CN113957395A - 一种多水道背板、多水道背板组件及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多水道背板、多水道背板组件及焊接方法，解决了目前背板在使用过程中散热效果差，散热效率不佳的问题，多水道背板的一面设置的水道包括第一水道、第二水道和第三水道；第一水道和第三水道以第二水道为对称中心对称分布；第一水道的长度＞第二水道的长度；第一水道包括依次设置的第一段、第二段和第三段；第一段和第二段的连接段为L形连接段；第二水道为中心对称分布，以多水道背板的中心点为基准；第一段的深度＝第三段的深度＞第二段的深度；第一段的宽度＝第三段的宽度＜第二段的宽度。实现了多水道背板的散热效果的提升，提升散热效率，延长背板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及靶材背板领域，具体涉及一种多水道背板、多水道背板组件及焊接方法。
背景技术
目前，在真空溅镀工艺中，靶材组件由符合溅射性能的靶材和具有一定强度的背板构成。通常背板不仅在所述靶材组件中起到支撑作用，而且具有传导热量的功效。
如CN213835519U公开了一种靶材背板，包括：背板主体，正面设置有靶材，背面设置有流道，所述流道具有进液口和出液口，所述流道可供冷却液流动；盖板，设置于所述背板主体的背面并遮盖所述流道；密封圈，设置于所述盖板与所述流道之间，用于密封所述流道。使用时，可将靶材设置于背板主体的正面，使冷却液可从位于背板主体背面的流道进液口流入，从出液口流出，冷却液可将位于背板主体正面的靶材的热量带走，从而降低靶材在溅射镀膜过程中的温度，进而可提升镀膜质量。此外，设置于盖板与流道之间的密封圈可对流道起到密封作用。
CN212834002U公开了一种靶材背板及钛靶材组件，所述靶材背板包括背板焊接面和与所述背板焊接面相背的背板冷却面；所述背板冷却面设置有以靶材背板的圆心为中心呈中心对称分布的至少两个螺旋水槽；所述螺旋水槽的槽宽为9～10mm；通过上述结构和尺寸设计，能够较好地解决现有平面的靶材背板面带来的冷却效果不佳的问题，尤其适用于200mm MPC钛靶材组件中，克服了靶材在磁控溅射物理气相沉积过程中开裂的缺陷。
然而，目前的背板在使用过程中仍存在散热效果差，散热效率不佳的问题。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多水道背板、多水道背板组件及焊接方法，解决了目前背板在使用过程中散热效果差，散热效率不佳的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种多水道背板，所述多水道背板一面设置的水道包括第一水道、第二水道和第三水道；
所述第一水道和所述第三水道以所述第二水道为对称中心对称分布；
所述第一水道的长度＞所述第二水道的长度；
所述第一水道包括依次设置的第一段、第二段和第三段；
所述第一段和所述第二段的连接段为L形连接段；
所述第二水道为中心对称分布，以所述多水道背板的中心点为基准；
所述第一段的深度＝所述第三段的深度＞所述第二段的深度；
所述第一段的宽度＝所述第三段的宽度＜所述第二段的宽度。
本发明提供的多水道背板，通过对水道结构的重新设计，修改水道的比例产数，实现了多水道背板的散热效果的提升，提升散热效率，延长背板的使用寿命，避免了因为散热不佳而导致的溅射不均匀的问题。
本发明中，所述多水道背板为背板中设置有至少3个独立的水道。
本发明中，所述第一段和所述第二段的连接段为L形连接段，即冷却介质由第一段进入第二段后冷却介质流动方向会进行90°的转向，然后进入第二段。
本发明中，所述第一水道、第二水道和第三水道均设置有单独的冷却介质进出口。即第一水道、第二水道和第三水道均为独立的水道，而非互相连通。
作为本发明优选的技术方案，所述水道为蛇形水道。
