TWI308933B - - Google Patents

Description

1308933 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係提供一種摩擦攪拌銲製作光電產業pVD製 程靶材專用背板之製程方法，以該製程方&，可形成無缺 陷的高接合品質背’並可應用在銅、鋁及其他金屬與合 金材質之背板製作。 【先前技術】 省用之銲接技術’有採用習知熔融銲接方式，惟其 溶融輝接使用上有所限制，即對於銅合金、紹合金背板之 接合難以達成，為改善此一缺點’乃有業者以習用之真空 電子束銲（EB)銲接背板（如 接位置）’其銲接位置位於背板 第一圖所示標示E B之銲 (1 〇 )與蓋板（2 0 ) 間 如此雖可達成銲接之目的 但是在靶材接合 ⑽一)於背板之反覆整型過程及m製程中，經過真 空電子束銲（EB)銲接之背板極易因此變形亦或產生銲 籲道龜裂，造成背板之損壞。 是以’針對上述習知結 一種更具耐用性及符合經濟 用者所殷切企盼，亦係相關 方'向。 構所存在之問題點，如何開發 效益之創新加工方式，實為使 業者須努力研發突破之目標及 有鑑於此’發明人本於多 平從事相關產品之製造開發 舆設計經驗’針對上述之目择 铋洋加設計與審慎評估後， 終得一確具實用性之本發明。 【發明内容】 5 1308933 制，：：：之技術問題點：f用之電弧銲接技術有所限 !!成/用之另—真空電子束鲜（EB)鲜接，在於鋒接 (―)於背板二 但是在…合 “、之反覆整型過程及PVD製程中，背板容 易變形而無法維持平 背板損毀。 接處損壞’造成 解決問題之技術特點：提供—種摩擦授拌銲應用 =產業m製程㈣專用背板之製程方法，該方法為 目接合製程’可達到無缺陷的高品質接合，且可達到 良好的機械性質增強耐用性及背板之平整度，纟發明可應 3…、氧銅鋼合金、鋁合金、其它輕金屬及其合金材質 的背板：合’製程上先行製作背板’背板上並成型有冷卻 水道及盍板蓋合嵌槽’製作蓋板蓋覆於背板之嵌槽上，而 録接頭以機械帶動高速摩擦背板與蓋板間之銲接路徑起點 產生熱能，銲接頭前端之硬質撲拌頭深入欲結合之兩工件 力轉動摩擦，待材質軟化後，緩步移行並持續轉動摩 ” 凡成銲接後取出攪拌頭’達到結合背板與蓋板之 目的。 對照先前技術之功效： 一、本發明之銲接完成，於靶材接合（B〇nding)於背 板之反覆整型過程及PVD製程中，背板仍能保持其平整度 而不易變形。 一、本發明之銲接得實施於鋁合金、無氧銅' 銅合金 、其他輕金屬與其合金材質的背板接合。 6 1308933 手段及其功效，茲舉—較 后，相信本發明上述之目 深入而具體的瞭解。 有關本發明所採用之技術、 實細*例並配合圖式詳細說明於 的、構造及特徵，當可由之得一 【實施方式】 ’务月係提仏種摩擦攪拌銲製作光電產業pVD製 私乾材專用背板之製程方 參閱第—圖所示，本發明之 以攪拌薛（FSW，Fricti〇n stirWeidingUi •相接合製程，戶斤以本發明較真空電子束銲（eb)比較偏 向背板（1 0 )的位置，藉由摩擦攪拌銲（F S w)可妒 成無缺陷的高接合品質。該背板（10 )係為光電產鞏 PVD製絲材專用背板，背板㈡上成型有冷 (3 〇 )，背板（i 〇 )上則蓋覆有蓋板（2 〇 ),背板= 1 G )與蓋板（2 Q )間予以摩擦攪拌銲（f s w) 背板（1 0 )製成背板（5 〇 )(如第六圖所示）後 可多個背板（5 0 )併合’再以摩擦攪拌銲（f $ w )銲 接併合處，使之成為大面積的背板（1 〇 )。 參閱第二、第三圖所示，其背板（10)之結構為： -背板（10 )’該背板（！ 0 )之上製作有冷卻水 道（3 0 )，冷卻水道（3 〇 )之兩側緣頂面，則再各凹 設有一嵌槽（1 1)、（12)，該嵌槽（1 1)、（12) 之深度略大於蓋板（20)之厚度。 參閱第四圖所示’ -蓋板（2 0 )該蓋板（2 〇 ) 得容設於背板（1〇)之嵌槽（丄1)、（12)中；該蓋 板（2 0 )恰可以組入於背板（丄〇 )之嵌槽（i丄）、（ 7 1308933 1 2 )内。 參閱第五、坌丄π 她& , 乐，、圖所示，銲接以機械使迴轉摩_撸 拌棒（4 〇 )轉叙寐城 T' m 結合之兩工動摩檫產生熱能，授拌頭"i)深入欲 板〕中（ 板（1 〇 )與蓋板（2 0 )或背板與背 4 9 , 五圖所示），強力轉動摩擦，摩擦壓縮面（ 4 Z )亦同時啟筌4 待材質軟化後:、：1(20)、背板（10)轉動摩擦， 攪拌頭完成，、步移行並持續轉動摩擦攪拌，最後取出 板（5 0 )結合（如第六圖所示）。 而因應大面 背板（5 ^之背板需求’亦得以將加工完成之兩 板，供應市^間施以摩擦搜拌銲，如此可以製出大面積背 . I、應市場所需。 參閱第二至第_ 第，、圖所示，本發明之摩擦攪拌銲製作光 是產業PVD制去5岔 、程靶材專用背板之製程方法，其製程為： …a袅作一背板，該背板設冷卻水道，背板之冷卻水 逼一側設有嵌槽； b .製作蓋板’該蓋板尺寸得容設於背板.嵌槽内； C ·摩擦攪拌録接以機械使迴轉摩擦授拌棒轉動 產生熱能； ① d ·攪拌頭深入欲結合之背板與結合 動摩擦，摩擦壓縮面亦同時與蓋板、背板轉動#轉 二二::質軟化後，緩步移行並持續轉動摩擦授拌，最後 取出攪#頭完成背板（5 〇 )之結合。 上述之摩擦攪拌銲接背板之優點為，敕 告·餚；々日，A 正個銲接過程相 田間早，銲接接合部位並未融化，因 U此不會發生銲道裂縫 U08933 ，且不需要使用銲條或填料等消 邊緩#罢^ 自粍物。被銲物之於攪拌頭 還緣位置，不需前加工處理。銲接 * ^ 不藏事先清除被銲物 表面的氧化物。整個過程採自動化的銲接方式。對銅、叙 、錄合金被銲物而言，摩擦攪拌 ^ ^ 换了達到高接合強度的 性能要求可使用對於録道裂縫敏感性ρ a a〖生較向的合金材料。 本發明功效増進之處如下： 1、 本發明之銲接適用材質多 ^ ^ , 多如習用銲接難以製作 之銅合金、鋁合金、其他輕金屬 喝興其合金材質等，均可 銲接。 2、 本發明之銲接為固相接合製 ^ ^ 裏私，可形成無缺陷的 高接合口口質，且不易變形。 前=係㈣本㈣之較佳實施例為本發明之技 進行具體之說明；，准’熟悉此項技術之人士當可在不脫離 本發明之精神與原則下對本發明進行變更與修&，而 變更與㈣’皆應涵蓋於如下申請專利範圍所界定 令 〇 % 【圖式簡單說明】 第-圖：係電子束及摩擦銲鲜接位置示意圖。 第二圖.係背板之前視示意圖。 第三圖：係背板之立體示意圖。 第四圖：係背板與蓋板組合後剖示圖。 第五圖.係摩擦攪拌銲銲接背板動作立體示意圖 第六圖：係摩擦攪拌銲完成狀態示意圖。 【主要元件符號說明】 9 1308933 (1 ο)背板 (1 1 )嵌槽 (1 2 )嵌槽 (2 0 )蓋板 (3 0 )冷卻水道 (4 0 )迴轉摩擦攪拌棒 (4 1 )攪拌頭 (4 2 )摩擦壓縮面 (5 0 )靶材專用背板

