CN112410740B - 一种靶材冷却背板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种靶材冷却背板及其制备方法,所述靶材冷却背板的基座将进水口和出水口的法兰连接件采用一体型设计作为所述基座的一部分,并相应地将基座中的冷却水道与进出水口之间改成斜水道,有效防止了进出水口处的泄漏问题。本发明所述制备方法将所述靶材冷却背板的盖板厚度增至4.5‑5mm,并在基座的冷却水道的内表面进行喷砂处理,然后采用真空钎焊将所述盖板和所述基座进行焊接得到靶材冷却背板粗品,随后依靠等高的凸台的支撑和固定进行机加工得到所述靶材冷却背板,不仅可以保证焊接情况良好,机加工方便,还可以有效提高靶材冷却背板的重复利用率。
Description
技术领域
本发明涉及磁控溅射技术领域,具体涉及一种靶材冷却背板及其制备方法。
背景技术
物理气相沉积(Physical Vapour Deposition,PVD)指的是,在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使材料源蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,然后通过电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上形成某种特殊功能的薄膜。PVD技术是半导体芯片制造业、太阳能行业、LCD制造业等多种行业的核心技术,主要方法有真空蒸镀、电弧等离子体镀、离子镀膜、分子束外延和溅射镀膜等。
磁控溅射是PVD技术中比较常用的一种,通过在靶阴极表面引入磁场,利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。由于磁控溅射是在低气压下进行高速溅射,必须有效地提高气体的离化率,以此实现了溅射高速率、低温度、低损伤。然而,长时间的磁控溅射,往往会使靶材产生大量的热量,如果不及时进行冷却,容易造成溅射靶材局部烧焦或呈现晶粒化现象。现有技术中,多是采用在靶座内设置冷却水道的方式,但是该种方式靶座和靶材接触面积小,冷却效果低,传热不显著。
由于溅射靶材的强度不一,在实际应用过程中,需要将符合性能要求的溅射靶材和具有一定强度的背板结合制成靶材组件,然后安装在溅射机台上,在磁场、电场作用下有效地进行溅射控制。现有技术中,在背板中开设冷却水道形成冷却背板,一方面可以为溅射靶材提供支撑作用,另一方面可以有效地传导热量,对溅射靶材进行有效地冷却。其中,冷却水道是否泄漏是磁控溅射过程中短路及密封性检测是否合格的关键因素。由于靶材的磁控溅射环境是真空的,一旦发生真空室内漏水,会导致杂质成分和靶材成分发生反应,引起溅射靶材中毒,生成黑色物质覆盖在溅射靶材表面,严重影响磁控溅射镀膜的成膜速度和成膜质量。
在实际过程中,半导体行业会使用各种不同材料的溅射靶材,又往往因为磁控溅射的特殊要求,溅射靶材需要加工成一定的结构形状,相应地,开设有冷却水道的冷却背板往往由于冷却水道结构复杂,使得机加工困难,焊接容易发生焊接不良的情况,进而导致冷却水泄漏的问题。由于冷却背板的进出水口需要和外部进出水管相连接,所以现有技术一般通过氩弧焊在冷却背板的进出水口处先连接一个法兰连接件,再经过法兰连接件与进出水管的法兰相连接,从而实现冷却背板的进出水口与外部进出水管相连接。例如CN209338651U公开了一种靶材冷却装置,包括背面开有进水口和出水口的靶材背板以及靶座,在靶座上与进水口和出水口对应位置分别开设有进水通道和出水通道,进水通道和出水通道的另一端通过法兰连接外部进、出水管,即带有进水通道和出水通道的靶座充当了法兰连接件。然而,由于进水口和出水口的压力均较大,极易导致氩弧焊连接的法兰连接件和冷却背板之间发生漏水情况。此外,由于冷却背板的造价较高,往往需要重复利用,但是现阶段冷却背板的重复利用率较低。
