CN110373647B - 一种长管旋转靶绑定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长管旋转靶绑定方法，包括a、预处理前步骤、b、靶材整管与背管预处理步骤、c、组装步骤、d、绑定步骤和e、冷却步骤。本发明的一种长管旋转靶绑定方法，可以一次整管绑定旋转靶，靶材绑定焊合率高，产品质量好。

Description

一种长管旋转靶绑定方法

技术领域

本发明涉及旋转靶绑定技术领域，尤其是涉及一种长管旋转靶绑定方法。

背景技术

旋转靶材呈空心圆管状，能够围绕固定的条状磁铁组件旋转，可360度均匀刻蚀靶面，具有利用率高，镀膜连续性好、镀膜成分均匀等优点。旋转靶材的传统绑定方法是将直径较大的圆筒状靶材套在直径相对较小的背管上，并在两者之间注入融合的金属铟，待冷却后，使得旋转靶材和背管通过凝固的铟连接成为一体，达到绑定的目的。

现有旋转靶的绑定方法将旋转靶材分多段依次绑定，该种绑定方法需要在前一段绑定的旋转靶材冷却后才能进行下一段旋转靶材的绑定，绑定时间长，生产效率低，且旋转靶材之间的连接端口多，容易在焊接过程中端口变形而出现绑定层焊料的渗漏，绑定层焊料在超声波或其他振动设备的作用下，绑定层焊料内的气泡或轻渣集中在连接端口处，使连接端口处的焊接效果差。该种方法绑定的旋转靶材由于连接端口多，在使用时形成的薄膜厚度不均匀，影响产品质量，随着科技发展，传统的分段绑定方法生产的旋转靶材产品已经不能满足要求薄膜产品的要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种长管旋转靶绑定方法，可以一次整管绑定旋转靶，靶材绑定焊合率高，产品质量好。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种长管旋转靶绑定方法，包括以下步骤，a、预处理前步骤，对靶材整管的内侧壁和背管的外侧壁分别进行喷砂、清洗和烘干处理；

b、靶材整管与背管预处理步骤，对清洗烘干后的背管外侧壁进行超声涂覆绑定金属焊料形成一背管金属化层，对清洗烘干后靶材整管的内侧壁进行电刷镀一层增强金属层，在增强金属层的基础上进行超声涂覆绑定金属焊料形成一靶材金属化层；

c、组装步骤，将背管插入至靶材整管内，在背管与靶材整管之间放入定位珠形成一预绑定靶材，定位珠以限定背管与靶材整管之间的绑定层厚度，将水冷环套入预绑定靶材，把套入水冷环的预绑定靶材安装固定于吊装夹具，预绑定靶材通过吊装夹具中的定位环限定背管端面与靶材整管端面之间的距离，在定位环的顶面设置有密封圈，预绑定靶材通过吊装夹具转移安装于绑定设备，将预绑定靶材通过吊装夹具的底座竖直固定于绑定设备，水冷环活动放置于预绑定靶材的下端；

d、绑定步骤，启动绑定设备的内加热装置和外加热装置分别对预绑定靶材加热至150-300℃，在预绑定靶材的上端的绑定层间隙处安装浇注口，启动绑定设备的震动装置使预绑定靶材整体发生震动，通过浇注口向绑定层分2-3次浇注温度为150-300℃的熔融状态的绑定金属焊料，以实现在注入绑定金属焊料时通过震动装置使绑定金属焊料从上往下掉落，绑定金属焊料的掉落将绑定层从下往上填满，同时使绑定层下端的轻渣和气泡通过震动不断向上移动，轻渣和气泡直至移动至绑定金属焊料的顶面停止，浇注完成；

e、冷却步骤，停止内加热装置对预绑定靶材的加热，外加热装置和震动装置保持启动状态，预绑定靶材通过外加热装置的多个独立移动的外加热部分别包围于靶材整管的外侧壁，启动水冷环装置，对预绑定靶材冷却的水从水冷环内侧的孔喷向靶材整管的外侧壁，水冷环以50-75mm/分钟的速度匀速上升，水冷环的位置上升至下一外加热部的下端时，最近的外加热部打开，其余保持包围状态，以实现绑定层内的绑定金属焊料从下端开始冷却凝固，而上部绑定层内的绑定金属焊料维持熔融状态，在震动装置的震动下，绑定层内的轻渣和气泡不断通过熔融状态的绑定金属焊料向上移动，直至水冷环移动至预绑定靶材的最上端，外加热部全部打开，预绑定靶材完成冷却，完成旋转靶绑定。

进一步的技术方案中，所述靶材整管选用钼靶材，背管选用钛背管。

进一步的技术方案中，所述d、绑定步骤和所述e、冷却步骤中，所述震动装置的震动频率为2300-2800次/分钟。

进一步的技术方案中，所述b、靶材整管与背管预处理步骤，包括以下子步骤，b1)、所述靶材整管的外侧壁设置至少有两个阴极连接部，电源的负极(81)电连接阴极连接部，电源的正极连接带有电刷镀液的阳极刷头；

b2)、在靶材整管的外侧壁环绕设置有由金属导电材料制成的阴极连接部，相邻的阴极连接部间隔80-110cm设置，以实现靶材整管的内侧壁的阳极刷头的电刷镀位置形成一导电均匀区；

b3)、电源的电压设置在10-15V，电流设置在30-50A，通过启动内管壁预处理加工设备，使内管壁预处理加工设备的旋转固定部带动靶材整管旋转，带有电刷镀液的阳极刷头紧贴于靶材整管内侧壁移动，阳极刷头的移动速度为3-6次/分钟，阳极刷头每次移动的距离为1-1.5米长，电刷镀液中的金属离子通过阳极刷头在靶材整管的内侧壁上放电结晶，使靶材整管内侧壁在导电均匀区内形成所述增强金属层，增强金属层的厚度为0.03-0.1mm；

b4)、重复b3步骤直至靶材整管内壁全部形成增强金属层；

b5)、将靶材整管加热至160-300℃；

b6)、在加热后的靶材整管内侧壁的放入所述绑定金属焊料，并使绑定金属焊料熔化；

b7)、使用超声发生器对熔融状的绑定金属焊料在增强金属层表面进行涂覆形成所述靶材金属化层；

b8)、将背管加热至160-300℃；

b9)、通过超声发生器使用熔融状的绑定金属焊料在背管的外侧壁进行涂覆形成所述背管金属化层。

进一步的技术方案中，在所述b7步骤中，所述超声发生器产生超声波，超声波作用于熔融状的所述绑定金属焊料，以加快液态的绑定金属焊料中的原子移动速率和加快液态的绑定金属焊料的流动，同时也使液态的绑定金属焊料向增强金属层发生进一步扩散，以增强金属层与金属化层之间的润湿接触，使金属化层与增强金属层之间形成一扩散粘结层。

进一步的技术方案中，在所述b7步骤中，将背管安装于一能使其匀速自转的旋转装置，使旋转固定部带动靶材整管旋转，控制靶材整管旋转3-6转/分钟，所述超声发生器涂覆所述金属焊料的速度为10-20毫米/分钟。

进一步的技术方案中，所述阴极连接部优选金属铜材料制成，所述电刷镀液为包含锡化合物、镍化合物或铜化合物。

进一步的技术方案中，所述a、预处理前步骤，包括以下子步骤，

a1)、分别对所述靶材整管的内侧壁和背管的外侧壁进行喷砂处理，使靶材整管的内侧壁和背管的外侧壁的粗糙度分别达到Ra0.8-1.6；

a2)、分别将靶材整管和背管放置于超声波清洗池内，向超声波池内先后加热水和酒精分别对靶材整管的内侧壁和背管的外侧壁进行清洗；

a3)、分别将靶材整管和背管放入加热装置进行烘干，加热装置的温度设置在160-300℃。

进一步的技术方案中，在所述a2步骤中，将所述靶材整管和所述背管在50-80℃的所述热水中清洗1-2小时，靶材整管和背管在热水清洗后，所述超声波清洗池内加所述酒精再清洗5-15分钟。

进一步的技术方案中，所述绑定设备包括基座，基座安装有振动装置，基座的安装有工装夹具，工装夹具用于固定旋转靶的尾盖和端头，工装夹具包括支架、底座、延长端和固定护套，基座的侧方设置有支架，尾盖安装于底座，延长端的一端连接于端头，固定护套的一侧套装于延长端，固定护套的另一侧固定于支架，基座插设有内加热装置，内加热装置位于旋转靶的内侧，旋转靶的外侧设置有外加热装置，外加热装置设置有多个外加热部，外加热部的一端固定于支架，外加热部的另一端与旋转靶的外侧面间隙配合，绑定设备包括水冷环装置，水冷环装置设置有水冷环和水循环装置，水冷环活动套设于旋转靶，水循环装置包括升降机构、循环池和连接水管，升降机构安装于旋转靶的上方，水冷环滑动连接于升降机构，循环池位于基座的下侧，连接水管的一端连接循环池，连接水管的另一端连接水冷环。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：

1.本发明的长管旋转靶绑定方法，可以一次整管旋转靶绑定，整管绑定表面光滑无连接端口，符合高质量要求的薄膜产品制造，绑定焊合率高。

2.本发明在预处理方面平均设置了多个阴极连接部，使增强金属层的整体导电效果均匀，形成表面光滑性强的增强金属层，采用电刷镀工艺，使增强金属层的可控性和可操作性更强，操作简便，降低操作难度。

3.本发明在背管外侧壁上超声涂覆背管金属化层，在靶材整管的内侧壁电刷镀增强金属层和超声涂覆靶材金属化层，增加背管与靶材整管分别与绑定金属焊料之间的浸润性，提高绑定焊合率。

4.在预绑定靶材在绑定和冷却过程中采用震动装置，使绑定层中的绑定金属焊料向底部移动，同时，绑定层中的轻渣和气泡随着震动向上移动，使轻渣和气泡移动至靶材绑定时的绑定层最上面，提高绑定层中的填充率，提高绑定焊合率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的底座仰视图。