作为本发明优选的技术方案，所述第一段的深度为8.5-10mm，例如可以是8.5mm、8.6mm、8.7mm、8.8mm、8.9mm、9mm、9.1mm、9.2mm、9.3mm、9.4mm、9.5mm、9.6mm、9.7mm、9.8mm、9.9mm或10mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第一段的宽度为12-15mm，例如可以是12mm、12.1mm、12.2mm、12.3mm、12.4mm、12.5mm、12.6mm、12.7mm、12.8mm、12.9mm、13mm、13.1mm、13.2mm、13.3mm、13.4mm、13.5mm、13.6mm、13.7mm、13.8mm、13.9mm、14mm、14.1mm、14.2mm、14.3mm、14.4mm、14.5mm、14.6mm、14.7mm、14.8mm、14.9mm或15mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第二段的深度为7-8.5mm，例如可以是7mm、7.1mm、7.2mm、7.3mm、7.4mm、7.5mm、7.6mm、7.7mm、7.8mm、7.9mm、8mm、8.1mm、8.2mm、8.3mm、8.4mm或8.5mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第二段的宽度为14-17mm，例如可以是14mm、14.1mm、14.2mm、14.3mm、14.4mm、14.5mm、14.6mm、14.7mm、14.8mm、14.9mm、15mm、15.1mm、15.2mm、15.3mm、15.4mm、15.5mm、15.6mm、15.7mm、15.8mm、15.9mm、16mm、16.1mm、16.2mm、16.3mm、16.4mm、16.5mm、16.6mm、16.7mm、16.8mm、16.9mm或17mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第二水道的深度为6-8mm，例如可以是6mm、6.1mm、6.2mm、6.3mm、6.4mm、6.5mm、6.6mm、6.7mm、6.8mm、6.9mm、7mm、7.1mm、7.2mm、7.3mm、7.4mm、7.5mm、7.6mm、7.7mm、7.8mm、7.9mm或8mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第二水道的宽度为20-22mm，例如可以是20mm、20.1mm、20.2mm、20.3mm、20.4mm、20.5mm、20.6mm、20.7mm、20.8mm、20.9mm、21mm、21.1mm、21.2mm、21.3mm、21.4mm、21.5mm、21.6mm、21.7mm、21.8mm、21.9mm或22mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
第二方面，本发明提供了一种多水道背板组件，所述多水道背板组件包括多水道盖板和如第一方面所述的多水道背板；所述多水道背板的水道上设置有和所述多水道盖板相配合的凹槽。
优选地，所述多水道盖板朝向水道的表面设置有梯形槽。
优选地，所述梯形槽的长边和换热介质流动方向相垂直。
本发明中，所述梯形槽的长边和换热介质流动方向相垂直指梯形槽的延伸方向和换热介质流动方向相垂直。
优选地，所述梯形槽的深度为所述第二水道深度的10-13％，例如可以是10％、10.1％、10.2％、10.3％、10.4％、10.5％、10.6％、10.7％、10.8％、10.9％、11％、11.1％、11.2％、11.3％、11.4％、11.5％、11.6％、11.7％、11.8％、11.9％、12％、12.1％、12.2％、12.3％、12.4％、12.5％、12.6％、12.7％、12.8％、12.9％或13％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
优选地，所述梯形槽的最大宽度为所述第二水道宽度的5-9％，例如可以是5％、5.1％、5.2％、5.3％、5.4％、5.5％、5.6％、5.7％、5.8％、5.9％、6％、6.1％、6.2％、6.3％、6.4％、6.5％、6.6％、6.7％、6.8％、6.9％、7％、7.1％、7.2％、7.3％、7.4％、7.5％、7.6％、7.7％、7.8％、7.9％、8％、8.1％、8.2％、8.3％、8.4％、8.5％、8.6％、8.7％、8.8％、8.9％或9％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
优选地，所述梯形槽的最小宽度为所述第二水道宽度的2-3％，例如可以是2％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％或3％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