综上所述,目前亟需开发一种靶材冷却背板及其制备方法,不仅可以优化冷却水道结构,保证焊接情况良好,便于机加工,还可以提高冷却背板的重复利用率。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题,本发明提出了一种靶材冷却背板及其制备方法,所述靶材冷却背板的基座将进水口和出水口的法兰连接件采用一体型设计作为所述基座的一部分,并相应地将基座中的冷却水道与进出水口之间改成斜水道,有效防止了进出水口处的泄漏问题。本发明所述制备方法增大了盖板的厚度,对冷却水道的内表面进行喷砂处理,采用真空钎焊来焊接盖板和基座,并依靠等高的凸台的支撑和固定进行机加工得到靶材冷却背板,不仅可以保证焊接情况良好,机加工方便,还可以有效提高靶材冷却背板的重复利用率。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的目的之一在于提供一种靶材冷却背板,所述靶材冷却背板包括基座和盖板,所述基座包括冷却水道以及进水口和出水口,所述进水口和所述出水口开设在所述基座的底面上,所述冷却水道与所述进水口和所述出水口之间分别开通斜水道,所述基座在所述进水口和所述出水口周围分别开设有法兰连接孔。
本发明所述靶材冷却背板的基座将进水口和出水口的法兰连接件采用一体型设计作为所述基座的一部分,并相应地将基座中的冷却水道与进出水口之间改成斜水道,在保证冷却水道中水流、水压、流速等满足靶材溅射要求的情况下,有效防止了进出水口处的泄漏问题;
此外,相对于本发明所述斜水道,现有技术是分别在基座和进水口和出水口的法兰连接件上机加工出直水道,再将机加工后的基座和法兰连接件装配焊接在一起得到贯通的水道,但是原来的直水道进入口较小,现有的机加工刀具十分有限,无法保证不伤害进出水口链接处贯通侧面的水道,故在满足进出水口大小一致的情况下,带有斜水道的一体型设计具有明显优势。
值得说明的是,本发明所述斜水道由所述靶材冷却背板的具体尺寸来决定,只要保证冷却水道与进出水口之间可以一次加工得到尺寸合格的斜水道即可,优选所述斜水道的斜度为10-30度。
作为本发明优选的技术方案,所述盖板的厚度为4.5-5mm,例如4.5mm、4.6mm、4.7mm、4.8mm、4.9mm或5mm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,所述冷却水道的宽度为30-50mm,例如30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等,深度为8-12mm,例如8mm、9mm、10mm、11mm或12mm等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述靶材冷却背板将盖板厚度增大至4.5-5mm,并将冷却水道的宽度增大至30-50mm,从而在冷却效果不受影响的前提下,增加了溅射靶材脱焊后打磨靶材冷却背板焊接面的消耗次数,大大提高了靶材冷却背板的重复利用率;值得说明的是,虽然盖板的厚度增加了,但是基座的厚度相应减小,从而保证所述靶材冷却背板的总厚度不变。
作为本发明优选的技术方案,在所述冷却水道的内表面设置喷砂层。
由于靶材冷却背板造价高,需要重复利用,但是长时间流通冷却水后,靶材冷却背板的冷却水道的内表面会有水垢等附着物,导致清洗过程中无法有效地将附着物去除,而本发明所述靶材冷却背板在所述冷却水道的内表面设置喷砂层,减小了水垢等附着物的粘结力,便于后续清洗过程将附着物去除,从而提高了靶材冷却背板的重复利用率。
作为本发明优选的技术方案,所述靶材冷却背板的外部形状为长方形、圆形或三角形中的任意一种。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述靶材冷却背板的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将所述基座和所述盖板进行机加工;
其中,所述基座先机加工出所述冷却水道,再机加工出所述进水口和所述出水口,然后机加工出所述斜水道,最后在所述进水口和所述出水口周围机加工所述法兰连接孔;
(2)将步骤(1)机加工得到的所述基座和所述盖板进行装配处理,经过真空钎焊得到靶材冷却背板粗品;
(3)将步骤(2)得到的靶材冷却背板粗品按照目标外部形状的尺寸要求进行机加工,得到所述靶材冷却背板。
作为本发明优选的技术方案,在步骤(3)所述机加工进行之前,将所述靶材冷却背板粗品放置在等高的凸台上。
优选地,将所述凸台放置在所述靶材冷却背板粗品的边缘处。
