CN110846627A - 一种旋转靶材冷绑定工艺 - Google Patents

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy

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Abstract

本发明实施例公开了一种旋转靶材冷绑定工艺，属于靶材技术领域。所述旋转靶材冷绑定工艺，包括以下步骤：将外管靶材套在背管上；将粘接剂压注到外管靶材和内管的间隙中；待粘接剂凝固后即完成绑定。本发明的冷绑定工艺能够有效地将间隙中的空气挤压出来，使得外管靶材与背管的粘接面积可以达到100％，从而两管之间不会产生空穴，溅射过程中有效避免了裂靶及掉靶现象。绑定时无需加热，因而背管不会产生膨胀现象，所以背管可以采用304不锈钢管，具有成本低的优点。本发明的绑定工艺可以绑定任何材料的靶材、任何规格以及任何单节长度(200mm‑2000mm)的旋转靶材。具有操作简单，成本低，节能环保，成品合格率高的优点。

Description

一种旋转靶材冷绑定工艺
技术领域
本发明实施例涉及靶材技术领域，具体涉及一种旋转靶材冷绑定工艺。
背景技术
靶材是被高速荷能粒子轰击的，可在镀膜基体表面沉积或反应成膜的固体材料。按溅射面的形状，靶材可分为平面靶材、旋转靶材和异性靶材。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。
旋转靶材的制备方法有喷涂法和绑定法。喷涂法是采用等离子喷涂设备将粉体如硅粉喷制在背管上，喷涂为颗粒堆积的过程，因而较难生产出高密度靶材，并且氧含量高，使得靶材本身电阻率分布不均。
绑定法是将直径较大的外管靶材套在直径相对较小的背管上，用金属铟或导电胶将外管靶材和背管粘接在一起。
用铟绑定为热绑定法，铟的溶点是156.76度，绑定时加热温度必须高于铟的溶点温度，当背管为304不锈钢材质时，加热后背管膨胀导致外管靶材崩裂，为了防止背管热膨胀将外管靶材撑裂，目前背管均采用钛材料，钛加热后膨胀率小，因而不会撑裂外管靶材，但制作成本很高。
导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性的胶粘剂，它可以将多种导电材料连接在一起，使被连接材料间形成电的通路。但现有技术中无论采用导电胶或铟将外管靶材和背管进行粘接，粘接面积很难达到100％，这样外管靶材和背管之间存在空穴，在溅射过程中容易出现裂靶和掉靶现象。
为了提高旋转靶材的质量，降低生产成本，特提出本发明。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种旋转靶材冷绑定工艺，以解决现有方法生产制得的旋转靶材质量不佳、生产成本高的缺陷。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种旋转靶材冷绑定工艺，包括以下步骤：
1)将外管靶材套在背管上；
2)将粘接剂压注到外管靶材和内管的间隙中；
3)待粘接剂凝固后即完成绑定。
作为优选，所述粘接剂包括粘合剂与金属材料。
作为优选，所述粘合剂包括银导电胶或铜导电胶。
作为优选，所述金属材料包括铜丝或铝丝。
作为优选，所述外管靶材的材质为硅、陶瓷、石墨、硫化钼、铁氟龙、钼、铜、铝钕、铜铝、铜锌、硅铝或硅铬。
作为优选，所述背管为304不锈钢管。
作为优选，所述外管靶材的内表面和背管的外表面的单边间隙为1～1.5mm。
本发明实施例具有如下优点：
1、本发明提供的旋转靶材冷绑定工艺，将外管靶材套在背管上；将粘接剂压注到外管靶材和内管的间隙中；待粘接剂凝固后即完成绑定。其中，粘接剂是用高性能导电胶与金属材料结合而成，起到了粘接，导电，导热作用，采用工具将粘接剂压注到外管靶材与背管的间隙中，压注过程能够有效地将间隙中的空气挤压出来，使得外管靶材与背管的粘接面积可以达到100％，从而两管之间不会产生空穴，溅射过程中有效避免了裂靶及掉靶现象。