本发明中，通过在多水道背板组件的盖板中设置特定形状的凹槽，以进步一提升背板组件的散热效果，散热效率较原有平面盖板提升10-15％。
第三方面，本发明提供了一种如第二方面所述多水道背板组件的焊接方法，所述焊接方法包括将所述多水道盖板和所述多水道背板组装后进行焊接；
优选地，所述焊接的方式为摩擦焊接。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的多水道背板，通过对水道结构的重新设计，修改水道的比例产数，实现了多水道背板的散热效果的提升，提升散热效率，延长背板的使用寿命，避免了因为散热不佳而导致的溅射不均匀的问题。
(2)本发明中，通过在多水道背板组件的盖板中设置特定形状的凹槽，以进步一提升背板组件的散热效果，散热效率较原有平面盖板提升10-15％。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的多水道背板的结构示意图。
图中：1-第一水道，1.1-第一段，1.3-第二段，1.2-第三段，2-第二水道，3-第三水道。
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
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
本实施例提供一种多水道背板，如图1所示，所述多水道背板一面设置的水道包括第一水道1、第二水道2和第三水道3；
所述第一水道1和所述第三水道3以所述第二水道2为对称中心对称分布；
所述第一水道1的长度＞所述第二水道2的长度；
所述第一水道1包括依次设置的第一段1.1、第二段1.3和第三段1.2；
所述第一段1.1和所述第二段1.3的连接段为L形连接段；
所述第二水道2为中心对称分布，以所述多水道背板的中心点为基准；
所述第一段1.1的深度＝所述第三段1.2的深度＞所述第二段1.3的深度；
所述第一段1.1的宽度＝所述第三段1.2的宽度＜所述第二段1.3的宽度。
所述水道为蛇形水道。
所述第一段1.1的深度为9.2mm，所述第一段1.1的宽度为13.5mm。
所述第二段1.3的深度为7.8mm，所述第二段1.3的宽度为15.5mm。
所述第二水道2的深度为7mm，所述第二水道2的宽度为21mm。
散热效率较单水道的背板提升20％。
实施例2
本实施例提供一种多水道背板，所述多水道背板一面设置的水道包括第一水道1、第二水道2和第三水道3；
所述第一水道1和所述第三水道3以所述第二水道2为对称中心对称分布；
所述第一水道1的长度＞所述第二水道2的长度；
所述第一水道1包括依次设置的第一段1.1、第二段1.3和第三段1.2；
所述第一段1.1和所述第二段1.3的连接段为L形连接段；
所述第二水道2为中心对称分布，以所述多水道背板的中心点为基准；
所述第一段1.1的深度＝所述第三段1.2的深度＞所述第二段1.3的深度；
所述第一段1.1的宽度＝所述第三段1.2的宽度＜所述第二段1.3的宽度。
所述水道为蛇形水道。
所述第一段1.1的深度为10，所述第一段1.1的宽度为12mm。
所述第二段1.3的深度为8.5mm，所述第二段1.3的宽度为14mm。
所述第二水道2的深度为6mm，所述第二水道2的宽度为22mm。
散热效率较单水道的背板提升30％。
实施例3
本实施例提供一种多水道背板，所述多水道背板一面设置的水道包括第一水道1、第二水道2和第三水道3；
所述第一水道1和所述第三水道3以所述第二水道2为对称中心对称分布；
所述第一水道1的长度＞所述第二水道2的长度；
所述第一水道1包括依次设置的第一段1.1、第二段1.3和第三段1.2；
所述第一段1.1和所述第二段1.3的连接段为L形连接段；
所述第二水道2为中心对称分布，以所述多水道背板的中心点为基准；
所述第一段1.1的深度＝所述第三段1.2的深度＞所述第二段1.3的深度；
所述第一段1.1的宽度＝所述第三段1.2的宽度＜所述第二段1.3的宽度。
所述水道为蛇形水道。
所述第一段1.1的深度为8.5mm，所述第一段1.1的宽度为15mm。
所述第二段1.3的深度为7mm，所述第二段1.3的宽度为17mm。
所述第二水道2的深度为8mm，所述第二水道2的宽度为20mm。
散热效率较单水道的背板提升28％。
上述实施例1-3中多水道背板的盖板为平面盖板，即仅采用镜面的盖板和多水道背板进行焊接。所述单水道的背板为背板上水道为恒定尺寸的蛇形水道。
