TWI677588B - 濺鍍靶用切削工具、濺鍍靶的加工方法及濺鍍靶製品的製造方法 - Google Patents

濺鍍靶用切削工具、濺鍍靶的加工方法及濺鍍靶製品的製造方法 Download PDF

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TWI677588B
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藤田昌宏
Masahiro Fujita
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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種濺鍍靶用切削工具，係用以對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面者，該濺鍍靶用切削工具係具備：軸部、及設置於前述軸部之先端的刃部；在沿著前述軸部之軸心的剖面中，前述刃部係具有：側面，係沿著前述軸心而延伸；前端面，係與前述軸心交叉；主凹曲面，係位於前述側面與前述前端面之間且自後端朝前端延伸；第一切口面，係連接於前述主凹曲面的前端與前述前端面之間；以及第二切口面，係連接於前述主凹曲面的後端與前述側面之間。

Description

濺鍍靶用切削工具、濺鍍靶的加工方法及濺鍍靶製品的製造方法
本發明係關於一種濺鍍靶用切削工具、濺鍍靶的加工方法及濺鍍靶製品的製造方法。
以往，對於濺鍍靶，藉由機械加工將濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面(R面)(參照專利文獻1)。
[現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻11：日本特開2001-40471號公報。
本案發明者係發現對濺鍍靶的角部去角取面時，會對弧面造成傷痕。並且，在對基板濺鍍時也就是在 基板與濺鍍靶之間施加高電壓時，此傷痕會有引起異常放電的疑慮。因此，必須精確地進行濺鍍靶之角部的去角取面。
本發明係提供一種對濺鍍靶的角部去角取面成弧面時難以造成傷痕的濺鍍靶用切削工具、濺鍍靶的加工方法及濺鍍靶製品的製造方法。
本發明的濺鍍靶用切削工具係用以對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面者，該濺鍍靶用切削工具係具備：軸部、及設置於前述軸部之前端的刃部；在沿著前述軸部之軸心的剖面中，前述刃部係具有：側面，係沿著前述軸心而延伸；前端面，係與前述軸心交叉；主凹曲面，係位於前述側面與前述前端面之間且自後端朝前端延伸；第一切口面，係連接於前述主凹曲面的前端與前述前端面之間；以及第二切口面，係連接於前述主凹曲面的後端與前述側面之間。
其中，「側面沿著軸心而延伸」係包含：側面與軸心平行之情況，或是側面不與軸心正交而成交叉之情況。
本發明的濺鍍靶用切削工具中，沿著軸心的剖面中，刃部係具有：側面、前端面、主凹曲面、前述第一切口面、以及前述第二切口面。
就濺鍍靶用切削工具的實施形態而言，可例舉下述切 削工具：在沿著前述軸部之軸心的剖面中，前述第一切口面係具有連接於前述主凹曲面之前端的第一副凸曲面或第一傾斜面，前述第二切口面係具有連接於前述主凹曲面之後端的第二副凸曲面或第二傾斜面。
其中，凹曲面及凸曲面係不限定於正圓的圓弧面，亦包含橢圓的圓弧面。
濺鍍靶用切削工具的一實施形態中，沿著前述軸部之軸心的剖面中，前述第一切口面係具有連接於前述主凹曲面之前端的第一副凸曲面，前述第二切口面係具有連接於前述主凹曲面之後端的第二副凸曲面。
根據前述實施形態，利用主凹曲面切削濺鍍靶的角部去角取面成弧面時，由於主凹曲面的兩端為第一、第二副凸曲面，所以可防止對弧面造成傷痕。
