CN112080727B - 一种旋转靶材的绑定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种旋转靶材的绑定方法，所述绑定方法包括背管外表面金属化、靶筒内壁金属化、组装、灌铟绑定，所述靶筒是圆柱状，其内径与所述背管外径相配，与现有技术不同之处在于，间隙内包裹有胶片，同时胶片的底部有弹簧状的折叠，当进行铟的灌注时，将该胶片缓缓抽出，带出氧化物和气泡，以实现提高绑定率的作用,提高效率，节约绑定的能源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种靶材的制造方法，尤其是一种旋转靶材的绑定方法。
背景技术
靶材的绑定，是将靶材固定在导电背板上的一道关键工艺，绑定后的靶材才能作为成品使用。背板既可以提高靶材的强度，也用于导电。对于平板靶材的绑定，技术已经比较成熟，将靶材和背板相对那一面，用铟进行金属化，再用铟将二者焊接，完成绑定。
平板靶材的绑定，因为其正对面开放，便于操作，也便于清理，因此绑定率较高，比较容易控制。而与之相对的，旋转靶材是圆柱状，套在背管外，两者之间的缝隙不大，在缝隙中灌注铟，比较困难，易造成空隙，绑定率不够稳定。
另一个方面，液态的铟在流动中，容易产生氧化物，这些氧化物夹在铟层中，会造成电阻升高，使用时，容易出现局部过热等问题。也会影响两者之间的结合以及绑定率。而在旋转靶材的绑定中，很难清理缝隙中的氧化物。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种旋转靶材的绑定方法，以达到较高的绑定率，解决氧化物残留的问题。
本发明的技术方案是：一种旋转靶材的绑定方法，所述绑定方法包括背管外表面金属化、靶筒内壁金属化、组装、灌铟绑定，所述靶筒是圆柱状，其内径与所述背管外径相配，所述背管外表面与靶筒内壁存有间隙。
其中，所述组装的具体步骤为：
（1）背管插入在底部保护套上，将背管外表面包裹耐高温胶片，所述胶片底部进行弹簧状折叠；
（2）将内壁已经金属化的若干节靶筒，逐节从背管上端套入背管，包裹的胶片衬在所述间隙中并能上下移动，所述若干节靶筒之间用耐高温胶片进行间隔；
其中，所述灌铟绑定的具体步骤为：
（1）将组装好的靶筒、背管和底部保护套，转移至绑定炉内，绑定炉加热到165-175℃，将熔化的铟灌入所述间隙内，震动；
（2）将背管外表面包裹的胶片向上拉出，同时补充液态铟，直至所述间隙内充满液态铟；
（3）降温，待铟凝固后，将产品移出绑定炉，去除外部附着物，清洁表面，得到最终产品。
优选的，所述间隙为1.0-1.2mm，所述耐高温胶片的厚度0.3-0.35mm。
优选的，所述组装步骤中第（2）步完成后，将靶筒外侧先用耐高温胶片包裹，再用耐高温泥涂布密封，用金属环锁紧。
优选的，所述若干节靶筒之间的间隔0.35-0.4mm。
优选的，所述背管外表面金属化的步骤是：
（1）将加热管穿入背管内，水平放置于操作台上，端部用耐高温胶带密封，将背管温度加热至100-120℃；
（2） 铟加热到165-175℃变成液体后，涂布在背管表面，用弧型超声波枪头在表面移动，进行超声波注入，铟层厚度为0.1-0.2mm。
优选的，所述靶筒内壁金属化的步骤是：
（1）在靶筒外表面及两侧端面贴透明高温胶带后，放入管式加热炉内，炉温度设定175-185℃；
（2） 铟加热到165-175℃变成液体后，涂布在靶筒内壁，用弧型超声波枪头在内壁移动，进行超声波注入，铟层厚度为0.1-0.2mm。
优选的，所述耐高温胶片和耐高温胶带是耐高温PET材质，耐温为大于230℃。
优选的，所述背管是钛或不锈钢。
优选的，所述旋转靶材是ITO、AZO、IZO、IGZO、Mo、MoNb、Si任何之一。
优选的，单节靶筒长度在200-1500mm范围，旋转靶材总长大于等于4m，绑定率为99%以上。
有益效果：胶片底部折叠成弹簧状，底部可以充满整个缝隙，折叠的目的，在抽出胶片时，可以起到轻微的搅动液态铟的作用，液态铟中一些气泡可以排出，同时，因为氧化铟的密度和表面张力和液态铟明显不同，氧化物更趋向于停留在界面上，而穿过铟层的折叠胶片上会吸附氧化物，从而可以把缝隙的氧化铟全部带出。排出气泡以及