图3是本发明的定位环结构剖视图。

图4是本发明的吊盖仰视图。

图5是本发明的固定护套的结构示意图。

图6是本发明的固定护套和延长端的组装结构示意图。

图7是本发明的水冷环的仰视图。

图8是本发明的图7A-A处水冷环的剖视图。

图9是本发明的水冷环的结构示意图。

图10是本发明的滑轮型升降机构的水循环装置的结构示意图。

图11是本发明的滑轨型升降机构的水冷环使用结构的部分剖视图。

图12是本发明的吊装夹具与旋转靶材的组装结构剖视图。

图13是本发明吊装夹具的组装结构剖视图。

图14是本发明的内管壁预处理加工设备中的电刷镀处理装置电线连接结构示意图。

图15是本发明的刷头的结构示意图。

图16是本发明的阳极连接部的结构示意图。

图17是本发明的固定座的结构示意图。

图18是本发明的刷镀头的结构示意图。

图中：10-旋转靶、11-背管、12-靶材整管、13-端头、14-尾盖、15-绑定层、16-拉杆、17-基座、18-密封圈；

20-吊盖、21-吊耳、22-端头安装部、23-端头安装腔、24-端头连接通孔；

30-底座、31-尾盖安装部、32-尾盖安装腔、33-尾盖连接通孔、34-定位环、35-底座连接腔；

40-延长端、41-延长部、42-固定连接部、43-连接固定孔、44-端头连接孔、45-围护空间、46-固定部、47-围护分部、48-支架、49-基座连接孔；

51-升降机构、52-连接水管、53-水泵、54-循环池、56-滑轮、57-链条、58-滑轨、59-滑动连接杆；

60-环体、61-储水腔、62-喷水孔、63-进水部、64-喷水面、65-间隔面、66-靶体保护面、67-手握部、68-固定片、69-升降连接孔；

71-内加热装置、72-外加热装置、73-半包围部、74-伸缩杆；

80-直流电源的正极、81-直流电源的负极、84-绝缘伸缩杆；

90-电刷镀输液管、91-阴极连接部、92-阳极连接管、93-刷头、94-刷镀头、95-镀头固定孔、96-镀液擦拭部；

110-固定座、111-阳极连接通孔、112-阳极连接部、113-固定孔、114-镀头安装部、115-阳极安装部。

具体实施方式

以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

一种长管旋转靶绑定方法，图1至图18所示，现有旋转靶10的绑定方法是将靶材整管12分为多段依次绑定，靶材整管12的段与段之间形成有连接端口，在使用带有连接端口的旋转靶10制作薄膜时，该连接端口往往对应溅射的是薄膜的同一位置，由于连接端口处有缝隙，缝隙处对应溅射的薄膜位置比其他位置薄，使溅射形成薄膜的厚度不均，影响薄膜产品质量。旋转靶10的连接端口处往往是绑定层15金属焊料内的轻渣集中处，使靶材整管12段与段之间的焊接牢固度降低，容易造成导电不好、散热不均、脱落等现象。多段依次绑定出来的旋转靶10不能满足高质量要求的薄膜产品，因此需要选择一靶材整管12与背管11绑定的旋转靶10。

靶材整管12一次性与背管11进行绑定形成的旋转靶10长度较长，一般达到2.7米以上，绑定的靶材长度越长，热膨胀就会越大，冷却时收缩产生的变形更大，因此长管旋转靶10的绑定难度更大。

一种长管旋转靶绑定方法，靶材整管12选用钼靶管，背管11选用钛背管，绑定金属焊料选用铟，在靶材整管12和背管11的选材上，若膨胀系数相差较大大的金属，在加热过程中会受热膨胀，在冷却时会急剧收缩导致变形严重。选用钛背管11与钼靶管进行绑定是因为钼与钛的膨胀系数相近，在绑定冷却的过程中钼和钛产生应力小，不需要绑定层15的绑定金属焊料来缓解靶材整管12与背管11之间产生的应力，绑定焊合率高。

一种长管旋转靶绑定方法包括以下步骤：

a、预处理前步骤，对靶材整管12的内侧壁和背管11的外侧壁分别进行喷砂、清洗和烘干处理；在对靶材整管12和背管11进行预处理前，必须对靶材整管12和背管11进行初步处理，初步处理包括对靶材整管12内侧壁和背管11外侧壁进行喷砂和清洗。因靶材整管12内侧壁和背管11的外侧壁为光滑面，在对靶材整管12的内侧壁或背管11的外侧壁进行电刷镀或金属化前，将靶材整管12内侧壁面和背管11的外侧壁面变粗糙，以增加后续形成的涂层在预处理面的附着力。同时喷砂也能去除靶材整管12内侧壁和背管11外侧壁的自然氧化膜。在预处理前对靶材整管12内侧壁和背管11外侧壁进行清洁，主要是对冲洗喷砂工序留下的颗粒物，同时除去靶材整管12内侧壁和背管11的外侧壁的脂肪类油脂和其他有机性污垢，靶材整管12的内侧壁和背管11的外侧壁良好的清洁度是以获得良好的预处理效果的重要前提，并有效防止对后续工序的污染。

具体的，包括以下子步骤：

a1)、分别对靶材整管12的内侧壁和背管11的外侧壁进行喷砂处理，使靶材整管12的内侧壁和背管11的外侧壁的粗糙度分别达到Ra0.8-1.6；靶材整管12的内侧壁或背管11外侧壁的喷砂粗糙度太小，容易造成增强金属层或靶材金属化层的附着力差，同时无法完全去除靶材整管12内侧壁和背管11的外侧壁的自然氧化膜；靶材整管12的内侧壁或背管11的外侧壁的喷砂粗糙度太大，由于增强金属层和靶材金属化层的要求厚度较薄，粗糙度太大，增强金属层涂覆后无法覆盖靶材整管12的内侧壁，使靶材整管12内侧壁外露，影响金属化层的涂覆效果。或靶材金属化层涂覆后无法覆盖背管11的外侧壁，使背管11的外侧壁外露，影响绑定层15的绑定效果。优选的，Ra0.8-1.6的靶材整管12内侧壁和背管11的外侧壁的粗糙度是合适的范围。

a2)、分别将靶材整管12和背管11放置于超声波清洗池内，向超声波池内先后加热水和酒精分别对靶材整管12的内侧壁和背管11的外侧壁进行清洗；使用热水和酒精通过超声波对靶材整管12的内侧壁和背管11的外侧壁进行清洗，超声波使热水和酒精产生振动有助于增强脱脂效果，同时也能将靶材整管12的内侧壁和背管11的外侧壁的粗糙小凹陷处的颗粒物震出或冲出。热水和酒精能有效去除脂肪类油脂机有机性污垢，再结合超声波作用，使靶材整管12的内侧壁和背管11的外侧壁清洗干净，达到电刷镀或金属化处理的表面清洁度要求。更为具体的，在a2步骤中，将靶材整管12和背管11在50-80℃的热水中清洗1-2小时，靶材整管12和背管11在热水清洗后，超声波清洗池内加酒精清洗5-15分钟。

a3)、分别将靶材整管12和背管11放入加热装置进行烘干，加热装置的温度设置在160-300℃。将靶材整管12和背管11从超声波清洗池中移出，对清洁后的靶材整管12和背管11进行烘干，加热装置的温度设置在160-300℃，使靶材整管12内侧壁和和背管11的外侧壁残余的水或酒精蒸发，以为背管11和靶材整管12的预处理工序作准备。

b、靶材整管12与背管11预处理步骤，对清洗烘干后的背管11外侧壁进行超声涂覆绑定金属焊料形成一背管金属化层，对清洗烘干后靶材整管12的内侧壁进行电刷镀一层增强金属层，在增强金属层的基础上进行超声涂覆绑定金属焊料形成一靶材金属化层；

对靶材整管12的内侧壁进行电刷镀和金属化处理，对背管11的外侧壁进行金属化处理，以增加背管11与靶材整管12分别与绑定层15之间的浸润性。

由于靶材整管12细长、体积大且重量大，且仅需在靶材整管12内壁增加一增强金属层，采用电刷镀方式制作增强金属层，设备简单，操作灵活，靶材整管12外壁不需要作处理，因此仅仅需要阳极刷头对靶材整管12内壁进行电刷镀即可，无需对靶材整管12外壁等做额外的包覆保护和过多的移动。通过电刷镀能有效控制增强金属层的均匀性，有效弥补因靶材整管12太长而无法检测查看靶材整管12内壁金属化层均匀性的技术缺陷，金属化层的涂覆不均匀性直接影响绑定金属焊料与靶材整管12之间的浸润性，因此金属化层的均匀性无法保障，旋转靶10的绑定质量不稳定。对靶材整管12内壁增加一增强金属层，以利用增强金属层增加绑定金属焊料与靶材整管12之间的浸润性，因增强金属层的均匀性能有效控制，绑定金属焊料与靶材整管12之间的浸润性得到有效的控制和保障。

本发明采取了对背管的外壁进行涂覆绑定焊料铟形成背管金属化层，对金属靶管的内壁进行电刷镀形成增强金属层，再在增强金属层的基础上涂覆绑定焊料铟形成靶材金属化层，对背管和金属靶管进行绑定，该绑定方法设定为方法1。

分别采取两组对比实验，方法2的方案设定为对背管的外壁进行涂覆绑定焊料铟形成背管金属化层，对金属靶管的内壁涂覆绑定焊料铟形成靶材金属化层，然后对背管和金属靶管进行绑定。方法3的方案设定为对背管的外壁进行涂覆绑定焊料铟形成背管金属化层，再在背管金属化层的基础上，对背管的外壁电刷镀一层背管增强金属层，对金属靶管的内壁进行电刷镀形成增强金属层，再在增强金属层的基础上涂覆绑定焊料铟形成靶材金属化层，对背管和金属靶管进行绑定，背管与金属靶管采用相同的电刷镀工艺及电刷镀液。每种绑定方法分别各做3组实验，得到不同的绑定焊合率数据。