濺鍍靶用切削工具的一實施形態中，沿著前述軸心的剖面中，前述第一切口面還具有連接於前述第一副凸曲面之前端的第三副凹曲面，前述第二切口面還具有連接於前述第二副凸曲面之後端的第四副凹曲面。
根據前述實施形態，由於第一切口面還具有連接於第一副凸曲面之前端的第三副凹曲面，第二切口面還具有連接於第二副凸曲面之後端的第四副凹曲面，所以可進一步確實地防止對弧面造成傷痕，並且與濺鍍靶表面所形成之夾角成為平坦，可進一步確實地防止異常放電。
濺鍍靶用切削工具的一實施形態中，沿著前述軸部之軸心的剖面中，前述第一切口面係具有連接於前 述主凹曲面之前端的第一傾斜面，前述第二切口面係具有連接於前述主凹曲面之後端的第二傾斜面。
根據前述實施形態，能夠防止對弧面造成傷痕。
本發明的濺鍍靶的加工方法的一實施形態係：對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面的加工方法，在使前述濺鍍靶用切削工具繞著前述軸部之軸心旋轉的狀態下，使前述切削工具的前述刃部的外周面接觸於前述濺鍍靶的前述角部，而切削前述角部，藉此去角取面成弧面。
根據前述實施形態，由於採用前述濺鍍靶用切削工具來加工濺鍍靶，所以可防止對濺鍍靶的弧面造成傷痕。
濺鍍靶的加工方法的另一實施形態係：在使前述濺鍍靶旋轉的狀態下，使前述濺鍍靶用切削工具的前述刃部的外周面接觸於前述濺鍍靶的前述角部，而切削前述角部，藉此去角取面成弧面。
根據前述實施形態，由於採用前述濺鍍靶用切削工具來加工濺鍍靶，所以可防止對濺鍍靶的弧面造成傷痕。
濺鍍靶製品的製造方法的一實施形態係：包含藉由前述加工方法來加工濺鍍靶的步驟。
根據前述實施形態，由於藉由前述濺鍍靶的加工方法來製造濺鍍靶製品，所以可獲得品質提升的濺鍍靶製品。
濺鍍靶製品的製造方法的另一實施形態係： 包含藉由前述加工方法來加工圓板狀或圓筒狀之濺鍍靶的步驟。
根據前述實施形態，可獲得品質提升的濺鍍靶製品。
根據本發明的濺鍍靶用切削工具，在對濺鍍靶的角部去角取面成弧面時難以產生傷痕。
根據本發明的濺鍍靶的加工方法，可防止對濺鍍靶的弧面造成傷痕。
根據本發明的濺鍍靶製品的製造方法，可獲得在使用時難以引起異常放電的濺鍍靶製品。
1‧‧‧濺鍍靶
2‧‧‧濺鍍面
3‧‧‧側面
4‧‧‧角部
5‧‧‧弧面
10、10A、10B‧‧‧濺鍍靶用切削工具
11‧‧‧軸部
11a‧‧‧軸心
12‧‧‧刃部
20‧‧‧主凹曲面
21‧‧‧第一副凸曲面(第一切口面)
22‧‧‧第二副凸曲面(第二切口面)
23‧‧‧第三副凹曲面(第一切口面)
24‧‧‧第四副凹曲面(第二切口面)
25‧‧‧第一傾斜面(第一切口面)
26‧‧‧第二傾斜面(第二切口面)
30‧‧‧側面
31‧‧‧前端面
C‧‧‧主凹曲面20的中心
R‧‧‧弧面上及圓弧上之主凹曲面20的中央點
L1‧‧‧第一直線
L2‧‧‧第二直線
θ‧‧‧角度
r20‧‧‧主凹曲面的半徑
20a‧‧‧主凹曲面20的前端
20b‧‧‧主凹曲面20的後端
21a‧‧‧第一副凸曲面21的前端
22b‧‧‧第二副凸曲面22的後端
23a‧‧‧第三副凹曲面23的前端
24b‧‧‧第四副凹曲面24的後端
100‧‧‧切削工具
112‧‧‧刃部
120‧‧‧主凹曲面
130‧‧‧側面
131‧‧‧前端面
135‧‧‧第一角部
136‧‧‧第二角部
111a‧‧‧軸心
d‧‧‧間隙
r‧‧‧弧面5的半徑
r21‧‧‧第一副凸曲面21的半徑
r22‧‧‧第二副凸曲面22的半徑
r23‧‧‧第三副凹曲面23的半徑
r24‧‧‧第四副凹曲面24的半徑
A、B‧‧‧部分
第1圖係顯示本發明的濺鍍靶用切削工具的第一實施形態之動作的立體圖。
第2圖係顯示濺鍍靶用切削工具之動作的剖面圖。
第3圖係第2圖的放大剖面圖。
第4圖係顯示作為比較例之濺鍍靶用切削工具之動作的剖面圖。
第5圖係顯示本發明的濺鍍靶用切削工具的第二實施形態之動作的剖面圖。
第6圖係顯示本發明的濺鍍靶用切削工具的第二實施形態之另一動作的剖面圖。