带出氧化物，都对提高绑定率起到了作用，同时对提高绑定的均匀性也有较好的作用。同时胶片还可以起到调节各节筒靶之间的间隙的作用，结合高温泥还可以起到封闭缝隙，起到防止铟流出缝隙的作用。使用本发明的方法，可以在提高提高效率，节约绑定的能源消耗，同时该旋转靶材在实际使用时，也可以提高成品率，降低能源消耗，是应对当前节能环保领域的重要手段之一。
附图说明
图1是本发明方法实施例的示意图。
其中，1是靶筒，2是背管，3是间隙，4是底部保护套，5是耐高温胶片，6是耐高温泥，7是金属环。
具体实施方案
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
一种旋转靶材的绑定方法，所述绑定方法包括背管外表面金属化、靶筒内壁金属化、组装、灌铟绑定，所述靶筒1是圆柱状，其内径与所述背管2外径相配，所述背管2外表面与靶筒1内壁存有间隙3。
所述背管外表面金属化的步骤是：
（1）将加热管穿入背管2内，水平放置于操作台上，端部用耐高温胶带密封，将背管2温度加热至100-120℃；
（2） 铟加热到165-175℃变成液体后，涂布在背管2表面，用弧型超声波枪头在表面移动，进行超声波注入，铟层厚度为0.1-0.2mm。
所述靶筒内壁金属化的步骤是：
（1）在靶筒1外表面及两侧端面贴透明高温胶带后，放入管式加热炉内，炉温度设定175-185℃；
（2） 铟加热到165-175℃变成液体后，涂布在靶筒1内壁，用弧型超声波枪头在内壁移动，进行超声波注入，铟层厚度为0.1-0.2mm。
所述组装的具体步骤为：
（1）背管2插入在底部保护套4上，将背管2外表面包裹耐高温胶片5，胶片底部进行弹簧状折叠；
（2）将内壁已经金属化的若干节靶筒1，逐节从背管2上端套入背管2，包裹的耐高温胶片5衬在所述间隙3中并能上下移动，所述若干节靶筒1之间用独立的耐高温胶片进行间隔，所述若干节靶筒1之间的间隔0.35-0.4mm。
（3）将靶筒1外侧先用耐高温胶片包裹，再用耐高温泥6涂布密封，用金属环7锁紧。
所述灌铟绑定的具体步骤为：
（1）将组装好的靶筒1、背管2和底部保护套4，转移至绑定炉内，绑定炉加热到165-175℃，将熔化的铟灌入所述间隙内，震动；
（2）将背管外表面包裹的胶片5向上拉出，同时补充液态铟，直至所述间隙3内充满液态铟；
（3）降温，待铟凝固后，将产品移出绑定炉，去除外部附着物，清洁表面，得到最终产品。
对靶筒内壁和背管外壁的进行金属化的操作时，弧型超声波枪头枪头是不一样的，背管外侧的顺着内弧的，而靶筒的是顺着外弧的，操作方法时，将熔化的铟加到表面，马上超声，边加边超声，但其操作的原理是一样的。
所述间隙为1.0-1.2mm，这样的间隙，结合超声波注入的铟层厚度为0.1-0.2mm，可以较好的保证结合力，同时也可以尽量的节省铟的使用。所述耐高温胶片的厚度0.3-0.35mm，胶片的厚度不宜太厚，其韧性不好，也不利于操作，因此选用上述厚度的胶片作为包裹物是合适的，但是为了更好的清除氧化物以及达到搅动排除气泡的作用，对其底部进行折叠。这样可以巧妙的达到技术效果，而不会增加太多的成本，也不需要十分复杂的机构。
胶片底部折叠成弹簧状，底部可以充满整个缝隙，折叠的目的，在抽出胶片时，可以起到轻微的搅动液态铟的作用，液态铟中一些气泡可以排出，同时，因为氧化铟的密度和表面张力和液态铟明显不同，氧化物更趋向于停留在界面上，而穿过铟层的折叠胶片上会吸附氧化物，从而可以把缝隙的氧化铟全部带出。排出气泡以及带出氧化物，都对提高绑定率起到了作用，同时对提高绑定的均匀性也有较好的作用。
每节靶筒之间有间隔，考虑到热胀冷缩，间隙在0.35-0.4mm比较合适。但是有了缝隙之后，在灌铟液体时，铟会从间隙中流出，在外表面包裹胶片，并涂布高温泥，以及锁紧固定，都是为了防止铟从间隙中流出。
其中，所述耐高温胶片和耐高温胶带是耐高温PET材质，耐温为大于230℃。具有较好的适用性。
所述背管是钛或不锈钢。所述旋转靶材是ITO、AZO、IZO、IGZO、Mo、MoNb、Si任何之一。
在应用时，单节靶筒长度在200-1500mm范围，旋转靶材总长大于等于4m，这样条件下，绑定率为99%以上，使用时没有过热现象。
对比例1