表1.1分别采取了3种不同的对背管和金属靶管的预处理方案所得到的绑定焊合率数据。

对于旋转靶绑定来说，材料之间的浸润性直接影响绑定的焊合率。而浸润性与材质和材质表面的形貌有很大关系，材质表面形貌凹凸不平，直接影响绑定时的排气，排气不畅，直接影响绑定质量，形成大面积气泡，绑定焊合率差，因此需要保证金属靶管内壁的光滑度，才能保证旋转靶绑定的焊合率。金属靶管的长度越长，加工靶管内壁镗孔的刀杆越长，刚度越差，加工后内表面的粗糙度和尺寸公差与车床加工的外圆相比相差较大，由于金属靶管的形状细长，检测的手段受到限制，无法详尽观察，因此金属靶管的预处理在绑定前一定要做好铺垫工作，提高金属靶管的内壁的光滑度。从表1.1中的方法1与方法2的对比数据可以看出，由于金属靶管内壁在加工时会出现表面粗糙、镗孔跳刀等情况难以避免，也难以稳定控制，仅限于传统的金属化层对凹陷位置的涂覆以实现金属靶管内壁的高度光滑性是远远不够的，因此需要通过在金属靶管内壁进行电刷镀形成一增强金属层后，再在增强金属层的基础上涂覆靶材金属化层，以实现金属靶管内壁的高度光滑性，提高旋转靶绑定的焊合率。从表1.1中的数据可以看出，方法3与方法1的焊合率对比可以看出，由于是背管通过车床机加工后，表面的精度和粗糙地足够小，对背管的外壁直接涂覆形成背管金属化层足以确保绑定焊合率，方法3与方法1所得出的焊合率相同，因此不需要对背管外壁进行电刷镀。

具体的，包括以下子步骤，b1)、靶材整管12的外侧壁设置至少有两个阴极连接部，电源的负极电连接阴极连接部，电源的正极连接带有电刷镀液的阳极刷头；

在对靶材整管12进行电刷镀时，靶材整管12连接电源的负极，阳极刷头连接电源的正极，带有电刷镀液的阳极刷头在靶材整管12的内壁表面擦拭，电刷镀液中的金属离子在靶材整管12的表面与阳极刷头接触的各点上发生放电结晶，并随时间增长而形成的增强金属层逐渐加厚，由于阳极刷头与靶材整管12有一定的相对运动速度，因而增强金属层上的各点来说是一个断续结晶的过程。电刷镀液为包含锡化合物、镍化合物或铜化合物。

b2)、在靶材整管12的外侧壁环绕设置有由金属导电材料制成的阴极连接部，相邻的阴极连接部间隔80-110cm设置，以实现靶材整管12的内侧壁的阳极刷头的电刷镀位置形成一导电均匀区；

表1.2为在靶材整管12设置1个阴极连接部91与在靶材整管12每间隔设定距离设置阴极连接部91的实验对比数据。

表1.2为靶材整管12的长度为2.7米长时，在靶材整管12的一端设置1个阴极连接部91和每间隔80-110cm分别设置阴极连接部91的实验对比数据。靶材整管12设置1个阴极连接部91时，电刷镀形成增强金属层所用时间为4小时。而在靶材整管12每间隔80-110cm分别设置1个阴极连接部91时，电刷镀形成增强金属层所用时间为1.5小时。由于靶材整管12的长度长达1.5米或以上，阳极刷头93在靶材整管12的位置离阴极连接部91越近，形成的电流密度大小适中，电流密度均匀，导电的效果好，形成增强金属层所用的时间越短，形成增强金属层的效率高。相反的，电源的负极在靶材整管12的连接位置离阳极刷头93越远，电流密度小，电流分散，导电效果差，形成增强金属层所用的时间越长，需要电刷镀的时间更长才能达到要求的增强金属层的厚度。

在优选的实施方式中，所述靶材整管12的长度超过1.5米，则靶材整管12间隔0.9-1.0米分别设置一阴极连接部91，使靶材整管12中的电流分布均匀，形成所述增强金属层的金属离子的沉积速率保持均匀。

从表1.3将阴极连接部91设置在离旋转靶材的一侧端头100cm的位置环绕安装有一阴极连接部91，从表1.2看出，电流聚集于阴极连接部91的左右两侧，电流分布不均导致各点形成的增强金属层的差异较大，接近阴极连接部91两侧位置形成的增强金属层的厚度较厚，远离阴极连接部91位置形成的增强金属层的厚度较薄，在靶材整管12上设置1个环形的阴极连接部91，由于接近阴极连接部91的位置的电流强度强，电流密度均匀，导电效果好，形成的增强金属层所用的时间短，远离阴极连接部91的位置的电流强度弱，电流密度分散，导电效果差，形成增强金属层所用的时间长，由于各位置的电流强度相差较远，在操作时对形成增强金属层厚度的时间难把控，操作难度大，从而使形成的增强金属层的均匀性差。

表1.3靶材整管12上设置1个环形的阴极连接部91，在旋转靶材沿长度方向每间隔40cm，不同距离同一截面的不同角度检测到的增强金属层的厚度数据。

表1.4在靶材整管12上每间隔80cm分别设置一个环形的阴极连接部91，在旋转靶材沿长度方向每间隔20cm，不同距离同一截面的不同角度检测到的增强金属层的厚度数据。

表1.3和表1.4分别选用厚度为16mm的靶材整管12。

本发明在该靶材整管12上环绕设置由金属导电材料制成的阴极连接部91，优选地，阴极连接部91优选金属铜材料制成。金属铜的导电性能较优。因此阴极连接部91在此处起电传导作用，选用导电性能好的材料，能有更好传导电的作用。阴极连接部91环绕并抵贴靶材整管12设置，从而在阴极连接部91与靶材整管12之间的形层一圆环接触圈，电刷镀装置的电源的负极上的电流沿着圆环接触圈进行传导，并沿着圆环接触圈发散至靶材整管12，从而形成一电流密度均匀的圆柱形电刷镀电场。从表1.3的数据看出，在靶材整管12上每间隔80cm分别设置一个环形的阴极连接部91，由于在该截面处的各点电流分布均匀，导电性好，在同一截面上的不同点形成的增强金属层厚度基本均匀，在同一截面内的增强金属层的厚度差保持在较小的范围内。因此在靶材整管12上环绕间隔设置多个阴极连接部91能使电流分布更均匀，导电性能更好，形成电刷镀液中的金属离子沉积速度相近，从而形成增强金属层厚度的时间更容易把控，降低操作难度，使增强金属层表面均匀性更好。电刷镀形成的增强金属层受到阳极刷头93与的阴极连接部91位置距离的影响，因此阴极连接部91每间隔80-110cm设置一个，以实现阳极刷头93与的阴极连接部91之间的距离保持在合适的范围内，在该范围内的电流密度大小适中，电流密度均匀，导电效果好，以形成一导电均匀区，形成增强金属层的速率更为平均，从而更为容易控制增强金属层的表面均匀性。

结合表1.2、1.3和表1.4可以看出，阳极刷头93离阴极连接部91距离越远，阳极刷头93电刷镀同样时间情况下，形成的增强金属层厚度越薄，电镀效率低，因此在对长度长达2米以上的靶材整管12金属电刷镀时，阳极刷头93与阴极连接部91之间的距离会影响增强金属层的形成速率，因增强金属层形成速率会随阳极刷头93离阴极连接部91之间的距离发生变化，对长度较长的仅设置1个阴极连接部91的靶材整管12进行电刷镀时，增加了电刷镀操作难度，使增强金属层的表面均匀性无法保证。

从表1.4的数据可以看出，在同一直线每间距20cm取点检测到的增强金属层的表面高度差保持在0.002mm范围内，在同一截面每旋转30°取点检测得到的增强金属层的表面高度差保持在0.002mm范围内，说明每间隔80cm设置一个环形的阴极连接部91，能使靶材整管12的电流分布均匀，在阳极刷头93进行电刷镀时，能形成一导电均匀区，该阳极刷头93在导电均匀区内形成一表面至靶材整管12外壁的光滑的增强金属层。

从表1.3和表1.4均在距离靶材整管12起始点100cm处分别选取一环形截面，从表1.3看出，电流聚集于阴极连接部91的左右两侧，由于金属离子的沉淀速率差异大，操作难度高，电流分布不均导致各点形成的增强金属层的差异较大，而从表1.4的数据看出，在该截面处的各点电流分布均匀，导电性好，在同一截面上的不同点形成的增强金属层的表面高度差小，在同一截面内的增强金属层的厚度差保持在0.005mm范围内。

因靶材整管12的长度较长，且每次阳极刷头93的移动距离为1-1.5米长，因此要经过阳极刷头93分段完成靶材整管12的电刷镀才能形成完整的增强金属层。

由于电刷镀形成的增强金属层受到阳极刷头93与的阴极连接部91位置距离的影响，因此阴极连接部91每间隔80-110cm设置一个，以实现阳极刷头93与的阴极连接部91之间的距离保持在合适的范围内，在该范围内的电流密度大小适中，电流密度均匀，导电效果好，以形成一导电均匀区，在该区内进行电刷镀形成的增强金属层的表面光滑性高，均匀性好。

b3)、电源的电压设置在10-15V，电流设置在30-50A，通过启动内管壁预处理加工设备，使旋转固定部75带动靶材整管12旋转，带有电刷镀液的阳极刷头93紧贴于靶材整管12内壁移动，阳极刷头93的移动速度为3-6次/分钟，阳极刷头93每次移动的距离为1-1.5米长，电刷镀液中的金属离子通过阳极刷头93在靶材整管12内壁上放电结晶，使靶材整管12内壁在导电均匀区内形成增强金属层，增强金属层的厚度为0.03-0.1mm；旋转固定部75的旋转速度为1转/分钟。