Claims (1)

1308933 •十、申請專利範圍： ； 1 種摩擦攪拌銲製作光電產業PVD製程靶材專 .用背板之製程方法，其方法為： a •製作一背板，該背板設冷卻水道，背板之冷卻水 道二側設有嵌槽； b ·製作結合件，該結合件製成蓋板時尺寸得容設於 背板搬槽内’結合件製成背板時與背板靠合； • c.摩擦攪拌銲接以機械使迴轉摩擦攪拌棒轉動摩擦 背板及結合件產生熱能； d攪拌頭深入欲結合之背板與結合件中，強力轉 動摩擦，摩擦壓縮面亦同時與結合件、背板轉動摩擦； e待材質軟化後，緩步移行並持續轉動摩擦授样 ，最後取出攪拌頭完成背板與結合件之結合。 2 .如申請專利範圍第丄項所述之摩擦攪拌銲製作光 電產業PVD製程靶材專用背板之製程方法其中該結合件 # 為蓋板。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之摩擦攪拌銲製作 光電產業PVD製絲材專用f板之製程方法，纟中該結合 件為背板。 σ 4 .如申請專利範圍第χ項所述之摩擦攪拌銲製作光 電產業PVD製程靶材專用背板之製程方 卉中该背板與 背*板間以摩擦攪拌銲銲接增大尺寸。 、 5 .如申請專利範圍第丄項所述之摩擦攪拌 電產業PVD製程靶材專用背板之製程方法， 一肀該結合件 1308933 為銅合金。 6 .如申請專利範圍第1項所述之摩擦攪拌銲製作一 電產業PVD製程靶材專用背板之製程方法，其中該結入> 為紹合金。 ''件 7 .如申請專利範圍第1項所述之摩擦攪拌銲製 電產業PVD製程乾材專用背板之製程方法，其中該社人光 為輕金屬。 /δ件 8 ·如申請專利範圍第1項所述之摩擦攪拌鲜製 電產業PVD製程乾材專用背板之製程方法，其中該結入光 為輕金屬之合金。 5件 9 .如申請專利範圍第1項所述之摩擦攪拌銲製 “ 電產業PVD製裎靶材專用板之製程方法，其中 光 為無氧銅。 # Η—、圖式： 如次頁 12