第7圖係顯示本發明的濺鍍靶用切削工具的第三實施形態之動作的剖面圖。
以下，根據圖式所示的實施形態詳細說明本發明。
(第一實施形態)
第1圖係顯示本發明的濺鍍靶用切削工具的第一實施形態之動作的立體圖。第2圖係顯示濺鍍靶用切削工具之動作的剖面圖。
如第1圖與第2圖所示，濺鍍靶用切削工具(以下，簡稱切削工具)10係對濺鍍靶1的濺鍍面2與側面3所形成的角部4去角取面成弧面5。
濺鍍靶1係形成長條板狀。濺鍍面2係由以短邊方向與長邊方向構成之頂面所構成。側面3係由以端邊方向或長邊方向與厚度方向構成之面所構成。角部4係以由濺鍍面2與側面3形成之邊所構成。濺鍍面2亦可由正方形的頂面所構成。
濺鍍靶1亦可形成為圓板狀。此時，濺鍍面2係由圓形的頂面所構成，而側面3係由圓形的頂面與圓形的底面之間的周面所構成。再者，濺鍍靶1亦可形成為圓筒狀，此時，濺鍍面2係由圓筒材的外周面所構成，而側面3係由圓筒材的厚度方向之面所構成。
在濺鍍時，藉由濺鍍而離子化的惰性氣體衝擊濺鍍靶1的濺鍍面2。受到離子化的惰性氣體所衝擊的濺鍍面2會擊出包含在濺鍍靶1中的靶原子。被擊出的原子係堆積在與濺鍍面2相向配置的基板上，而於此基板上 形成薄膜。
濺鍍靶1係可選自鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鎢(W)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、銦(In)等金屬及由該等之合金所成群組中的材料來製作。構成濺鍍靶1的材料不限定於此等。例如，就作為電極、配線材料用的濺鍍靶1的材料而言，Al較佳，例如使用純度99.99%以上的Al，特別是使用99.999%的Al為更佳。高純度Al係具高導電性，故適合作為電極、配線材料用的濺鍍靶1的材料，而Al純度越高，材質越柔軟而容易產生傷痕，故本發明的濺鍍靶用切削工具可適合用於以高純度Al為材料的濺鍍靶的製造。通常濺鍍靶1的厚度為10至25mm左右。
就切削工具10而言，可例舉：端銑刀、圓角銑刀、弧面刀具等。就設置切削工具10的加工裝置而言，可例舉：將濺鍍靶固定，移動旋轉的切削工具，藉由刃部12的外周面對濺鍍靶的角部去角取面之加工型態，以及對於圓板狀或圓筒狀的濺鍍靶進行加工時，切削工具不旋轉而固定的狀態下，使濺鍍靶旋轉，藉由刃部12的外周面對濺鍍靶的角部去角取面之加工型態。
就前者型態的加工裝置而言，可舉例如：銑床、NC銑床、綜合加工機等，就後者型態的加工裝置而言，可舉例如：車床、NC車床。
使用於銑床、NC銑床、綜合加工機等之加工裝置的切削工具10係具有：軸部11，具有軸心11a、以 及設置於軸部11的前端的刃部12。刃部12的中心軸係與軸部11之軸心11a一致。刃部12可對於軸心11a周圍，獨立存在兩個、三個，亦可連續地存在。複數個刃部12獨立存在時，以間隔180°等間隔配置兩個、以間隔120°等間隔配置三個、以間隔90°等間隔配置四個時，容易使弧面5的加工痕跡的間隔成為均等而較佳。此外，刃部12亦可與軸部11一體成形，亦可形成可更換刀刃端部(Tip)的樣式。就刃部12的材質而言，從防止因加工時之衝擊產生之破損所造成之濺鍍靶的傷痕的觀點、耐久性的觀點等來考量，適合採用屬於超硬合金之碳化鎢系材料、所謂的HSS(high speed steel)之高速鋼(以碳鋼為基礎之鎢、鉬、釩等的合金)等。此外，從防止刃部因熱損傷等之表面不良所造成之異常放電的觀點來考量，亦可施作鑽石、TiN等之表面覆材。
切削工具10係對於濺鍍靶1配置成軸心11a與濺鍍靶1之厚度方向一致。並且，藉由加工裝置使切削工具10繞著軸心11a旋轉而沿著濺鍍靶1的長邊方向(角部4的延伸方向)移動，以切削工具10的刃部12的外周面對濺鍍靶1的角部4進行切削。藉此，角部4係去角取面成弧面5。通常，所要形成的弧面5的寬度為0.5至5mm，所以主凹曲面20的半徑亦通常為0.5至5mm。主凹曲面的半徑，通常為濺鍍靶1的厚度的0.02倍以上0.5倍以下，較佳為0.05倍以上0.4倍以下，更佳為0.1倍以上0.3倍以下。主凹曲面的半徑與濺鍍靶1的厚度的關係設於上述範圍內時，可 形成不產生異常放電的弧面5，而且可防止因弧面5過大而導致濺鍍粒子堆積於支撐背板上。