将电源的电压和电流设置好，启动内管壁预处理加工设备，旋转固定部75按照设定的旋转方式带动靶材整管12进行旋转。

结合表1.2、1.3和表1.4可以看出，阳极刷头93离阴极连接部91距离越远，阳极刷头93电刷镀同样时间情况下，形成的增强金属层厚度越薄，电镀效率低，同时增强金属层的附着力越差，因此在对长度长达1.5米以上的靶材整管12金属电刷镀时，阳极刷头93与阴极连接部91之间的距离会影响增强金属层的电刷镀效率，同时也影响电刷镀的操作难度，影响增强金属层的厚度的形成时间。

b4)、重复b3步骤直至靶材整管12内壁全部形成增强金属层；因靶材整管12的长度较长，且每次阳极刷头的移动距离为1-1.5米长，因此要经过阳极刷头分段完成靶材整管12的电刷镀才能形成完整的增强金属层。

b5)、将靶材整管12加热至160-300℃；将靶材整管12的温度加热至绑定金属焊料熔点以上的温度，使绑定金属焊料在进行超声涂覆时保持熔融状态，以使在超声涂覆过程中形成的靶材金属化层的层厚更为均匀。

b6)、在加热后的靶材整管12内侧壁的放入绑定金属焊料，并使绑定金属焊料熔化；b7)、使用超声发生器对熔融状的绑定金属焊料在增强金属层表面进行涂覆形成靶材金属化层。靶材金属化层的厚度为0.08-0.1毫米，完成靶材整管12内侧壁的预处理。在增强金属层的表面使用超声发生器进行超声涂覆形成一金属化层，以进一步增加绑定金属焊料和靶材整管12内侧壁之间的浸润性。具体的，通过启动内管壁预处理加工设备，使旋转固定部46带动靶材整管12旋转，控制靶材整管12旋转3-6转/分钟，超声发生器涂覆金属焊料的速度为10-20毫米/分钟。超声发生器产生超声波，超声波作用于熔融状的绑定金属焊料，以加快液态的绑定金属焊料中的原子移动速率和加快液态的绑定金属焊料的流动，同时也使液态的绑定金属焊料向增强金属层发生进一步扩散，以增强金属层与金属化层之间的润湿接触，使金属化层与增强金属层之间形成一扩散粘结层。

现有的在对旋转靶10绑定均为分段绑定，分段绑定时的每段靶材整管12的长度较短，能方便观察到靶材整管12内侧壁金属化层的形成情况，以确保后续在进行绑定时绑定金属焊料与靶材整管12之间的有足够浸润性，才能有效保证旋转靶10的绑定质量。同时，针对分段绑定的靶材在绑定完成检测时，检测到某一段出现异常，只需对异常的该段进行返修，但如果靶材整管12一次性与背管11绑定，则检测到绑定异常时，只能整管旋转靶10进行返修，返修成本高，损耗大。因此，绑定金属焊料与靶材整管12内侧壁之间的浸润性是保证良好的焊合率的基础。基于靶材整管12过长过细的特殊性，无法检查确认靶材金属化层的形成情况，从而无法保证旋转靶10的绑定质量，靶材整管12的绑定质量不稳定，因此在靶材金属化层与靶材整管12内壁之间通过电刷镀手段增加一层增强金属层作为过渡，同时使用本发明在靶材整管12每间隔80-110cm设置一阴极连接部，从而形成的均匀性好的增强金属层的基础上，进一步超声涂覆靶材金属化层，靶材金属化层与增强金属层之间形成一扩散粘结层，该扩散粘结层形成在均匀性好的增强金属层，增强金属化层与增强金属层之间的粘结性，从而保证细长型的靶材整管12绑定时绑定金属焊料与靶材整管12之间的有足够浸润性，才能有效保证旋转靶10的绑定质量。同时，超声发生器产生的超声波进行绑定金属焊料的涂覆，通过超声作用，使增强金属层与靶材金属化层之间的润湿接触，使靶材金属化层与增强金属层之间形成一扩散粘结层，更加强化靶材金属化层与增强金属层之间的粘结力。使旋转靶10材的绑定效果更优。此发明方案，也适用于绑定金属焊料与靶材整管12的金属结合力不强的旋转靶10绑定方案。

b8)、将背管11加热至160-300℃；b9)、通过超声发生器使用熔融状的绑定金属焊料在背管11的外侧面进行涂覆形成背管金属化层。在背管11的外侧壁进行不电刷镀再金属化层的原因是，整个靶材整管12与背管11进行绑定时，对靶材的同心度、直线度等生产参数要求很高，若对钛背管11进行电刷镀时，由于整个靶材整管12与背管11进行一次性绑定，该整体长度较长，在电刷镀时产生较大的热量，产生部分热变形，同时由于电刷镀时，只能以一单位面积进行刷镀，在该单位面积内产生的热量较大，没有进行电刷镀的位置温度较低，从而使背管11的外侧面受到的温度冷热不均，使背管11的外侧面的多个位置产生多片不均匀性的应力，降低了背管11的同心度和直线度。因此，对背管11只进行金属化，更有利于保持长度较长的背管11的同心度和直线度。同时，因在背管11预处理前对背管11进行机加工，背管11的外圆机加工可以达到较低得粗糙度，表面较光滑，仅需对背管11的外壁涂覆背管金属化层即可达到浸润性的要求。

具体的，将背管安装于一能使其匀速自转的旋转装置，通过将背管安装于一匀速自转的旋转装置中，背管自动旋转，减少工人的工作量，提高工作效率，同时控制背管的匀速旋转有助于保证超声涂覆形成的背管金属化层的厚度的一致性。

c、组装步骤，将背管11插入至靶材整管12内，在背管11与靶材整管12之间放入定位珠形成一预绑定靶材，定位珠以限定背管11与靶材整管12之间的绑定层15厚度，将水冷环套入预绑定靶材，把套入水冷环的预绑定靶材安装固定于吊装夹具，预绑定靶材通过吊装夹具中的定位环34限定背管11端面与靶材整管12端面之间的距离，在定位环34的顶面设置有密封圈18，预绑定靶材通过吊装夹具转移安装于绑定设备，将预绑定靶材通过吊装夹具的底座30竖直固定于绑定设备，水冷环活动放置于预绑定靶材的下端；更为具体的，将定位环34安装于尾盖安装部31，将背管11的一端插入定位于尾盖安装腔32，密封圈18套入背管11，并移动至定位环34的上端，密封圈18密封背管11与靶材整管12之间的绑定层15间隙，靶材整管12套入背管11，插入至密封圈18的上端面，背管11的另一端插入至吊装夹具的吊盖20的端头安装腔23，通过拉杆16将吊盖20的端头连接通孔24与尾盖安装部31上位置对应的尾盖连接通孔33连接，将背管11夹紧于尾盖安装部31和端头安装部22之间。通过吊盖20上的吊耳21将预绑定靶材移动至绑定设备，并将预绑定靶材通过底座30垂直安装于绑定设备的基座17上，然后拆卸拉杆16和吊盖20，在背管11的顶端安装一延长端40，并通过固定护套与延长端40间隙配合，固定护套固定安装于绑定设备的支架48，以实现间接将背管11固定。间接将背管11固定，不会对背管11或靶材整管12造成刮伤，也能实现防止预绑定靶材在绑定步骤的震动中发生倾斜。同时也使预绑定靶材在震动过程中有一段为自由端，为预绑定靶材有适当的震动空间。

d、绑定步骤，启动绑定设备的内加热装置71和外加热装置72分别对预绑定靶材加热至150-300℃，作为优选的温度控制在180-250℃。在预绑定靶材的上端的绑定层15间隙处安装浇注口，启动绑定设备的震动装置使预绑定靶材整体发生震动，通过浇注口向绑定层15分2-3次浇注温度为150-300℃的熔融状态的绑定金属焊料，以实现在注入绑定金属焊料时通过震动装置使绑定金属焊料从上往下掉落，绑定金属焊料的掉落将绑定层15从下往上填满，同时使绑定层15下端的轻渣和气泡通过震动不断向上移动，轻渣和气泡直至移动至绑定金属焊料的顶面停止，浇注完成；作为优选的，震动装置的震动频率为2300-2800次/分钟。

在绑定过程中，内加热装置71和外加热装置72使预绑定靶材保持150-300℃，使绑定金属焊料保持处于熔融状，时绑定金属焊料保持良好的流动性，在对绑定层15注入绑定金属焊料的同时，震动装置使预绑定靶材持续保持震动状态，在此过程中，绑定金属焊料中的轻渣和气泡也随着震动向上移动，注入绑定层15中的绑定金属焊料在持续震动，结合重力作用往下移动，并不断填充代替轻渣和气泡的位置，从而形成一无空隙无气泡的绑定层15。旋转靶10在绑定时垂直放置，因靶材整管12一次绑定，绑定层15内的绑定金属焊料较多，在靶材底部作为密封靶材整管12与背管11之间绑定层15缝隙的密封圈18承受绑定层15内绑定金属焊料的压力较大，且在绑定过程中预绑定靶材会不断震动，容易在底部发生绑定金属焊料泄漏，因此需要设置一定位环34抵顶密封圈18，间接将绑定层15内的绑定金属焊料及靶材整管12抵顶，优选的，密封圈18选用软质材料的硅胶，定位环34选用材质较硬的铁。

e、冷却步骤，停止内加热装置71对预绑定靶材的加热，外加热装置72和震动装置保持启动状态，预绑定靶材通过外加热装置72的多个独立移动的外加热部分别包围于靶材整管12的外侧壁，启动水冷环装置，对预绑定靶材冷却的水从水冷环内侧的孔喷向靶材整管12的外侧壁，水冷环以25-35mm/分钟的速度匀速上升，水冷环的位置上升至下一外加热部的下端时，最近的外加热部打开，其余保持包围状态，以实现绑定层15内的绑定金属焊料从下端开始冷却凝固，而上部绑定层15内的绑定金属焊料维持熔融状态，在震动装置的震动下，绑定层15内的轻渣和气泡不断通过熔融状态的绑定金属焊料向上移动，直至水冷环移动至预绑定靶材的最上端，外加热部全部打开，预绑定靶材完成冷却，完成旋转靶10绑定。作为优选的，震动装置的震动频率为2800-2900次/分钟。优选地，震动装置的震动频率控制在2850次/分钟。

