CN112775845A - 一种铝靶材的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铝靶材的加工方法，所述加工方法包括：对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O‑Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理。所述加工方法可解决铝靶材O‑Ring槽真空漏气和喷砂Arcing的问题。

Description

一种铝靶材的加工方法
技术领域
本发明属于靶材加工领域，涉及一种铝靶材的加工方法。
背景技术
在大规模的光学镀膜领域，常采用靶材组件在基底表面进行等离子体气相沉积(Plasma Vapor Deposition，PVD)镀膜，形成阻挡层。所述靶材组件是由符合溅射性能的靶材和与所述靶材结合、具有一定强度的背板构成。所述背板可以在所述靶材组件装配至溅射基台中起到支撑作用，并具有传导热量的功效。
在溅射过程中，靶材组件的工作环境一般较恶劣，例如，靶材组件工作温度较高，可达300℃～500℃；另外，靶材组件的一侧充以冷却水强冷，而另一侧则处于高真空环境下，由此在靶材组件的两侧形成有巨大的压力差；再有，靶材组件处在高压电场、磁场中，受到各种粒子的轰击。在如此恶劣的环境下，如果靶材组件中靶材与背板之间的结合度较差，将导致靶材在受热条件下变形、开裂，甚至与结合的背板相脱落，使得溅射无法正常进行。
因此，选择一种有效的焊接方式，使得靶材与背板实现可靠结合，满足长期稳定生产、使用靶材的需要，就显得十分必要。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种铝靶材的加工方法，所述加工方法可解决铝靶材O-Ring槽真空漏气和喷砂Arcing的问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种铝靶材的加工方法，所述加工方法包括：对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O-Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理。
作为本发明优选的技术方案，所述O-Ring槽的深度为4.09～4.15mm，如4.10mm、4.11mm、4.12mm、4.13mm或4.14mm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。
优选地，所述O-Ring槽的宽度为4.867～4.969mm，如4.870、4.880、4.890、4.900、4.910、4.920、4.930、4.940、4.950或4.960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O-Ring槽的外侧角为63～65°，如63.2°、63.5°、63.8°、64°、64.2°、64.5°或64.8°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。
优选地，所述O-Ring槽的内侧角为66～68°如66.2°、66.5°、66.8°、67°、67.2°、67.5°或67.8°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O-Ring槽的外上半径为0.173～0.427mm，如0.180mm、0.200mm、0.250mm、0.300mm、0.350mm、0.400mm或0.420mm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。
优选地，所述O-Ring槽的内上半径为0.073～0.327mm，如0.080mm、0.100mm、0.150mm、0.200mm、0.250mm、0.300mm或0.320mm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。
优选地，所述O-Ring槽的下部半径为0.792～0.919mm，如0.795mm、0.800mm、0.820mm、0.850mm、0.880mm、0.900mm或0.910mm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。
优选地，所述O-Ring槽的一侧台阶深度为0.250～0.270mm，如0.252mm、0.255mm、0.258mm、0.260mm、0.262mm、0.265mm或0.268mm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。
本发明中，O-Ring槽的尺寸需参考靶材具体的装配效果以及密封圈的尺寸进行设计，本发明提供过对O-Ring槽各部位的尺寸进行研究，探究不同装置对O-Ring槽密闭效果的影响，确定了O-Ring槽的合理尺寸，在本发明提供的相应尺寸下，可以满足绝大部分装置的安装需要，提高密闭效果。
作为本发明优选的技术方案，所述O-Ring槽加工后对喷砂区域贴覆电工胶带，并对所述电工胶带进行车削加工。
作为本发明优选的技术方案，所述喷砂处理的原料包括白刚玉。
作为本发明优选的技术方案，所述喷砂枪与喷砂区域的距离为80～100mm，如82mm、85mm、88mm、90mm、92mm、95mm或98mm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。
优选地，所述喷砂的空气压力为5.5～6kg，如5.6kg、5.7kg、5.8kg或5.9kg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。
优选地，所述喷砂的时间为2～4min，如2.2min、2.5min、2.8min、3min、3.2min、3.5min或3.8min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，所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
作为本发明优选的技术方案，所述喷砂处理后的喷砂片的粗擦度Ra为3～5μm。
作为本发明优选的技术方案，所述铝靶材的加工方法包括：对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O-Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理；
其中，所述O-Ring槽的深度为4.09～4.15mm，宽度为4.867～4.969mm，外侧角为63～65°，内侧角为66～68°，外上半径为0.173～0.427mm，内上半径为0.073～0.327mm，下部半径为0.792～0.919mm，一侧台阶深度为0.250～0.270mm；
所述喷砂处理的原料包括白刚玉，所述喷砂枪与喷砂区域的距离为80～100mm，气压力为5.5～6kg，时间为2～4min，所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供一种铝靶材的加工方法，所述加工方法可解决铝靶材O-Ring槽真空漏气和喷砂Arcing的问题。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中喷砂区域的结构示意图。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
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
本实施例提供一种铝靶材的加工方法，所述加工方法包括：
对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O-Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理；
其中，所述O-Ring槽的深度为4.09mm，宽度为4.867mm，外侧角为63，内侧角为6°，外上半径为0.173mm，内上半径为0.073mm，下部半径为0.792mm，一侧台阶深度为0.250mm；
所述喷砂处理的原料包括白刚玉，所述喷砂枪与喷砂区域的距离为80mm，气压力为5.5kg，时间为2min，所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
实施例2
本实施例提供一种铝靶材的加工方法，所述加工方法包括：
对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O-Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理；
其中，所述O-Ring槽的深度为4.15mm，宽度为4.969mm，外侧角为65°，内侧角为68°，外上半径为0.427mm，内上半径为0.327mm，下部半径为0.919mm，一侧台阶深度为0.270mm；
所述喷砂处理的原料包括白刚玉，所述喷砂枪与喷砂区域的距离为100mm，气压力为6kg，时间为4min，所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
实施例3
本实施例提供一种铝靶材的加工方法，所述加工方法包括：
对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O-Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理；
其中，所述O-Ring槽的深度为4.12mm，宽度为4.950mm，外侧角为64°，内侧角为67°，外上半径为0.300mm，内上半径为0.200mm，下部半径为0.850mm，一侧台阶深度为0.260mm；
所述喷砂处理的原料包括白刚玉，所述喷砂枪与喷砂区域的距离为90mm，气压力为5.8kg，时间为3min，所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
实施例4
本实施例提供一种铝靶材的加工方法，所述加工方法包括：
对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O-Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理；
其中，所述O-Ring槽的深度为4.10mm，宽度为4.880mm，外侧角为65°，内侧角为68°，外上半径为0.325mm，内上半径为0.225mm，下部半径为0.820mm，一侧台阶深度为0.265mm；
所述喷砂处理的原料包括白刚玉，所述喷砂枪与喷砂区域的距离为95mm，气压力为5.8kg，时间为3.5min，所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
对比例1
本对比例除了O-Ring槽的深度为3.90mm外，其余条件均与实施例4相同。
对比例2
本对比例除了O-Ring槽的深度为4.24mm外，其余条件均与实施例4相同。
对比例3
本对比例除了O-Ring槽的宽度为5.10mm外，其余条件均与实施例4相同。
对比例4
本对比例除了所述喷砂枪与喷砂区域的距离为60mm外，其余条件均与实施例4相同。
对比例5
本对比例除了所述喷砂枪与喷砂区域的距离为120mm外，其余条件均与实施例4相同。
对实施例1-4以及对比例1-4加工后的铝靶材O-Ring槽的密封性能以及喷砂区域进行测试，其结果如表1所示。
测试方法为：采用实施例1-4以及对比例1-5加工后的铝靶材分别进行20次溅射操作，记录其出现漏气以及arcing问题的次数，0次为I级，1～2次II级，其余为III级。
表1
O-Ring槽密闭性 喷砂区域
实施例1 I级 I级
实施例2 I级 I级
实施例3 I级 I级
实施例4 I级 I级
对比例1 II级 I级
对比例2 II级 I级
对比例3 III级 I级
对比例4 I级 II级
对比例5 I级 III级
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 (10)