第3圖係第2圖的放大剖面圖。如第3圖所示，沿著軸心11a的剖面中，刃部12的外周面係具有：從後端往前端延伸的主凹曲面20、連接於主凹曲面20之前端20a的第一副凸曲面21、以及連接於主凹曲面20之後端20b的第二副凸曲面22。主凹曲面20及第一、第二副凸曲面21、22係對於軸心11a呈線對稱地形成於左右。所謂的前端側係指沿著軸心11a之方向的刃部12側，所謂的後端側係指沿著軸心11a之方向的軸部11側。
刃部12的外周面還具有與軸心11a呈平行的側面30。刃部12係具有與軸心11a交叉的前端面31。第一副凸曲面21係位於主凹曲面20與前端面31之間，第二副凸曲面22係位於主凹曲面20與側面30之間。主凹曲面20(的前端)與第一副凸曲面21的連接點(20a)、及主凹曲面20(的後端)與第二副凸曲面22的連接點(20b)係反曲點，為了明示而於圖中以黑點顯示。
換句話說，第一副凸曲面21係構成連接於主凹曲面20的前端20a與前端面31之間的第一切口面。亦即，第一切口面係將連接主凹曲面20之延伸線與前端面31之延伸線所構成的角部去角取面後的面部。第二副凸曲面22係構成連接於主凹曲面20的後端20b與側面30之間的第二切口面。亦即，第二切口面係將連接主凹曲面20之延伸線與側面30之延伸線所構成的角部去角取面後的 面部。
主凹曲面20及第一、第二副凸曲面21、22係圓弧面。另外，主凹曲面20及第一、第二副凸曲面21、22係亦可為橢圓狀的弧面，較佳為大致正圓狀的圓弧面，更佳為正圓狀的圓弧面。
沿著第3圖之前述切削工具10的前述軸部之軸心11a的剖面中，前述主凹曲面20為圓弧狀時，將前述主凹曲面20視為圓弧面時之其圓的中心(以下，會有記載為主凹曲面20之中心的情形)C與前述主凹曲面20的前端20a連結的第一直線，與將前述主凹曲面20的中心C與前述主凹曲面20的後端20連結的第二直線所形成之夾角角度，係於70°以上90°以下，較佳為80°以上90°以下，更佳為90°。藉此，可大幅地形成主凹曲面，防止對弧面5造成傷痕，而可大幅地形成濺鍍面1的弧面5。此外，為了更進一步防止對弧面5造成傷痕，前述主凹曲面20的前端20a較佳係位於自前述主凹曲面20之中心C起朝濺鍍靶1之側面3描繪之垂直線(平行於濺鍍面2的直線)上，或位於更靠內側(主凹曲面20側)，更佳係位於前述垂直線(平行於濺鍍面2的直線)上。再者，前述主凹曲面20的後端20b較佳係位於自前述主凹曲面20之中心C起朝濺鍍靶1的濺鍍面2描繪之垂直線(平行於側面3的直線)上，或位於更靠內側(主凹曲面20側)，更佳係位於前述垂直線(平行於側面3的直線)上。再者，連接圓弧上之弧面5的中央點R與主凹曲面20的中心C的直線，與自前述主凹 曲面20之中心C朝濺鍍靶1之側面3描繪的垂直線所形成之夾角角度係可為45°。
主凹曲面20、第一副凸曲面21及第二副凸曲面22為圓弧狀時，主凹曲面20的半徑係大於第一副凸曲面21的半徑r21及第二副凸曲面22的半徑r22的各者。第一、第二副凸曲面21、22的半徑r21、r22係彼此相同，但亦可不同。弧面5係藉由主凹曲面20所形成，所以弧面5的半徑r係與主凹曲面20的半徑一致。第一、第二副凸曲面21、22的半徑r21、r22係分別為0.02mm以上，從防止對弧面5造成傷痕的觀點來考量，以0.05mm以上較佳、更佳為0.1mm以上，通常為1mm以下，較佳為0.5mm以下。再者，第一、第二副凸曲面21、22的半徑r21、r22分別為弧面5(主凹曲面20)的半徑r的35%以下，就將濺鍍面2與弧面5的交界加工成滑順之點而言，以25%以下較佳、10%以下更佳。