表1.5在震动频率设置在2850次/分钟的情况下，水冷环以不同的移动速度对应得到的绑定焊合率。

表1.6在水冷环移动速度设置在35mm/分钟的情况下，震动频率设定不同的数值对应得到的绑定焊合率。

由于在绑定层15内倒入绑定金属焊料的过程中，会夹杂有空气，空气进入绑定层后形成气泡，同时在绑定金属焊料中会存在轻渣，这些气泡和轻渣均会降低靶材的绑定焊合率。因此必须将绑定层15中的轻渣和气泡排除，提高绑定焊合率。

在冷却步骤中，外加热装置72继续加热，使绑定层15内的绑定金属焊料继续保持熔融状态，因冷却步骤使绑定金属焊料固化，必须保证固化前的位置用绑定金属焊料填充满才能保证固化后的绑定层15无空隙，震动装置保持持续震动，以确保绑定金属焊料向下移动填满绑定层15。在预绑定靶材的冷却步骤从下端开始，是因为在最下端的绑定层15是最先被填满的，而且绑定层15内的轻渣和气泡是不断向上移动，因此最下端绑定层15内的绑定金属焊料填充情况是最先满足固化要求的，从预绑定靶材的下端逐渐向上冷却。外加热部的打开速度配合水冷环的上升速度，在下部的绑定金属焊料固化之前，在固化上部的绑定金属焊料保持熔融状态，以使下部的绑定金属焊料在完全固化之前的轻渣和气泡确保可以通过上部熔融状态的绑定金属焊料到达绑定层15的最顶端，若整体的预绑定靶材同一时间冷却，绑定层15中的轻渣和气泡无法从固化的绑定金属焊料中移动，因此绑定层15中会残留大量的轻渣和气泡，在绑定层15中形成大量空隙，焊合率低，绑定效果差。在冷却过程中，绑定层15中的绑定金属焊料的冷却时间及速度也是影响绑定焊合率的重要因素，因此水冷环的上升速度的控制显得尤为重要。从表1.5中可以看出，水冷环以25-35mm/分钟的速度匀速上升，有助于提高靶材的绑定焊合率。

在合适水冷环移动速度下，若无震动装置的配合，绑定焊合率也是很低，绑定层15中的绑定金属焊料在冷却固化时，若没有震动装置的抖动，绑定层15中的气泡和轻渣难以排出，因此，绑定层15的熔融状态下的绑定金属焊料需要在震动装置的抖动下帮助排出。再结合表1.6中的数据可以看出，震动装置的震动频率控制在2800-2900次/分钟的绑定焊合率是最高的。震动频率在2200次/分钟时，不足以将绑定层15内的气泡和轻渣完全排出，因此需要将震动频率进一步提高。但当震动频率过高时，靶材上方用于固定靶材的绑定工装的安装扭矩过大，会引起安全问题。另外对绑定空间的精度也会有影响，为了控制这种影响程度，在满足要求的情况下，不适宜将震动频率设置过高。

其中涉及的设备具体结构，其中包括绑定设备和吊装夹具。

如图1-11所示，绑定设备包括基座17，基座17安装有振动装置，基座17的安装有工装夹具，工装夹具用于固定旋转靶10的尾盖14和端头13，工装夹具包括支架48、底座30、延长端40和固定护套，支架48设置在基座17的侧方，旋转靶10的尾盖14安装于底座30，延长端40的一端连接于旋转靶10的端头13，固定护套的一侧套装于延长端40，固定护套的另一侧固定于支架48，基座17插设有内加热装置71，内加热装置71位于旋转靶10的内侧，旋转靶10的外侧设置有外加热装置72，外加热装置72设置有多个外加热部，外加热部的一端固定于支架48，外加热部的另一端与旋转靶10的外侧面间隙配合，绑定设备包括水冷环装置，水冷环装置设置有水冷环和水循环装置，水冷环活动套设于旋转靶10，水循环装置包括升降机构51、循环池54和连接水管52，升降机构51安装于旋转靶10的上方，水冷环滑动连接于升降机构51，循环池54位于基座17的下侧，连接水管52的一端连接循环池54，连接水管52的另一端连接水冷环。

现有的旋转靶10绑定时会将旋转靶10分解为多段，再逐段绑定。这种方法绑定后，在段与段之间形成接缝，在磁控溅射时，接缝会干扰的镀膜均匀性，因此对镀膜均匀性要求较高的产品，分段绑定的旋转靶10材无法满足要求，同时分段绑定时，需等上一段冷却后才可以开始下一段靶材的绑定，因此绑定时间长，生产效率低。

本发明的旋转靶绑定设备可以对旋转靶10一次整体绑定，能满足产品要求的同时生产效率高。本发明的旋转绑定设备包括工装夹具、振动装置、内加热装置71、外加热装置72和水冷环装置。工装夹具用于将旋转靶10固定在绑定设备的基座17，防止旋转靶10在绑定过程中移动或歪斜。在绑定过程中，通过振动装置的振动将绑定层15内的轻渣或气孔移动至旋转靶10的上端，同时也通过振动装置的振动将绑定层15内的绑定料振动向下移动，使绑定层15内的绑定料的填充更为充实，绑定效果好。内加热装置71和外加热装置72分别对旋转靶10进行加热。水冷环装置用于对旋转靶10的冷却，使旋转靶10在短时间内降至要求温度，减短冷却时间，提高生产效率，且降温的水循环使用，节能环保。

水冷环装置，如图7-图9所示，包括水循环装置和水冷环，水冷环包括环体60，环体60内设置有中空的储水腔61，储水腔61贯穿于整个环体60的内侧，环体60的底面设置有多个喷水孔62，喷水孔62连接于储水腔61，环体60的侧面设置有进水部63，进水部63为一中空管体，进水部63的一端连接于储水腔61，进水部63的另一端连接水循环装置。

现有的绑定加热后的旋转靶10经过自然冷却，但自然冷却等待时间长，导致生产效率低。本发明的水冷环装置通过水循环装置将水通过进水部63将水通入储水腔61，当储水腔61的水量达到一定程度，储水腔61内也形成一定水压，储水腔61内的水即从喷水孔62喷出至旋转靶10的表面，从而将旋转靶10进行冷却，加快了旋转靶10冷却的时间，提高旋转靶10的生产效率。

在水冷环使用时，环体60的底面为竖直向下的面，环体60的顶面为竖直向上的面。环体60的底面设置有一喷水面64，喷水面64向环体60的顶面方向倾斜设定角度，喷水孔62设置于喷水面64。喷水面64设置有一定的倾斜角度，且喷水面64倾斜朝向旋转靶10，则喷水面64上的喷水孔62中的水直接朝向旋转靶10喷洒，使喷水方向更为精准也是喷射的水更为集中地喷射于旋转靶10的表面。优选地，喷水面64倾斜的设定角度为30-60度。

环体60的底面的外侧设置有一间隔面65，环体60的底面内侧设置有喷水面64，间隔面65和喷水面64组成环体60的底面。环体60的内侧为接近旋转靶10的一侧，环体60的外侧相对内侧更为远离旋转靶10的一侧。该间隔面65有一定的宽度，使喷水面64更为接近旋转靶10，在较小水压的情况下便能达到均匀喷水冷却旋转靶10的目的，优选的，间隔面65的宽度设置在0.5-1.3cm。

喷水面64的最低位置与环体60的顶面之间设置有设定1-2cm的距离形成靶体保护面66，在绑定冷却时，水冷环在旋转靶10的表面滑动，靶体保护面66与旋转靶10的侧面之间保持平行，放置水冷环在滑动时刮损旋转靶10的表面层，靶体保护面66对旋转靶10的表面起保护作用。

更为具体地，喷水孔62间隔相等地圆周分布于喷水面64，喷水孔62的直径设置在1-3mm，喷水孔62的数量设置在30-50个。喷水孔62间隔相等地圆周分布使喷水量与喷水范围更为均匀，同时喷水孔62的直径不适宜太大，喷水孔62径过大影响喷洒时的水压，水压过小影响喷洒效果，因此直径设置在1-3mm为最优范围值。喷水孔62数量多，且均匀分布，喷水效果更佳。

环体60的侧面设置有一手握部67，手握部67为一圆柱形，手握部67的一端固定连接于环体60的侧面，手握部67的位置与进水部63的位置相对。手握部67便于工作人员在安装时的操作。

环体60的侧面的相对两侧各设置有升降连接部，升降连接部包括有两个固定片68，固定片68的一端固定连接于环体60的侧面，固定片68的另一端设置有一升降连接孔69。升降连接部用于与升降机构51相连接，通过升降连接部使水冷环安装于升降机构51，通过升降机构51带动水冷环上下滑动。

具体地，水循环装置包括升降机构51、连接水管52、水泵53和循环池54，连接水管52的一端连接进水部63的端口，连接水管52的另一端连接水泵53的出水口，水泵53的进水口连接循环池54，循环池54用于收集并盛装冷却旋转靶10的液体，升降机构51连接于水冷环，水冷环滑动于循环池54的上方。旋转靶10竖直地位于循环池54内，在水冷环对旋转靶10喷水冷却时，水冷环中喷洒至旋转靶10的水顺着旋转靶10的表面流向循环池54，循环池54中的水再经过水泵53，通过连接水管52重新流向水冷环，冷却的水不断地重复循环。

升降机构51的其中之一实施方式，如图10所示，升降机构51包括支架48，支架48的一端固定于地面，另一端安装有滑轮56，滑轮56安装于旋转靶10的上方，滑轮56上安装有链条57，链条57分别穿过升降连接孔69将水冷环滑动安装于滑轮56。通过控制滑轮56上链条57的长度，从而控制水冷环的升降。

升降机构51的另一实施方式，如图12所示，升降机构51包括支架48，支架48竖直安装有一滑轨58，滑轨58安装于旋转靶10的一侧，滑轨58设置有一滑动座，滑动座滑动安装于滑轨58，滑动座设置有一滑动连接杆59，滑动连接杆59的一端连接滑动座，滑动连接杆59的另一端与水冷环连接。通过控制滑动座在滑轨58上的上下滑动，滑动座从而带动水冷环的升降。