1.一种铝靶材的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O-Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述O-Ring槽的深度为4.09～4.15mm；
优选地，所述O-Ring槽的宽度为4.867～4.969mm。
3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，所述O-Ring槽的外侧角为63～65°；
优选地，所述O-Ring槽的内侧角为66～68°。
4.根据权利要求1-3任一项所述的加工方法，其特征在于，所述O-Ring槽的外上半径为0.173～0.427mm；
优选地，所述O-Ring槽的内上半径为0.073～0.327mm；
优选地，所述O-Ring槽的下部半径为0.792～0.919mm；
优选地，所述O-Ring槽的一侧台阶深度为0.250～0.270mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的加工方法，其特征在于，所述O-Ring槽加工后对喷砂区域贴覆电工胶带，并对所述电工胶带进行车削加工。
6.根据权利要求1-5任一项所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂处理的原料包括白刚玉。
7.根据权利要求1-6任一项所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂枪与喷砂区域的距离为80～100mm；
优选地，所述喷砂的空气压力为5.5～6kg；
优选地，所述喷砂的时间为2～4min。
8.根据权利要求1-7任一项所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
9.根据权利要求1-8任一项所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂处理后的喷砂片的粗擦度Ra为3～5μm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：对焊接后的铝靶材以及铝背板加工O-Ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理；
其中，所述O-Ring槽的深度为4.09～4.15mm，宽度为4.867～4.969mm，外侧角为63～65°，内侧角为66～68°，外上半径为0.173～0.427mm，内上半径为0.073～0.327mm，下部半径为0.792～0.919mm，一侧台阶深度为0.250～0.270mm；
所述喷砂处理的原料包括白刚玉，所述喷砂枪与喷砂区域的距离为80～100mm，气压力为5.5～6kg，时间为2～4min，所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
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