实施例4
本实施例提供一种多水道背板组件，所述多水道背板组件包括多水道盖板和多水道背板；
所述多水道背板一面设置的水道包括第一水道1、第二水道2和第三水道3；
所述第一水道1和所述第三水道3以所述第二水道2为对称中心对称分布；
所述第一水道1的长度＞所述第二水道2的长度；
所述第一水道1包括依次设置的第一段1.1、第二段1.3和第三段1.2；
所述第一段1.1和所述第二段1.3的连接段为L形连接段；
所述第二水道2为中心对称分布，以所述多水道背板的中心点为基准；
所述第一段1.1的深度＝所述第三段1.2的深度＞所述第二段1.3的深度；
所述第一段1.1的宽度＝所述第三段1.2的宽度＜所述第二段1.3的宽度。
所述水道为蛇形水道。
所述第一段1.1的深度为9mm，所述第一段1.1的宽度为12mm。
所述第二段1.3的深度为7mm，所述第二段1.3的宽度为15mm。
所述第二水道2的深度为7.7mm，所述第二水道2的宽度为21mm。
所述多水道盖板朝向水道的表面设置有梯形槽；所述梯形槽的长边和换热介质流动方向相垂直；所述梯形槽的深度为所述第二水道2深度的11.5％；所述梯形槽的最大宽度为所述第二水道2宽度的7％；所述梯形槽的最小宽度为所述第二水道2宽度的2.5％。
具体焊接过程为将所述多水道盖板和所述多水道背板组装后进行摩擦焊接，所述多水道背板的水道上设置有和所述多水道盖板相配合的凹槽。
该多水道背板组件的散热效率较实施例1的多水道背板提升12％。
实施例5
本实施例提供一种多水道背板组件，所述多水道背板组件包括多水道盖板和多水道背板；
所述多水道背板一面设置的水道包括第一水道1、第二水道2和第三水道3；
所述第一水道1和所述第三水道3以所述第二水道2为对称中心对称分布；
所述第一水道1的长度＞所述第二水道2的长度；
所述第一水道1包括依次设置的第一段1.1、第二段1.3和第三段1.2；
所述第一段1.1和所述第二段1.3的连接段为L形连接段；
所述第二水道2为中心对称分布，以所述多水道背板的中心点为基准；
所述第一段1.1的深度＝所述第三段1.2的深度＞所述第二段1.3的深度；
所述第一段1.1的宽度＝所述第三段1.2的宽度＜所述第二段1.3的宽度。
所述水道为蛇形水道。
所述第一段1.1的深度为8.5mm，所述第一段1.1的宽度为15mm。
所述第二段1.3的深度为7mm，所述第二段1.3的宽度为17mm。
所述第二水道2的深度为6mm，所述第二水道2的宽度为20mm。
所述多水道盖板朝向水道的表面设置有梯形槽；所述梯形槽的长边和换热介质流动方向相垂直；所述梯形槽的深度为所述第二水道2深度的10％；所述梯形槽的最大宽度为所述第二水道2宽度的9％；所述梯形槽的最小宽度为所述第二水道2宽度的2％。
具体焊接过程为将所述多水道盖板和所述多水道背板组装后进行摩擦焊接，所述多水道背板的水道上设置有和所述多水道盖板相配合的凹槽。
该多水道背板组件的散热效率较实施例1的多水道背板提升10％。
实施例6
本实施例提供一种多水道背板组件，所述多水道背板组件包括多水道盖板和多水道背板；
所述多水道背板一面设置的水道包括第一水道1、第二水道2和第三水道3；
所述第一水道1和所述第三水道3以所述第二水道2为对称中心对称分布；
所述第二水道2为中心对称分布，以所述多水道背板的中心点为基准；
所述第一水道1的长度＞所述第二水道2的长度；
所述第一水道1包括依次设置的第一段1.1、第二段1.3和第三段1.2；
所述第一段1.1和所述第二段1.3的连接段为L形连接段；
所述第一段1.1的深度＝所述第三段1.2的深度＞所述第二段1.3的深度；
所述第一段1.1的宽度＝所述第三段1.2的宽度＜所述第二段1.3的宽度。
所述水道为蛇形水道。
所述第一段1.1的深度为8.5mm，所述第一段1.1的宽度为12mm。
所述第二段1.3的深度为7.7mm，所述第二段1.3的宽度为14mm。
所述第二水道2的深度为6.6mm，所述第二水道2的宽度为22mm。
所述多水道盖板朝向水道的表面设置有梯形槽；所述梯形槽的长边和换热介质流动方向相垂直；所述梯形槽的深度为所述第二水道2深度的13％；所述梯形槽的最大宽度为所述第二水道2宽度的5％；所述梯形槽的最小宽度为所述第二水道2宽度的3％。
具体焊接过程为将所述多水道盖板和所述多水道背板组装后进行摩擦焊接，所述多水道背板的水道上设置有和所述多水道盖板相配合的凹槽。
该多水道背板组件的散热效率较实施例1的多水道背板提升15％。