工装夹具，图2-图4所示，包括底座30、延长端40、支架48和固定护套，底座30，用于安装旋转靶10背管11的尾盖14，底座30覆盖背管11的尾盖14，底座30的底面凸出设置有一尾盖安装部31，尾盖安装部31围护形成一尾盖安装腔32，尾盖安装部31的外缘设置有尾盖连接通孔33，尾盖连接通孔33从尾盖14的底面贯穿至尾盖14的顶面，延长端40，用于安装旋转靶10的背管11的端头13，延长端40设置有一延长部41，延长部41的一端设置有一固定连接部42，延长部41连接于固定连接部42，固定连接部42与端头13活动连接，固定护套设置有一围护部，围护部的内侧形成一围护空间45，延长部41安装于围护空间45中，围护部与延长部41间隙配合，围护部的一侧设置有固定部46，固定部46安装于支架48。

现有的旋转靶10在绑定前，将靶材整管12套装在背管11上，靶材整管12与背管11之间的间隙形成一绑定层15，在绑定层15内放置有设定直径的多个铜珠，铜珠均匀地圆周分布，铜珠使靶材整管12与背管11之间的圆周间隙保持一致，即对绑定层15的厚度进行限位，从而绑定层15的厚度保持一致。在绑定层15限位后，将初步组装的旋转靶10转移至绑定设备，旋转靶10转移至绑定设备后，需要将旋转靶10的尾盖14的一端固定在绑定设备的基座17，旋转靶10的端头13的一端朝上，固定部46安装在支架48的一端，支架48的另一端固定于地面或墙壁，为后面绑定程序作准备。在绑定过程中，需要将旋转靶10进行振动，因旋转靶10的整管体积大、重量重、长度长，需要一个将旋转靶10固定，防止旋转靶10在绑定过程，特别是在振动工序中产生移动或摇晃，同时也要防止旋转靶10移动或摇晃后发生掉落砸伤工作人员或设备，保证工作人员的生命安全及设备安全。

具体的安装方式为，将底座30与绑定设备的基座17固定，当然固定方式可以有多种，可以通过螺纹连接或卡扣连接等可拆卸式连接方式，背管11的尾盖14安装至尾盖安装腔32内，延长端40与背管11的端头13固定，当然固定方式可以有多种，可以通过螺纹连接或卡扣连接等可拆卸式连接方式，在延长端40的两侧各设置有围护分部47，延长部41插入至围护空间45内。本发明的工装夹具既将旋转靶10固定，同时也有效防止旋转靶10的歪斜或掉落，保障了工作人员及设备的安全。

围护部朝向背管11的一侧为围护部的内侧，与外侧相对的另一侧为外侧。靶材整管12接近背管11的尾盖14的一端的端面为靶材整管12的下端面。底座30的底面为与背管11的尾盖14抵顶的一面，底座30的顶面与底座30底面相对的一面

延长部41的外侧与围护部的内侧之间设置有活动间隙，活动间隙距离设置在1-5cm。在绑定过程中会对旋转靶10进行整体振动，因此对旋转靶10的固定只能固定一端，另一端需要处于无固定状态，若对旋转靶10的两端均固定，则会在振动过程中的振动能量传递对固定的装置或旋转靶10造成损坏，因此延长部41与维护部之间需要设置一个活动间隙，给旋转靶10提供一个振动的空间。在旋转靶10的端头13处连接一延长端40，在延长端40的侧面设置固定护套，而不是直接在背管11的端头13处设置固定护套，原因是若旋转靶10发生摇晃或歪倒，背管11端头13直接与固定护套接触，在接触过程中有会发生相互摩擦，会造成刮痕等表面损伤，因此设置延长端40对旋转靶10起到保护作用。更为具体的，延长端40与背管11端头13的连接具体是：固定连接部42设置有连接固定孔43，背管11的端头13设置有端头连接孔44，连接固定孔43的位置与端头连接孔44的位置相对应，各连接固定孔43与各端头连接孔44对应连接

优选的，围护部包括两个围护分部47，两个围护分部47分别安装在延长部41相对的两侧。围护分部47的形状为弧形，两个围护分部47之间的相邻竖直端面之间设置有设定距离。两个围护分部47的外侧各分别连接一个固定部46，两个围护分部47的两外侧分别安装有一个支架48，两个固定部46分别连接于对应一侧的支架48。将围护部分为两个独立的围护分部47安装在两侧，因围护分部47的固定部46分别固定于两侧的支架48，若旋转靶10往一侧歪倒则不会对另一侧的支架48造成影响，使支架48的受力状况相对独立，减少相互影响。

底座30用于固定安装于绑定设备的基座17，基座17设置有基座连接孔49，基座连接孔49的位置与尾盖连接通孔33的位置相适应，基座连接孔49与尾盖连接通孔33同轴安装。底座30为长方形，尾盖连接通孔33分别设置四个，四个尾盖连接通孔33分别设置在底座30的边缘。通过螺母将基座连接孔49与尾盖连接通孔33进行连接，将固定点设置在长方形底座30的边缘，使受力更为均匀，固定效果更佳。

工装夹具包括定位环34，定位环34用于密封背管11与靶材整管12之间的绑定层15，定位环34的上端面抵顶靶材整管12的下端面，定位环34的内壁紧贴背管11的外管壁，定位环34的下端抵顶于尾盖安装部31，或定位环34的下端连接于尾盖安装部31。定位环34用于密封绑定层15，防止旋转靶10在绑定时在绑定层15中注入绑定料外漏，同时也限定靶材整管12与尾盖安装部31之间的距离。

作为优选的，定位环34的下端设置有一底座连接腔35，尾盖安装部31的顶面内嵌抵顶于底座连接腔35。具体的，底座连接腔35的侧壁设置有螺纹，尾盖安装部31的外侧壁设置有螺纹，底座连接腔35螺纹连接尾盖安装部31。定位环34与尾盖安装部31之间的连接问螺纹连接，能根据靶材整管12与尾盖安装部31之间的距离进行活动调节，适用于不同长度靶材的限位，适用性强。

内加热装置71为一圆管发热体，圆管发热体的外侧与背管11的内侧间隙配合，外加热部的一侧设置有半包围部73，半包围部73设置在旋转靶10的一侧，竖直方向相邻的半包围部73之间相距3-5cm，外加热部的另一侧设置有伸缩杆74，半包围部73连接伸缩杆74，伸缩杆74滑动安装于支架48，支架48内设置有多个驱动部，各驱动部的位置与伸缩杆74的安装位置相对应，驱动部驱动连接伸缩杆74。内加热装置71对旋转靶10的进行加热，主要是对旋转靶10的内侧加热，旋转靶10的背管11为中空，内加热装置71插设在背管11的中空部分，外加热装置72用于对旋转靶10进行加热，半包围部73贴近于旋转靶10的靶材整管12的外侧，优选地，两个半包围部73相对设置，分别安装于靶材整管12的两侧，将靶材整管12的外侧大面积包围，伸缩杆74用于使半包围部73贴近或远离靶材整管12外侧，因内加热装置71和外加热装置72使用时的加热温度较高，使用自动控制化的装置控制加热部分的移动，对工作人员的安全更有保障。

吊装夹具，图13-图14所示，包括吊盖20、拉杆16和底座30，吊盖20，用于安装在旋转靶10的背管11的端头13，吊盖20覆盖背管11的端头13，吊盖20的顶面设置有至少一吊耳21，吊盖20的底面凸出设置有一端头安装部22，端头安装部22围敝形成一端头安装腔23，端头安装部22的外缘设置有端头连接通孔24，端头连接通孔24从吊盖20的底面贯穿至吊盖20的顶面，底座30，用于安装在旋转靶10的背管11的尾盖14，底座30覆盖背管11的尾盖14，尾盖14的底面凸出设置有一尾盖安装部31，尾盖安装部31围敝形成一尾盖安装腔32，尾盖安装部31的外缘设置有尾盖连接通孔33，尾盖连接通孔33从尾盖14的底面贯穿至尾盖14的顶面，端头连接通孔24与尾盖连接通孔33的位置相对应，拉杆16的两端分别活动安装于端头连接通孔24和尾盖连接通孔33。

现有的旋转靶10在绑定前，将靶材整管12套装在背管11上，靶材整管12与背管11之间的间隙形成一绑定层15，在绑定层15内放置有设定直径的多个铜珠，铜珠均匀地圆周分布，铜珠使靶材整管12与背管11之间的圆周间隙保持一致，即对绑定层15的厚度进行限位，从而绑定层15的厚度保持一致。在绑定层15限位后，将初步组装的旋转靶10转移至绑定设备，因旋转靶10的整管体积大、重量重、长度长，需要一个能对其进行固定的夹具进行转移。

具体的安装方式为，将背管11的尾盖14插入至底座30的尾盖安装腔32内，将背管11的端头13插入端头安装腔23，然后将拉杆16的两端分别插入并固定于端头连接通孔24和尾盖连接通孔33，完成吊装夹具的安装，吊臂通过吊耳21将旋转靶10整体吊装至绑定设备，本吊装夹具固定效果好，易操作。

靶材整管12的上端为接近背管11端头13的一端，靶材整管12的下端为接近背管11尾盖14的一端，吊盖20的底面为与背管11端头13抵顶的一面，吊盖20的顶面与吊盖20底面相对的一面，底座30的底面为与背管11尾盖14抵顶的一面，底座30的顶面与底座30底面相对的一面。

更为具体地，端头安装腔23和尾盖安装腔32分别与背管11同轴设置，端头安装腔23的内壁形状与背管11的端头13的外轮廓形状相匹配，尾盖安装腔32的内壁形状与背管11的尾盖14的外轮廓形状相匹配。提高吊盖20、旋转靶10和底座30之间的同轴度有助于提高吊装夹具的固定效果，端头安装腔23和尾盖安装腔32分别与背管11安装位置的外轮廓形状相匹配，能有效避免旋转靶10在吊装过程中移动或摇晃情况出现。