再者，就防止對弧面5造成傷痕，並且抑制切削工具的中心偏擺、精修完工表面特性形狀的劣化、切削工具的異常消耗、破損、成為加工裝置故障的原因之連續地產生於切削工具與濺鍍靶之間的振動(所謂顫振，chatter vibration)等而言，以0.5%以上25%以下為佳，1%以上20%以下為較佳，2%以上15%以下為更佳，2.5%以上10%以下為特別佳。第一、第二副凸曲面21、22的半徑r21、r22設為上述範圍時，可形成異常放電之產生風險較低且精修完工表面特性形狀優良的弧面5，且可延長切削工具、加工裝置的壽命。
第二副凸曲面22的後端與濺鍍靶1的濺鍍面2之間係設置有間隙d。隙間d係第一、第二副凸曲面21、22的半徑r21、r22以下，通常，相對於弧面5的半徑r為2%以上。例如，弧面5的半徑r為3mm時，間隙d為0.1mm以上。第一副凸曲面21的前端與濺鍍靶1的側面3之間亦設置有同樣的間隙。
根據前述切削工具10，沿著軸心11a的剖面中，刃部12的外周面係具有：主凹曲面20、連接於主凹曲面20的前端20a的第一副凸曲面21、以及連接於主凹曲面20的後端20b的第二副凸曲面22。因此，利用主凹曲面20切削濺鍍靶1的角部4而去角取面成弧面時，由於主凹曲面20的兩端係第一、第二副凸曲面21、22，所以可防止對弧面5造成傷痕。再者，即使主凹曲面20、第一副凸曲面21及第二副凸曲面22不是圓的圓弧面時，將主凹曲面20的半徑、第一副凸曲面21與第二副凸曲面22的半徑r21、r22、弧面5的半r視為各曲面中之軸心11a方向的距離範圍，而可視為與上述半徑之間的關係相同。
概括而言，由於第一、第二副凸曲面21、22係接續著主凹曲面20而形成，所以主凹曲面20與第一、第二副凸曲面21、22之間未形成角部(稜邊)，而使弧面5的表面滑順。假設，除了主凹曲面20之外，亦以第一、第二副凸曲面21、22來切削角部4時，由於第一、第二副凸曲面21、22無稜邊，所以弧面5的表面亦滑順。
濺鍍靶係由金屬及其合金所製作時，通常硬度較高， 故藉由高速旋轉的切削工具來切削角部形成弧面時，容易因較重的負載而產生切削工具的中心偏擺。本案之切削工具由於具有上述第一切口面及上述第二切口面，所以利用本案之切削工具進行去角取面成弧面時，可防止對弧面或弧面附近之濺鍍面、側面等造成傷痕。
特別是，可防止對弧面5的濺鍍面2側造成傷痕，所以對與濺鍍面2相向配置的基板濺鍍時，亦即於基板與濺鍍靶1之間施加高電壓時，可防止引起異常放電。
第4圖係顯示作為比較例的切削工具100。沿著軸心111a的剖面中，此切削工具100的刃部112的外周面未具有本發明的第一、第二副凸曲面21、22，而僅設有主凹曲面120。亦即，主凹曲面120與側面130之間形成有第一角部(稜邊)135，且主凹曲面120與前端面131之間形成有第二角部(稜邊)136。
採用比較例的切削工具100，於濺鍍靶1形成弧面5時，被加工材的濺鍍靶的位置精密度、加工時的切削工具的中心等稍微發生偏差時，如A部分所示，第一角部135會對弧面5的濺鍍面2側造成傷痕，且如B部分所示，第二角部136會對弧面5的側面3側造成傷痕。通常，傷痕的深度係10至30μm左右，惟如此的傷痕特別是對弧面5的濺鍍面側造成傷痕時，在基板與濺鍍靶1之間施加高電壓時，這些傷痕會有引起異常放電的疑慮。
(第二實施形態)
第5圖係顯示本發明的濺鍍靶用切削工具的第二實施 形態之動作的剖面圖。第二實施形態與第一實施形態係刃部的形狀相異。以下就此相異構成加以說明。另外，在第二實施形態中，與第一實施形態相同的符號係與第一實施形態相同構成，故省略其說明。
如第5圖所示，沿著軸心11a的剖面中，切削工具10A的刃部12的外周面除了主凹曲面20及第一、第二副凸曲面21、22之外，還具有連接於第一副凸曲面21的前端21a的第三副凹曲面23、以及連接於第二副凸曲面22的後端22b的第四副凹曲面24。第一副凸曲面21與第三副凹曲面23的連接點(21a)、及第二副凸曲面22與第四副凹曲面24的連接點(22b)係反曲點，為了明示而於圖中以黑點顯示。