优选地,所述凸台呈圆柱状,直径为10-20mm,例如10mm、12mm、14mm、15mm、17mm、19mm或20mm等,高度为0.5-2mm,例如0.5mm、0.7mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm、1.9mm或2mm等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述凸台的具体直径和高度需要根据所述靶材冷却背板粗品的实际情况进行选择,对于凸台的高度,需要根据所述靶材冷却背板粗品的变形量作为选择依据,当所述变形量超过1mm,则选用高度为1.5mm的凸台,当所述变形量介于0.5-1mm之间,则选用高度为1mm的凸台,当所述变形量在0.5mm以内,则选用高度为0.5mm的凸台;对于凸台的直径,原则上越小越好,便于机加工时释放应力,本领域技术人员可以根据实际情况进行合理选择。
优选地,当所述靶材冷却背板粗品的外部形状为三角形时,准备三个等高的所述凸台,并分别放置在所述靶材冷却背板粗品的三个顶点下方。
本发明所述制备方法依靠等高的凸台的支撑和固定进行机加工得到所述靶材冷却背板,相比于现有技术在平面上机加工,本发明所述机加工可以大大降低靶材冷却背板的接触面,从而可以及时地释放机加工所产生的机械应力,有效避免了靶材冷却背板平面度不良的问题。
优选地,步骤(3)所述机加工包括铣削。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述机加工包括铣削。
优选地,对于所述基座和所述盖板,先通过粗铣加工出轮廓,再通过精铣加工出具体结构。
优选地,所述粗铣的铣刀直径为10-15mm,例如10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm等,所述精铣的铣刀直径为3-5mm,例如3mm、4mm或5mm等,但并不仅限与所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述铣刀为硬质合金铣刀。
优选地,所述铣刀的转速为8000-12000rpm,例如8000rpm、9000rpm、10000rpm、11000rpm或12000rpm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,在步骤(1)所述机加工之后,步骤(2)所述装配之前,对所述冷却水道的内表面进行喷砂处理。
优选地,所述喷砂处理采用的砂砾为棕刚玉,可以根据砂砾型号以及气压大小来控制喷砂处理后的粗糙度Ra。
优选地,所述喷砂处理后,所述冷却水道的内表面的粗糙度Ra为1.5-3μm,例如1.5μm、1.8μm、2μm、2.3μm、2.5μm、2.7μm或3μm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将所述基座和所述盖板进行机加工;
其中,对于所述基座和所述盖板,先采用直径为10-15mm的铣刀通过粗铣加工出轮廓,再采用直径为3-5mm的铣刀通过精铣加工出具体结构;所述基座先精铣加工出所述冷却水道,再精铣加工出所述进水口和所述出水口,然后精铣加工出所述斜水道,最后在所述进水口和所述出水口周围精铣加工出所述法兰连接孔;所述铣刀为硬质合金铣刀,且转速为8000-12000rpm;
(2)先将步骤(1)机加工得到的冷却水道的内表面进行喷砂处理,采用的砂砾为棕刚玉,控制粗糙度Ra为1.5-3μm,然后将机加工得到的所述基座和所述盖板进行装配处理,经过真空钎焊得到靶材冷却背板粗品;
(3)将步骤(2)得到的靶材冷却背板粗品先放置在等高的凸台上,所述凸台放置在所述靶材冷却背板粗品的边缘处,且所述凸台呈圆柱状,直径为10-20mm,高度为0.5-2mm,然后按照目标外部形状的尺寸要求进行机加工,得到所述靶材冷却背板。
与现有技术方案相比,本发明至少具有以下有益效果:
(1)本发明所述靶材冷却背板的基座将进水口和出水口的法兰连接件采用一体型设计作为所述基座的一部分,并相应地将基座中的冷却水道与进出水口之间改成斜水道,有效防止了进出水口处的泄漏问题;
(2)本发明所述靶材冷却背板将盖板厚度增大至4.5-5mm,在冷却效果不受影响的前提下,增加了溅射靶材脱焊后打磨焊接面的消耗次数,大大提高了靶材冷却背板的重复利用率;
(3)本发明所述制备方法在基座的冷却水道的内表面进行喷砂处理,减小了水垢等附着物的粘结力,便于后续清洗过程将附着物去除,从而提高了靶材冷却背板的重复利用率;
(4)本发明所述制备方法依靠等高的凸台的支撑和固定进行机加工得到所述靶材冷却背板,相比于现有技术在平面上机加工,本发明所述机加工可以大大降低靶材冷却背板的接触面,从而可以及时地释放机加工所产生的机械应力,有效避免了靶材冷却背板平面度不良的问题。