对比例1
与实施例1的区别仅在于所述第一段的深度＝所述第三段的深度＝所述第二段的深度。散热效率较单水道的背板提升7％。
对比例2
与实施例1的区别仅在于所述第一段的宽度＝所述第三段的宽度＝所述第二段的宽度。散热效率较单水道的背板提升10％。
对比例3
与实施例4的区别仅在于将所述梯形槽设置为你等尺寸的矩形槽，矩形槽的宽度以梯形槽的做大宽度计。该多水道背板组件的散热效率较实施例1的多水道背板提升2％。
通过上述实施例和对比例的结果可知，本发明提供的多水道背板，通过对水道结构的重新设计，修改水道的比例产数，实现了多水道背板的散热效果的提升，提升散热效率，延长背板的使用寿命，避免了因为散热不佳而导致的溅射不均匀的问题。
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)
1.一种多水道背板，其特征在于，所述多水道背板一面设置的水道包括第一水道、第二水道和第三水道；
所述第一水道和所述第三水道以所述第二水道为对称中心对称分布；
所述第一水道的长度＞所述第二水道的长度；
所述第一水道包括依次设置的第一段、第二段和第三段；
所述第一段和所述第二段的连接段为L形连接段；
所述第二水道为中心对称分布，以所述多水道背板的中心点为基准；
所述第一段的深度＝所述第三段的深度＞所述第二段的深度；
所述第一段的宽度＝所述第三段的宽度＜所述第二段的宽度。
2.如权利要求1所述的多水道背板，其特征在于，所述水道为蛇形水道。
3.如权利要求1或2所述的多水道背板，其特征在于，所述第一段的深度为8.5-10mm。
4.如权利要求1-3任一项所述的多水道背板，其特征在于，所述第一段的宽度为12-15mm。
5.如权利要求1-4任一项所述的多水道背板，其特征在于，所述第二段的深度为7-8.5mm。
6.如权利要求1-5任一项所述的多水道背板，其特征在于，所述第二段的宽度为14-17mm。
7.如权利要求1-6任一项所述的多水道背板，其特征在于，所述第二水道的深度为6-8mm。
8.如权利要求1-7任一项所述的多水道背板，其特征在于，所述第二水道的宽度为20-22mm。
9.一种多水道背板组件，其特征在于，所述多水道背板组件包括多水道盖板和如权利要求1-8任一项所述的多水道背板；所述多水道背板的水道上设置有和所述多水道盖板相配合的凹槽；
优选地，所述多水道盖板朝向水道的表面设置有梯形槽；
优选地，所述梯形槽的长边和换热介质流动方向相垂直；
优选地，所述梯形槽的深度为所述第二水道深度的10-13％；
优选地，所述梯形槽的最大宽度为所述第二水道宽度的5-9％；
优选地，所述梯形槽的最小宽度为所述第二水道宽度的2-3％。
10.如权利要求9所述的多水道背板组件的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括将所述多水道盖板和所述多水道背板组装后进行焊接；
优选地，所述焊接的方式为摩擦焊接。
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Citations (3)
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| US20060272802A1 (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-07 | Hitachi Cable, Ltd. | Cooling plate |
| JP2010163639A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Showa Denko Kk | スパッタリング装置及びそれを用いた磁気記録媒体の製造方法 |
| US20140061039A1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-03-06 | Applied Materials, Inc. | Target cooling for physical vapor deposition (pvd) processing systems |
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2021
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