換言之，第一副凸曲面21及第三副凹曲面23係構成連接於主凹曲面20的前端20a與前端面31之間的第一切口面。亦即，第一切口面係由將連接主凹曲面20之延伸線與前端面31之延伸線所構成的角部去角取面而形成。同樣地，第二副凸曲面22及第四副凹曲面24係構成連接於主凹曲面20的前端20b與側面30之間的第二切口面。亦即，第二切口面係由將連接主凹曲面20之延伸線與側面30之延伸線所構成的角部去角取面而形成。
主凹曲面20、第一、第二副凸曲面21、22及第三、第四副凹曲面23、24係圓弧面。另外，主凹曲面20、第一、第二副凸曲面21、22、以及第三、第四副凹曲面23、24亦可為橢圓狀的弧面，較佳為大致正圓狀的圓弧 面，更佳為正圓狀的圓弧面。
第5圖之前述切削工具10中之沿著前述軸部之軸心11a的剖面中，前述主凹曲面20為圓弧面時，將前述主凹曲面20視為圓弧面時之其圓的中心(主凹曲面20之中心)C與前述主凹曲面20的前端20a連結的第一直線，與將前述主凹曲面20的中心C與前述主凹曲面20的後端20b連結的第二直線所形成之夾角角度，係於70°以上90°以下，較佳為80°以上90°以下，更佳為90°。藉此，可大幅地形成主凹曲面，防止對弧面5造成傷痕，而可大幅地形成濺鍍靶1的弧面5。此外，為了就更進一步防止對弧面5造成傷痕，前述主凹曲面20的前端20a較佳係位於自前述主凹曲面20之中心C起朝濺鍍靶1之側面3描繪之垂直線(平行於濺鍍面2的直線)上，或位於更靠內側(主凹曲面20側)，更佳係位於前述垂直線(平行於濺鍍面2的直線)上。再者，前述主凹曲面20的後端20b較佳係位於自前述主凹曲面20之中心C起朝濺鍍靶1的濺鍍面2描繪之垂直線(平行於側面3的直線)上，或位於更靠內側(主凹曲面20側)，更佳係位於前述垂直線(平行於側面3的直線)上。再者，連接圓弧上之弧面5的中央點R與主凹曲面的中心C的直線，與自前述主凹曲面20之中心朝濺鍍靶1之側面3描繪的垂直線所形成之夾角角度係可為45°。
主凹曲面20、第一、第二副凸曲面21、22及第三、第四副凹曲面23、24為圓弧狀時，第三副凹曲面23的半徑r23及第四副凹曲面24的半徑r24係分別小於主 凹曲面20的半徑。第一、第二副凸曲面21、22的半徑r21、r22及第三、第四副凹曲面23、24的半徑r23、r24係彼此相同，但亦可不同。弧面5係藉由主凹曲面20所形成，所以弧面5的半徑r係與主凹曲面20的半徑一致。第二副凸曲面22與第四副凹曲面24的半徑總和r22+r24(同樣地第一副凸曲面21與第三副凹曲面23的半徑總和r21+r23)係0.02mm以上，從防止對弧面5造成傷痕的觀點來考量，以0.05mm以上較佳，更佳為0.1mm以上，通常為1mm以下，較佳為0.5mm以下。再者，r22+r24(同樣地r21+r23)係弧面5(主凹曲面20)的半徑r的35%以下，就將濺鍍面2與弧面5的交界加工成滑順之點而言，濺鍍面2較佳係與第三、第四副凹曲面23、24相交的形狀。再者，就防止對弧面5造成傷痕，並且抑制切削工具的中心偏擺、連續地產生於切削工具與濺鍍靶之間的振動(所謂顫振，chatter vibration)等而言，以0.5%以上25%以下為佳，1%以上20%以下為較佳，2%以上15%以下為更佳，2.5%以上10%以下為特別佳。r22+r24、r21+r23設為上述範圍時，可形成異常放電之產生風險較低且精修完工表面特性形狀優良的弧面5，且可延長切削工具、加工裝置的壽命。
第四副凹曲面24的後端24b與濺鍍靶1的濺鍍面2之間係設置有間隙d。間隙d係副凸曲面與副凹曲面之總和(r22+r24、r21+r23)以下，通常，相對於弧面5的半徑r為2%以上。
例如，弧面5的半徑r為3mm時，間隙d為0.1mm以 上。第三副凹曲面23的前端23a與濺鍍靶1的側面3之間亦設置有同樣的間隙d。
