酸和氢氟酸的水溶液，所述硝酸、氢氟酸和水的体积含量的比值为3：1：4，活化时间为50s至60s。

21.如权利要求11所述的钨靶坯结构的制造方法，其特征在于，提供所述钨靶坯后，对所述焊接面进行所述表面喷砂处理之前，所述制造方法还包括，对所述钨靶坯的焊接面进行磨光处理。

22.一种钨靶材组件的制造方法，其特征在于，包括：

提供钨靶坯结构，所述钨靶坯结构采用如权利要求1～21任一项所述的制造方法制造而成；

提供背板，所述背板具有待焊面；

将所述钨靶坯结构中的镍镀层与所述背板的待焊面相对设置并贴合，通过焊接工艺，利用所述镍镀层将所述钨靶坯结构焊接至所述背板上，形成钨靶材组件。

23.如权利要求22所述的钨靶材组件的制造方法，其特征在于，所述背板为铜背板、铝背板或者铜铝合金背板。

24.如权利要求22所述的钨靶材组件的制造方法，其特征在于，在将所述钨靶坯结构中的镍镀层与所述背板的待焊面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：在所述背板的待焊面上涂覆焊料层。

25.如权利要求24所述的钨靶材组件的制造方法，其特征在于，所述焊料层的材料为In、Ni、Sn、Al或SnAgCu中的一种或多种。