附图说明
图1是本发明实施例1所述靶材冷却背板的主视图;
图2是图1中A-A向的剖视图;
图3是图2中虚线框L1的放大图;
图4是图2中虚线框L2的放大图;
图5是对比例1与图3相对应的结构示意图;
图中:1-基座;2-盖板;3-凸台;4-法兰连接件;11-冷却水道;12-进水口;13-出水口;14-斜水道;14’-直水道;15-法兰连接孔。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,本发明的典型但非限制性的实施例如下:
实施例1
本实施例提供了一种靶材冷却背板及其制备方法,如图1-4所示,所述靶材冷却背板包括基座1和盖板2,所述基座1包括冷却水道11以及进水口12和出水口13,所述进水口12和所述出水口13开设在所述基座1的底面上,所述冷却水道11与所述进水口12和所述出水口13之间分别开通斜水道14,所述基座1在所述进水口12和所述出水口13周围分别开设有法兰连接孔15;
其中,所述盖板2的厚度为4.5mm,所述冷却水道11的宽度为30mm,深度为8mm,在所述冷却水道11的内表面设置喷砂层,所述靶材冷却背板的外部形状为三角形。
所述制备方法包括如下步骤:
(1)将所述基座1和所述盖板2进行机加工;
其中,对于所述基座1和所述盖板2,先采用直径为10mm的铣刀通过粗铣加工出轮廓,再采用直径为4mm的铣刀通过精铣加工出具体结构;所述基座1先精铣加工出所述冷却水道11,再精铣加工出所述进水口12和所述出水口13,然后精铣加工出所述斜水道14,最后在所述进水口12和所述出水口13周围精铣加工出所述法兰连接孔15;所述铣刀为硬质合金铣刀,且转速为10000rpm;
(2)先将步骤(1)机加工得到的冷却水道11的内表面进行喷砂处理,采用的砂砾为棕刚玉,控制粗糙度Ra为2μm,然后将机加工得到的所述基座1和所述盖板2进行装配处理,经过真空钎焊得到靶材冷却背板粗品;
(3)将步骤(2)得到的靶材冷却背板粗品先放置在三个等高的凸台3上,所述凸台3分别放置在所述靶材冷却背板粗品的三个顶点下方,且所述凸台3呈圆柱状,直径为12mm,高度为1.5mm,然后按照目标外部形状的尺寸要求进行机加工,得到所述靶材冷却背板。
实施例2
本实施例提供了一种靶材冷却背板及其制备方法,所述靶材冷却背板包括基座1和盖板2,所述基座1包括冷却水道11以及进水口12和出水口13,所述进水口12和所述出水口13开设在所述基座1的底面上,所述冷却水道11与所述进水口12和所述出水口13之间分别开通斜水道14,所述基座1在所述进水口12和所述出水口13周围分别开设有法兰连接孔15;
其中,所述盖板2的厚度为5mm,所述冷却水道11的宽度为50mm,深度为12mm,在所述冷却水道11的内表面设置喷砂层,所述靶材冷却背板的外部形状为圆形。
所述制备方法包括如下步骤:
(1)将所述基座1和所述盖板2进行机加工;
其中,对于所述基座1和所述盖板2,先采用直径为15mm的铣刀通过粗铣加工出轮廓,再采用直径为5mm的铣刀通过精铣加工出具体结构;所述基座1先精铣加工出所述冷却水道11,再精铣加工出所述进水口12和所述出水口13,然后精铣加工出所述斜水道14,最后在所述进水口12和所述出水口13周围精铣加工出所述法兰连接孔15;所述铣刀为硬质合金铣刀,且转速为12000rpm;
(2)先将步骤(1)机加工得到的冷却水道11的内表面进行喷砂处理,采用的砂砾为棕刚玉,控制粗糙度Ra为1.5μm,然后将机加工得到的所述基座1和所述盖板2进行装配处理,经过真空钎焊得到靶材冷却背板粗品;
(3)将步骤(2)得到的靶材冷却背板粗品先放置在五个等高的凸台3上,所述凸台3分别放置在所述靶材冷却背板粗品边缘处且等间距的五个点下方,且所述凸台3呈圆柱状,直径为20mm,高度为2mm,然后按照目标外部形状的尺寸要求进行机加工,得到所述靶材冷却背板。
实施例3
本实施例提供了一种靶材冷却背板及其制备方法,所述靶材冷却背板包括基座1和盖板2,所述基座1包括冷却水道11以及进水口12和出水口13,所述进水口12和所述出水口13开设在所述基座1的底面上,所述冷却水道11与所述进水口12和所述出水口13之间分别开通斜水道14,所述基座1在所述进水口12和所述出水口13周围分别开设有法兰连接孔15;