根據前述切削工具10A，刃部12的外周面還具有：第三副凹曲面23、及第四副凹曲面24，所以可進一步確實地防止對弧面5造成傷痕。上述效果係如第5圖所示，可藉由將第四副凹曲面24側的間隙d設為較第二副凸曲面22的半徑r22及第四副凹曲面24的半徑r24之各者還大而有效地發揮。另外，關於第三副凹曲面23側的間隙d，藉由設為較第一副凸曲面21的半徑r21及第三副凹曲面23的半徑r23之各者還大，而亦可發揮同樣的效果。
如第6圖所示，將第四副凹曲面24側的間隙d設為較第二副凸曲面22的曲率半徑r22及第四副凹曲面24的半徑r24之各者還小時，除了防止對弧面5造成傷痕的效果以外，濺鍍靶1的弧面5與濺鍍面2所形成之夾角係變得比第一實施形態所獲得者更平坦，可進一步確實地防止濺鍍時之異常放電的產生。另外，關於第三副凹曲面23側的間隙d，藉由設為較第一副凸曲面21的半徑r21及第三副凹曲面23的半徑r23之各者還小，而亦可發揮同樣的效果。
即使主凹曲面20、第一、第二副凸曲面21，22及第三、第四副凹曲面23、24不是圓弧面時，將主凹曲面20的半徑、第一、第二副凸曲面21、22的半徑r21、r22、第三、第四副凹曲面23、24的半徑r23、r24及弧面5的半徑r視為各曲面中之軸心11a方向的距離範圍，而可 視為與上述半徑之間的關係相同。
(第三實施形態)
第7圖係顯示本發明的濺鍍靶用切削工具的第三實施形態之動作的剖面圖。第三實施形態與第一實施形態係刃部的形狀相異。以下就此相異構成加以說明。另外，在第三實施形態中，與第一實施形態相同的符號係與第一實施形態相同構成，故省略其說明。
如第7圖所示，沿著軸心11a的剖面中，切削工具10B的刃部12的外周面係具有：作為連接於主凹曲面20之前端20a的第一切口面的第一傾斜面25、以及作為連接於主凹曲面20之後端20b的第二切口面的第二傾斜面26。第一、第二傾斜面25、26為平坦面。
因此，利用主凹曲面20切削濺鍍靶1的角部4去角取面成弧面時，由於主凹曲面20的兩端為第一、第二傾斜面25、26，所以可防止對弧面5造成傷痕。再者，第一、第二傾斜面25、26為平坦面，所以可防止對弧面5造成傷痕。
沿著軸心11a的剖面中，前述主凹曲面20為圓弧面時，將主凹曲面20視為圓弧面時之其圓的中心(主凹曲面20之中心)C與前述主凹曲面20的前端20a連接的第一直線L1，與將主凹曲面20的中心C與主凹曲面20的後端20b連結的第二直線L2所形成之夾角角度θ，以於70°以上90°以下為佳，80°以上90°以下為較佳，90°為更佳。藉此，可大幅地形成主凹曲面20，防止對弧面5造成 傷痕，而可大幅地形成濺鍍靶1的弧面5。弧面5的半徑係與主凹曲面20的半徑r20一致。為了更進一步防止對弧面5造成傷痕，前述主凹曲面20的前端20a較佳係位於自前述主凹曲面20的中心C起朝濺鍍靶1的側面3描繪之垂直線(平行於濺鍍面2的直線)上，或位於更靠內側(主凹曲面20側)，更佳係位於前述垂直線(平行於濺鍍面2的直線)上。再者，前述主凹曲面20的後端20b較佳係位於自前述主凹曲面20的中心C起朝濺鍍靶1的濺鍍面2描繪之垂直線(平行於側面3的直線)上，或位於更靠內側(主凹曲面20側)，更佳係位於前述垂直線(平行於側面3的直線)上。再者，連結圓弧上之弧面5的中央點R與主凹曲面的中心C的直線，與自前述主凹曲面20的中心C朝濺鍍靶1的側面3描繪的垂直線所形成之夾角角度係可為45°。