2、本发明的绑定工艺在绑定时无需加热，因而背管不会产生膨胀现象，所以背管可以采用304不锈钢管，具有成本低的优点。
3、本发明的绑定工艺可以绑定任何材料的靶材以及任何单节长度(200mm-2000mm)的旋转靶材。具有操作简单，成本低，节能环保，成品合格率高的优点。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的一种旋转靶材冷绑定工艺，包括以下步骤：
1)备好1根硅管(长度为1800mm)和配套的304不锈钢管，将硅管套在304不锈钢管上，硅管的内表面和304不锈钢管的外表面的单边间隙为1.2mm；
2)将粘接剂压注到外管靶材和内管的间隙中，其中，粘接剂包括银导电胶与铜丝；
3)待粘接剂凝固后即完成绑定。
实施例2
本实施例的一种旋转靶材冷绑定工艺，包括以下步骤：
1)备好4根硅管(每根硅管长度为960mm)和配套的304不锈钢管，将4根硅管依次套在304不锈钢管上进行绑定，硅管的内表面和304不锈钢管的外表面的单边间隙为1mm；
2)将粘接剂压注到外管靶材和内管的间隙中，其中，粘接剂包括银导电胶与铝丝；
3)待粘接剂凝固后即完成绑定。
实施例3
本实施例的一种旋转靶材冷绑定工艺，包括以下步骤：
1)备好6根ITO(氧化铟锡)管(每根ITO管长度为300mm)和配套的304不锈钢管，将6根硅管依次套在304不锈钢管上进行绑定，ITO管的内表面和304不锈钢管的外表面的单边间隙为1.5mm；
2)将粘接剂压注到外管靶材和内管的间隙中，其中，粘接剂包括铜银导电胶与铜丝；
3)待粘接剂凝固后即完成绑定。
测试例
对实施例1的冷绑定工艺制得的旋转靶材的参数进行测试，并且以喷涂硅旋转靶材作为对照例，结果见表1。
表1
分析项目 实施例1 对照例
纯度 6N 3～4N
密度 100％ 90％
氧含量 150ppm以下 6000ppm以下
电阻率 0.02Ω以下 10Ω以下
电阻率均匀度 均匀分布 分布不均
使用功率 15-18kw/米 12kw/米
气孔 无 有
杂质 无 有
使用寿命 10个月以上 1～1.5个月
结果表明：本发明冷绑定工艺制得的旋转靶材的纯度、密度、氧含量及电阻率均高于喷涂硅旋转靶材，且靶材无气孔和杂质，使用寿命大大延长。
对实施例1的冷绑定工艺制得的旋转靶材成膜后进行测试，结果见表2。
表2
Figure BDA0002273549590000041
Figure BDA0002273549590000051
结果表明：本发明冷绑定工艺制得的旋转靶材成膜后各测试均合格，说明本发明实施例冷绑定工艺制得的旋转靶材质量性能优异。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种旋转靶材冷绑定工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将外管靶材套在背管上；
2)将粘接剂压注到外管靶材和内管的间隙中；
3)待粘接剂凝固后即完成绑定。
2.根据权利要求1所述的旋转靶材冷绑定工艺，其特征在于，所述粘接剂包括粘合剂与金属材料。
3.根据权利要求2所述的旋转靶材冷绑定工艺，其特征在于，所述粘合剂包括银导电胶或铜导电胶。
4.根据权利要求2所述的旋转靶材冷绑定工艺，其特征在于，所述金属材料包括铜丝或铝丝。
5.根据权利要求1所述的旋转靶材冷绑定工艺，其特征在于，所述外管靶材的材质为硅、陶瓷、石墨、硫化钼、铁氟龙、钼、铜、铝钕、铜铝、铜锌、硅铝或硅铬。
6.根据权利要求1所述的旋转靶材冷绑定工艺，其特征在于，所述背管为304不锈钢管。
7.根据权利要求1所述的旋转靶材冷绑定工艺，其特征在于，所述外管靶材的内表面和背管的外表面的单边间隙为1～1.5mm。
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