其中,所述盖板2的厚度为4.8mm,所述冷却水道11的宽度为40mm,深度为10mm,在所述冷却水道11的内表面设置喷砂层,所述靶材冷却背板的外部形状为三角形。
所述制备方法包括如下步骤:
(1)将所述基座1和所述盖板2进行机加工;
其中,对于所述基座1和所述盖板2,先采用直径为12mm的铣刀通过粗铣加工出轮廓,再采用直径为3mm的铣刀通过精铣加工出具体结构;所述基座1先精铣加工出所述冷却水道11,再精铣加工出所述进水口12和所述出水口13,然后精铣加工出所述斜水道14,最后在所述进水口12和所述出水口13周围精铣加工出所述法兰连接孔15;所述铣刀为硬质合金铣刀,且转速为8000rpm;
(2)先将步骤(1)机加工得到的冷却水道11的内表面进行喷砂处理,采用的砂砾为棕刚玉,控制粗糙度Ra为3μm,然后将机加工得到的所述基座1和所述盖板2进行装配处理,经过真空钎焊得到靶材冷却背板粗品;
(3)将步骤(2)得到的靶材冷却背板粗品先放置在三个等高的凸台3上,所述凸台3分别放置在所述靶材冷却背板粗品的三个顶点下方,且所述凸台3呈圆柱状,直径为10mm,高度为2mm,然后按照目标外部形状的尺寸要求进行机加工,得到所述靶材冷却背板。
对比例1(现有技术)
本对比例提供了一种靶材冷却背板及其制备方法,除了将实施例1所述基座将进水口和出水口的法兰连接件采用一体型设计作为所述基座的一部分,替换为本对比例所述基座的进水口和出水口与法兰连接件通过氩弧焊连接,其他条件和实施例1完全相同,具体内容如下:
如图4所示,所述靶材冷却背板包括基座1、盖板2和法兰连接件4,所述基座1包括冷却水道11,所述法兰连接件4包括进水口12或出水口13,并在所述进水口12或所述出水口13周围分别开设有法兰连接孔15,所述冷却水道11与所述进水口12和所述出水口13之间分别开通直水道14’。
将上述实施例和对比例所述靶材冷却背板进行如下测试:
焊接结合率测试:采用超声波C扫描成像探伤仪进行测试,选用5MHz探头,扫描速度为450mm/s;
水压测试:采用水压机对冷却水道进行注水,控制水压为5MPa并保压2h,通过检查是否有水泄漏来判断泄漏情况;
重复使用次数:将使用后的靶材冷却背板进行焊接面打磨处理以及冷却水道的清洗处理,再一次与溅射靶材组合用于溅射;重复上述操作直至靶材冷却背板不再满足使用要求,记录重复使用的次数;
具体的性能测试结果如表1所示。
表1
综上所述,本发明所述靶材冷却背板的基座将进水口和出水口的法兰连接件采用一体型设计作为所述基座的一部分,并相应地将基座中的冷却水道与进出水口之间改成斜水道,有效防止了进出水口处的泄漏问题;将盖板厚度增大至4.5-5mm,在冷却效果不受影响的前提下,增加了溅射靶材脱焊后打磨焊接面的消耗次数,大大提高了靶材冷却背板的重复利用率。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征,但本发明并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (16)
1.一种靶材冷却背板,其特征在于,所述靶材冷却背板包括基座(1)和盖板(2),所述基座(1)包括冷却水道(11)以及进水口(12)和出水口(13),所述进水口(12)和所述出水口(13)开设在所述基座(1)的底面上,所述冷却水道(11)与所述进水口(12)和所述出水口(13)之间分别开通斜水道(14),所述基座(1)在所述进水口(12)和所述出水口(13)周围分别开设有法兰连接孔(15);
其中,所述斜水道的斜度为10-30度;所述盖板(2)的厚度为4.5-5mm;所述冷却水道(11)的宽度为30-50mm,深度为8-12mm;
所述靶材冷却背板采用如下方法进行制备,所述方法包括如下步骤:
(1)将所述基座(1)和所述盖板(2)进行机加工;
其中,所述基座(1)先机加工出所述冷却水道(11),再机加工出所述进水口(12)和所述出水口(13),然后机加工出所述斜水道(14),最后在所述进水口(12)和所述出水口(13)周围机加工所述法兰连接孔(15);
(2)将步骤(1)机加工得到的所述基座(1)和所述盖板(2)进行装配处理,经过真空钎焊得到靶材冷却背板粗品;
(3)将步骤(2)得到的靶材冷却背板粗品按照目标外部形状的尺寸要求进行机加工,得到所述靶材冷却背板;
在步骤(3)所述机加工进行之前,将所述靶材冷却背板粗品放置在等高的凸台上。