吊盖20设置有两个吊耳21，吊耳21分别设置在吊盖20相对的两侧。吊耳21可设计在吊盖20的中心，或设计在相对的两侧的中部，有助于在吊装过程中吊装夹具与旋转靶10保持垂直向下，平稳移动。

作为优选的，吊盖20和底座30均为长方形，端头连接通孔24和尾盖连接通孔33分别设置四个，四个端头连接通孔24分别设置在吊盖20的四个角落，尾盖连接通孔33分别设置在底座30的四个角落，拉杆16设置有四根，四根拉杆16分别与四个端头连接通孔24和四个尾盖连接通孔33对应螺纹连接。四根拉杆16分别安装在吊盖20和尾盖14的四个角落，使吊装夹具的拉力分布更为均匀，吊装夹具的使用寿命更长，吊装效果更佳。

吊装夹具包括密封圈18，密封圈18用于密封背管11与靶材整管12之间的缝隙，密封圈18的上端面抵顶靶材整管12的下端面，密封圈18的内壁紧贴背管11的外管壁，密封圈18的下端抵顶于尾盖安装部31，或密封圈18的下端连接于尾盖安装部31。密封圈18用于密封绑定层15，防止旋转靶10在绑定时在绑定层15中注入绑定料外漏，同时也限定靶材整管12与尾盖安装部31之间的距离。

作为优选的，密封圈18的下端设置有一底座连接腔35，尾盖安装部31的顶面内嵌抵顶于底座连接腔35。具体的，底座连接腔35的侧壁设置有螺纹，尾盖安装部31的外侧壁设置有螺纹，底座连接腔35螺纹连接尾盖安装部31。密封圈18与尾盖安装部31之间的连接问螺纹连接，能根据靶材整管12与尾盖安装部31之间的距离进行活动调节，适用于不同长度靶材的限位，适用性强。

电刷镀处理装置，图14-图18所示，包括直流电源、用于输送电刷镀液的电刷镀输液管90，电刷镀处理装置包括刷头93和至少两个用于连接在靶材整管12外壁的阴极连接部91，刷头93设置有阳极连接管92，阳极连接管92的一端连接于刷头93，阳极连接管92的另一端连接直流电源的正极80，电刷镀输液管90的一端固定于刷头93，电刷镀输液管90的另一端连接电刷镀液，阴极连接部91与靶材整管12同轴安装，阴极连接部91设置有数量与阴极连接部91数量相等的负极连接管，各负极连接管的一端与对应的阴极连接部91连接，负极连接管的另一端分别连接直流电源的负极81。

现有的旋转靶绑定多为分段绑定，分段的旋转靶长度较短，一般在绑定前进行对旋转靶的背管和靶材整管12进行预处理，对靶材整管12的预处理会进行刷镀，在刷镀时会对靶材整管12连接直流电源的负极81，在刷镀笔上连接直流电源的正极80进行电刷镀。因分段绑定的靶材整管12在连接处会形成接缝，在磁控溅射时会影响镀膜的均匀性，为了避免这问题发生因此采取一次性整管绑定。

在电刷镀时对电流密度会有一定的要求，靶材整管12的长度一般在2.5米以上，由于靶材整管12的长度过长，使刷镀时的电流密度过低，导致电刷镀时离子的沉积速度慢，电刷镀效果差，电刷镀效率低。本发明在靶材整管12的外壁设置有至少2个阴极连接部91，阴极连接部91由电阻较小的导电材料制成，该阴极连接部91的优选材料为铜，直流电源的负极81分别同时连接各阴极连接部91，直流电源的正极80与刷头93连接，打开电源，在刷头93在靶材整管12内壁进行刷镀时，因有多个阴极连接部91分布在靶材整管12长度方向的不同位置上，使在靶材整管12的各区域的电流密度均匀，有效防止个别区域电流密度过度的现象，从而保证离子的沉积速度，电刷镀层厚度均匀，电刷镀效果好，电刷镀效率高。

作为优选地，相邻的阴极连接部91之间的距离设置在50cm-100cm。阴极连接部91之间的距离设置过密容易造成电流密度过高，阴极连接部91之间的距离设置过长容易造成电流密度过低，因此阴极连接部91之间的距离要选取合适的长度，才能得到合适的电流密度。更为优选地，各阴极连接部91间隔相等地设置于靶材整管12的外壁，阴极连接部91围绕于靶材整管12的外壁。各阴极连接部91间隔相等设置使各区域的电流密度更为均匀。

直流电源的负极81与阴极连接部91连接，形成电刷镀处理装置的阴极。直流电源的正极80与刷头93连接，形成电刷镀处理装置的阳极。具体的阳极结构为，刷头93包括刷镀头94、固定座110和阳极连接部112，阳极连接部112安装于固定座110的中部，刷镀头94安装于阳极连接部112。刷镀头94优选由石墨材料制成。阳极连接部112优选由导电性能好的材料制成。

更为具体的，刷镀头94的外侧形状(刷镀头94的外侧为与靶材整管12接触电刷镀的一侧)与靶材整管12的内侧形状相匹配，刷镀头94的一侧开设有镀头固定孔95，镀头固定孔95插装于阳极连接部112。刷镀头94的外侧形状与靶材整管12的内侧形状相匹配，在进行电刷镀时，刷头93与靶材整管12之间的贴合度更高，有助于镀层的形成。

固定座110为中空，固定座110的侧面开设有阳极连接通孔111，阳极连接部112安装于固定座110的中空位置，阳极连接部112的侧面设置有固定孔113，固定孔113与阳极连接通孔111对应连接。阳极连接部112的下端凸出设置有一镀头安装部114，镀头固定孔95安装于镀头安装部114，阳极连接部112的上端向内凹陷形成阳极安装部115，阳极安装部115与阳极连接管92的一端连接。作为优选的，阳极连接通孔111和固定孔113的数量相同，阳极连接通孔111和固定孔113的位置相对应，阳极连接通孔111和固定孔113通过螺母连接固定，正极连接孔和固定孔113的数量各设置4个，在固定座110和阳极连接部112的圆周侧面间隔均等分布，固定效果更好。镀头固定孔95与镀头安装部114的活动连接方式可选择多种，可以使卡扣连接或螺纹连接。优选的，在镀头固定孔95的内壁和镀头安装部114的外侧分别设置螺纹，镀头固定孔95和镀头安装部114螺纹连接。

刷头93的外周包覆有镀液擦拭部96，刷镀头94被包裹于镀液擦拭部96内，电刷镀输液管90插入至镀液擦拭部96的包裹范围内。镀液擦拭部96可由医用脱脂棉、涤纶棉套或人造毛套等软质并能吸收液体的材质制成。刷镀头94被全部包裹在镀液擦拭部96内，电刷镀输液管90的出液口与镀液擦拭部96接触，或电刷镀输液管90的出液口位于镀液擦拭部96的包裹范围的内侧，使电刷镀输液管90的输入液体能与镀液擦拭部96接触，并润湿镀液擦拭部96，在电刷镀过程中，电刷镀输液管90不断向镀液擦拭部96提供电刷镀液，使镀液擦拭部96中的电刷镀液量满足刷镀要求。

刷镀头94的上方安装有一刷镀滑轨，刷镀头94滑动安装于刷镀滑轨，刷镀头94的一侧设置有一绝缘伸缩杆84，电刷镀输液管90和阳极连接管92固定或放置于绝缘伸缩杆84。刷镀滑轨包括横向滑动块和横向驱动机构，横向滑动块的一侧滑动安装于刷镀滑轨，横向滑动块的另一侧连接于刷头93，横向滑动块驱动连接于横向驱动机构。横向驱动机构可以选用直线气缸，横向驱动机构也可以选用由电机所驱动的传动链条、同步传动带或传动杆，绝缘伸缩杆84的伸缩长度或距离与刷头93在刷镀滑轨上的滑动距离相适应。刷镀滑轨的两端固定于固定支架，固定支架可固定于墙壁或地面等可固定位置。绝缘伸缩杆84远离刷镀头94的一端固定于固定支架。将刷头93安装于一刷镀滑轨，并通过横向驱动机构驱动刷头93横向移动，能有效控制刷头93在电刷镀过程中的移动速度，从而控制刷镀头94在各区域形成镀层的厚度，保证镀层质量，同时也提高生产自动化，提高工作效率。

实施例1

一种长管旋转靶绑定方法，包括以下步骤，a、预处理前步骤，对靶材整管的内侧壁和背管的外侧壁分别进行喷砂、清洗和烘干处理；

b、靶材整管与背管预处理步骤，对清洗烘干后的背管外侧壁进行超声涂覆绑定金属焊料形成一背管金属化层，对清洗烘干后靶材整管的内侧壁进行电刷镀一层增强金属层，在增强金属层的基础上进行超声涂覆绑定金属焊料形成一靶材金属化层；

c、组装步骤，将背管插入至靶材整管内，在背管与靶材整管之间放入定位珠形成一预绑定靶材，定位珠以限定背管与靶材整管之间的绑定层厚度，将水冷环套入预绑定靶材，把套入水冷环的预绑定靶材安装固定于吊装夹具，预绑定靶材通过吊装夹具中的定位环限定背管端面与靶材整管端面之间的距离，在定位环的顶面设置有密封圈，预绑定靶材通过吊装夹具转移安装于绑定设备，将预绑定靶材通过吊装夹具的底座竖直固定于绑定设备，水冷环活动放置于预绑定靶材的下端；

d、绑定步骤，启动绑定设备的内加热装置和外加热装置分别对预绑定靶材加热至150℃，在预绑定靶材的上端的绑定层间隙处安装浇注口，启动绑定设备的震动装置使预绑定靶材整体发生震动，通过浇注口向绑定层分2次浇注温度为150℃的熔融状态的绑定金属焊料，以实现在注入绑定金属焊料时通过震动装置使绑定金属焊料从上往下掉落，绑定金属焊料的掉落将绑定层从下往上填满，同时使绑定层下端的轻渣和气泡通过震动不断向上移动，轻渣和气泡直至移动至绑定金属焊料的顶面停止，浇注完成；

e、冷却步骤，停止内加热装置对预绑定靶材的加热，外加热装置和震动装置保持启动状态，预绑定靶材通过外加热装置的多个独立移动的外加热部分别包围于靶材整管的外侧壁，启动水冷环装置，对预绑定靶材冷却的水从水冷环内侧的孔喷向靶材整管的外侧壁，水冷环以25mm/分钟的速度匀速上升，水冷环的位置上升至下一外加热部的下端时，最近的外加热部打开，其余保持包围状态，以实现绑定层内的绑定金属焊料从下端开始冷却凝固，而上部绑定层内的绑定金属焊料维持熔融状态，在震动装置的震动下，绑定层内的轻渣和气泡不断通过熔融状态的绑定金属焊料向上移动，直至水冷环移动至预绑定靶材的最上端，外加热部全部打开，预绑定靶材完成冷却，完成旋转靶绑定。