与前述实施例不同之处在于，不在间隙内包裹耐高温胶片，也没有将胶片缓缓拉出的步骤，其它一致。经过测定绑定率在95%左右。经过脱绑分析，间隙内残留空气、氧化物。空隙不导电，不导热，使用时影响传导，影响靶材的使用时的功率，局部放电过大，容易开裂。
对比例2
与前述实施例和对比例1不同之处在于，间隙内包裹高温胶片，但是底部不进行弹簧状折叠，操作时，将胶片缓缓拉出，其它一致。
经过测定绑定率在97%左右。搅动不充分，去除氧化物不充分，绑定率不高。
上述实施例是本发明的一种较佳的实施方式，对其进行等效替换仍然落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种旋转靶材的绑定方法，所述绑定方法包括背管外表面金属化、靶筒内壁金属化、组装、灌铟绑定，所述靶筒是圆柱状，其内径与所述背管外径相配，其特征在于，所述背管外表面与靶筒内壁存有间隙，其中，所述组装的具体步骤为：
（1）背管插入在底部保护套上，将背管外表面包裹耐高温胶片，胶片底部进行弹簧状折叠；
（2）将内壁已经金属化的若干节靶筒，逐节从背管上端套入背管，包裹的胶片衬在所述间隙中并能上下移动，所述若干节靶筒之间用耐高温胶片进行间隔；
其中，所述灌铟绑定的具体步骤为：
（1）将组装好的靶筒、背管和底部保护套，转移至绑定炉内，绑定炉加热到165-175℃，将熔化的铟灌入所述间隙内，震动；
（2）将背管外表面包裹的胶片向上拉出，同时补充液态铟，直至所述间隙内充满液态铟；
（3）降温，待铟凝固后，将产品移出绑定炉，去除外部附着物，清洁表面，得到最终产品。
2.根据权利要求1所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，所述间隙为1.0-1.2mm，所述耐高温胶片的厚度0.3-0.35mm。
3.根据权利要求1所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，所述组装步骤中第（2）步完成后，将靶筒外侧先用耐高温胶片包裹，再用耐高温泥涂布密封，用金属环锁紧。
4.根据权利要求1或3所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，所述若干节靶筒之间的间隔0.35-0.4mm。
5.根据权利要求1所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，所述背管外表面金属化的步骤是：
（1）将加热管穿入背管内，水平放置于操作台上，端部用耐高温胶带密封，将背管温度加热至100-120℃；
（2） 铟加热到165-175℃变成液体后，涂布在背管表面，用弧型超声波枪头在表面移动，进行超声波注入，铟层厚度为0.1-0.2mm。
6.根据权利要求1所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，所述靶筒内壁金属化的步骤是：
（1）在靶筒外表面及两侧端面贴透明高温胶带后，放入管式加热炉内，炉温度设定175-185℃；
（2） 铟加热到165-175℃变成液体后，涂布在靶筒内壁，用弧型超声波枪头在内壁移动，进行超声波注入，铟层厚度为0.1-0.2mm。
7.根据权利要求4所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，所述耐高温胶片和耐高温胶带是耐高温PET材质，耐温为大于230℃。
8.根据权利要求1所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，所述背管是钛或不锈钢。
9.根据权利要求1所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，所述旋转靶材是ITO、AZO、IZO、IGZO、Mo、MoNb、Si任何之一。
10.根据权利要求1所述旋转靶材的绑定方法，其特征在于，单节靶筒长度在200-1500mm范围，旋转靶材总长大于等于4m，绑定率为99%以上。
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