2.根据权利要求1所述的靶材冷却背板,其特征在于,在所述冷却水道(11)的内表面设置喷砂层。
3.根据权利要求1所述的靶材冷却背板,其特征在于,所述靶材冷却背板的外部形状为长方形、圆形或三角形中的任意一种。
4.一种权利要求1-3任一项所述靶材冷却背板的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将所述基座(1)和所述盖板(2)进行机加工;
其中,所述基座(1)先机加工出所述冷却水道(11),再机加工出所述进水口(12)和所述出水口(13),然后机加工出所述斜水道(14),最后在所述进水口(12)和所述出水口(13)周围机加工所述法兰连接孔(15);
(2)将步骤(1)机加工得到的所述基座(1)和所述盖板(2)进行装配处理,经过真空钎焊得到靶材冷却背板粗品;
(3)将步骤(2)得到的靶材冷却背板粗品按照目标外部形状的尺寸要求进行机加工,得到所述靶材冷却背板;
在步骤(3)所述机加工进行之前,将所述靶材冷却背板粗品放置在等高的凸台上。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,将所述凸台放置在所述靶材冷却背板粗品的边缘处。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述凸台呈圆柱状,直径为10-20mm,高度为0.5-2mm。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述机加工包括铣削。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述机加工包括铣削。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,对于所述基座(1)和所述盖板(2),先通过粗铣加工出轮廓,再通过精铣加工出具体结构。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述粗铣的铣刀直径为10-15mm,所述精铣的铣刀直径为3-5mm。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述铣刀为硬质合金铣刀。
12.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述铣刀的转速为8000-12000rpm。
13.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)所述机加工之后,步骤(2)所述装配之前,对所述冷却水道(11)的内表面进行喷砂处理。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述喷砂处理采用的砂砾为棕刚玉。
15.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述喷砂处理后,所述冷却水道(11)的内表面的粗糙度Ra为1.5-3μm。
16.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将所述基座(1)和所述盖板(2)进行机加工;
其中,对于所述基座(1)和所述盖板(2),先采用直径为10-15mm的铣刀通过粗铣加工出轮廓,再采用直径为3-5mm的铣刀通过精铣加工出具体结构;所述基座(1)先精铣加工出所述冷却水道(11),再精铣加工出所述进水口(12)和所述出水口(13),然后精铣加工出所述斜水道(14),最后在所述进水口(12)和所述出水口(13)周围精铣加工出所述法兰连接孔(15);所述铣刀为硬质合金铣刀,且转速为8000-12000rpm;
(2)先将步骤(1)机加工得到的冷却水道(11)的内表面进行喷砂处理,采用的砂砾为棕刚玉,控制粗糙度Ra为1.5-3μm,然后将机加工得到的所述基座(1)和所述盖板(2)进行装配处理,经过真空钎焊得到靶材冷却背板粗品;
(3)将步骤(2)得到的靶材冷却背板粗品先放置在等高的凸台上,所述凸台放置在所述靶材冷却背板粗品的边缘处,且所述凸台呈圆柱状,直径为10-20mm,高度为0.5-2mm,然后按照目标外部形状的尺寸要求进行机加工,得到所述靶材冷却背板。
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