其中d、绑定步骤和所述e、冷却步骤中，所述震动装置的震动频率为2800次/分钟。

实施例2

实施例2与实施例1不同的是：

在d、绑定步骤中，启动绑定设备的内加热装置和外加热装置分别对预绑定靶材加热至225℃，启动绑定设备的震动装置使预绑定靶材整体发生震动，通过浇注口向绑定层分3次浇注温度为225℃的熔融状态的绑定金属焊料；

在e、冷却步骤中，水冷环以30mm/分钟的速度匀速上升。

其中d、绑定步骤和所述e、冷却步骤中，所述震动装置的震动频率为2850次/分钟。

实施例3

实施例3与实施例1不同的是：

在d、绑定步骤中，启动绑定设备的内加热装置和外加热装置分别对预绑定靶材加热至300℃，启动绑定设备的震动装置使预绑定靶材整体发生震动，通过浇注口向绑定层分3次浇注温度为300℃的熔融状态的绑定金属焊料；

在e、冷却步骤中，水冷环以35mm/分钟的速度匀速上升。

其中d、绑定步骤和所述e、冷却步骤中，所述震动装置的震动频率为2900次/分钟。

对实施例1至3得到的旋转靶进行C-SCAN检测绑定焊合率均在99％以上。另外，整靶绑定的良品率高达99.2％。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：包括以下步骤，

a、预处理前步骤，对靶材整管的内侧壁和背管的外侧壁分别进行喷砂、清洗和烘干处理；

b、靶材整管与背管预处理步骤，对清洗烘干后的背管外侧壁进行超声涂覆绑定金属焊料形成一背管金属化层，对清洗烘干后靶材整管的内侧壁进行电刷镀一层增强金属层，在增强金属层的基础上进行超声涂覆绑定金属焊料形成一靶材金属化层；包括以下子步骤，

b1）、所述靶材整管（12）的外侧壁设置至少有两个阴极连接部（91），电源的负极（81）电连接阴极连接部（91），电源的正极连接带有电刷镀液的阳极刷头（93）；

b2）、在靶材整管（12）的外侧壁环绕设置有由金属导电材料制成的阴极连接部（91），相邻的阴极连接部（91）间隔80-110cm设置，以实现靶材整管（12）的内侧壁的阳极刷头（93）的电刷镀位置形成一导电均匀区；

b3）、电源的电压设置在10-15V，电流设置在30-50A，通过启动内管壁预处理加工设备，使内管壁预处理加工设备的旋转固定部带动靶材整管（12）旋转，带有电刷镀液的阳极刷头（93）紧贴于靶材整管（12）内侧壁移动，阳极刷头（93）的移动速度为3-6次/分钟，阳极刷头（93）每次移动的距离为1-1.5米长，电刷镀液中的金属离子通过阳极刷头（93）在靶材整管（12）的内侧壁上放电结晶，使靶材整管（12）内侧壁在导电均匀区内形成所述增强金属层，增强金属层的厚度为0.03-0.1mm；

b4）、重复b3步骤直至靶材整管（12）内壁全部形成增强金属层；

b5）、将靶材整管（12）加热至160-300℃；

b6）、在加热后的靶材整管（12）内侧壁的放入所述绑定金属焊料，并使绑定金属焊料熔化；

b7）、使用超声发生器对熔融状的绑定金属焊料在增强金属层表面进行涂覆形成所述靶材金属化层；

b8）、将背管（11）加热至160-300℃；

b9）、通过超声发生器使用熔融状的绑定金属焊料在背管（11）的外侧壁进行涂覆形成所述背管金属化层；

c、组装步骤，将背管插入至靶材整管内，在背管与靶材整管之间放入定位珠形成一预绑定靶材，定位珠以限定背管与靶材整管之间的绑定层（15）厚度，将水冷环套入预绑定靶材，把套入水冷环的预绑定靶材安装固定于吊装夹具，预绑定靶材通过吊装夹具中的定位环（34）限定背管端面与靶材整管端面之间的距离，在定位环（34）的顶面设置有密封圈（18），预绑定靶材通过吊装夹具转移安装于绑定设备，将预绑定靶材通过吊装夹具的底座（30）竖直固定于绑定设备，水冷环活动放置于预绑定靶材的下端；

d、绑定步骤，启动绑定设备的内加热装置（71）和外加热装置（72）分别对预绑定靶材加热至150-300℃，在预绑定靶材的上端的绑定层（15）间隙处安装浇注口，启动绑定设备的震动装置使预绑定靶材整体发生震动，通过浇注口向绑定层（15）分2-3次浇注温度为150-300℃的熔融状态的绑定金属焊料，以实现在注入绑定金属焊料时通过震动装置使绑定金属焊料从上往下掉落，绑定金属焊料的掉落将绑定层（15）从下往上填满，同时使绑定层（15）下端的轻渣和气泡通过震动不断向上移动，轻渣和气泡直至移动至绑定金属焊料的顶面停止，浇注完成；

e、冷却步骤，停止内加热装置（71）对预绑定靶材的加热，外加热装置（72）和震动装置保持启动状态，预绑定靶材通过外加热装置（72）的多个独立移动的外加热部分别包围于靶材整管（12）的外侧壁，启动水冷环装置，对预绑定靶材冷却的水从水冷环内侧的孔喷向靶材整管（12）的外侧壁，水冷环以50-75mm/分钟的速度匀速上升，水冷环的位置上升至下一外加热部的下端时，最近的外加热部打开，其余保持包围状态，以实现绑定层（15）内的绑定金属焊料从下端开始冷却凝固，而上部绑定层（15）内的绑定金属焊料维持熔融状态，在震动装置的震动下，绑定层（15）内的轻渣和气泡不断通过熔融状态的绑定金属焊料向上移动，直至水冷环移动至预绑定靶材的最上端，外加热部全部打开，预绑定靶材完成冷却，完成旋转靶（10）的绑定。

2.根据权利要求1所述的一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：所述靶材整管（12）选用钼靶材，背管（11）选用钛背管。

3.根据权利要求2所述的一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：所述d、绑定步骤和所述e、冷却步骤中，所述震动装置的震动频率为2300-2800次/分钟。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：在所述b7步骤中，所述超声发生器产生超声波，超声波作用于熔融状的所述绑定金属焊料，以加快液态的绑定金属焊料中的原子移动速率和加快液态的绑定金属焊料的流动，同时也使液态的绑定金属焊料向增强金属层发生进一步扩散，以增强金属层与金属化层之间的润湿接触，使金属化层与增强金属层之间形成一扩散粘结层。

5.根据权利要求4所述的一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：在所述b7步骤中，将背管安装于一能使其匀速自转的旋转装置，使旋转固定部带动靶材整管（12）旋转，控制靶材整管（12）旋转3-6转/分钟，所述超声发生器涂覆所述金属焊料的速度为10-20毫米/分钟。

6.根据权利要求4所述的一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：所述阴极连接部（91）优选金属铜材料制成，所述电刷镀液为包含锡化合物、镍化合物或铜化合物。

7.根据权利要求4所述的一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：所述a、预处理前步骤，包括以下子步骤，

a1）、分别对所述靶材整管（12）的内侧壁和背管（11）的外侧壁进行喷砂处理，使靶材整管（12）的内侧壁和背管（11）的外侧壁的粗糙度分别达到Ra0.8-1.6；

a2）、分别将靶材整管（12）和背管（11）放置于超声波清洗池内，向超声波池内先后加热水和酒精分别对靶材整管（12）的内侧壁和背管（11）的外侧壁进行清洗；

a3）、分别将靶材整管（12）和背管（11）放入加热装置进行烘干，加热装置的温度设置在160-300℃。

8.根据权利要求7所述的一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：在所述a2步骤中，将所述靶材整管（12）和所述背管（11）在50-80℃的所述热水中清洗1-2小时，靶材整管（12）和背管（11）在热水清洗后，所述超声波清洗池内加所述酒精再清洗5-15分钟。

9.根据权利要求1所述的一种长管旋转靶绑定方法，其特征在于：所述绑定设备包括基座（17），基座（17）安装有振动装置，

基座（17）的安装有工装夹具，工装夹具用于固定旋转靶（10）的尾盖（14）和端头（13），工装夹具包括支架（48）、底座（30）、延长端（40）和固定护套，基座（17）的侧方设置有支架（48），尾盖（14）安装于底座（30），延长端（40）的一端连接于端头（13），固定护套的一侧套装于延长端（40），固定护套的另一侧固定于支架（48），

基座（17）插设有内加热装置（71），内加热装置（71）位于旋转靶（10）的内侧，旋转靶（10）的外侧设置有外加热装置（72），外加热装置（72）设置有多个外加热部，外加热部的一端固定于支架（48），外加热部的另一端与旋转靶（10）的外侧面间隙配合，

绑定设备包括水冷环装置，水冷环装置设置有水冷环和水循环装置，水冷环活动套设于旋转靶（10），水循环装置包括升降机构（51）、循环池（54）和连接水管（52），升降机构（51）安装于旋转靶（10）的上方，水冷环滑动连接于升降机构（51），循环池（54）位于基座（17）的下侧，连接水管（52）的一端连接循环池（54），连接水管（52）的另一端连接水冷环。

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