第二傾斜面26的後端與濺鍍靶1的濺鍍面2之間的間隙d為0.05mm以上，從防止對於弧面5造成傷痕的觀點來考量，以0.1mm以上較佳，通常為0.5mm以下。第二傾斜面26與濺鍍面2所形成之夾角角度為1°以上，從防止對於弧面5造成傷痕的觀點來考量，以2°以上為佳，3°以上為較佳，10°以上為更佳，20°以上為特別佳。再者，為了更進一步確實地防止濺鍍時之異常放電的產生，係未達90°，以60°以下為佳，45°以下為較佳，30°以下為更佳，25°以下為特別佳。藉此，濺鍍靶1的弧面5與濺鍍面2所形成之夾角角度更為平坦。同樣地，第一傾斜面25的前端與濺鍍靶1的側面3之間的間隙d為0.05mm以上， 從防止對於弧面5造成傷痕的觀點來考量，以0.1mm以上較佳，通常為0.5mm以下。第一傾斜面25與側面3所形成之夾角角度為1°以上，從防止對於弧面5造成傷痕的觀點來考量，以2°以上為佳，3°以上為較佳，10°以上為更佳，20°以上為特別佳。再者，為了更進一步確實防止濺鍍時之異常放電的產生，係未達90°，以60°以下為佳，45°以下為較佳，30°以下為更佳，25°以下為特別佳。藉此，濺鍍靶1的弧面5與濺鍍面2所形成之夾角角度更為平坦。因此，第一、第二傾斜面25、26難以對弧面5造成傷痕，可成為在濺鍍時難以產生異常放電的形狀。再者，將第二傾斜面26與濺鍍面2所形成之夾角角度、第一傾斜面25與側面3所形成之夾角角度設為1°以上30°以下時，可使第二傾斜面26與側面30的交點、第一傾斜面25與前端面31的交點，與濺鍍靶1的間隔縮小，且可抑制連續地產生於切削工具與濺鍍靶之間的振動(所謂顫振，chatter vibration)，所以可形成異常放電之產生風險較低且精修完工表面特性形狀優良的弧面5，且可延長切削工具、加工裝置的壽命。
主凹曲面20為圓弧狀時，主凹曲面20的半徑係較第一、第二傾斜面25、26之各者的長度還長。第一、第二傾斜面25、26的長度係彼此相同，但亦可不同。弧面5係藉由主凹曲面20所形成，所以弧面5的半徑r係與主凹曲面20的半徑一致。第一、第二傾斜面25、26的長度分別為0.02mm以上，從防止對弧面5造成傷痕的觀點來考量，以0.05mm以上為較佳，通常為1mm以下，較佳為0.5mm以 下。再者，第一、第二傾斜面25、26的長度通常分別為弧面5(主凹曲面20)的半徑r的35%以下，以0.5%以上25%以下為佳，1%以上20%以下為較佳，2%以上15%以下為更佳，2.5%以上10%以下為特別佳。第一、第二傾斜面25、26形成如上述範圍時，可防止對弧面5造成傷痕，並且可抑制切削工具的中心偏擺、連續地產生於切削工具與濺鍍靶之間的振動(所謂顫振，chatter vibration)，所以可形成異常放電之產生風險較低且精修完工表面特性形狀優良的弧面5，且可延長切削工具、加工裝置的壽命。
本發明不限於上述的實施形態，在不脫離本發明的要旨的範圍可變更設計。例如，可將第一至第三實施形態中之各別的特徵點進行各式各樣的組合。
再者，第一至第三實施形態中，對於濺鍍靶1，將切削工具配置成軸心11a與濺鍍靶1之厚度方向一致，惟亦可配置成軸心11a與濺鍍面2平行，且沿濺鍍靶1的長邊方向(角部4的延伸方向)移動，以切削工具的刃部12切削濺鍍靶1的角部4。切削工具的軸心11a與濺鍍靶1之厚度(與濺鍍面呈垂直)方向一致，或是與濺鍍面2平行時，在去角取面加工中，可抑制切削工具的中心偏擺、連續地產生於切削工具與濺鍍靶之間之振動(所謂顫振，chatter vibration)的產生。
前述實施形態中，係以將濺鍍靶固定而移動旋轉中的切削工具對濺鍍靶的角部去角取面之銑床、NC銑床、綜合加工機等的加工裝置為例加以說明。
相對於此，當濺鍍靶為圓板狀或圓筒狀時，亦可採用切削工具不繞著軸心旋轉而固定，使濺鍍靶旋轉而對濺鍍靶的角部去角取面的加工裝置(車床、NC車床等)來進行去角取面加工。用於車床、NC車床等之加工裝置的切削工具的刃部形狀，可採用具有與用於銑床等之加工裝置者相同的凹曲面之形狀者。濺鍍靶為圓板狀時，以通過圓形之濺鍍面的中心且垂直於濺鍍面之直線為中心軸，使濺鍍靶旋轉，並使切削工具接近、接觸濺鍍靶的角部，而可進行去角取面加工。
濺鍍靶為圓筒狀時，以平行於外周面且通過側面之中心的直線為中心軸，使濺鍍靶旋轉，並使切削工具接近、接觸濺鍍靶的角部，而可進行去角取面加工。
當進行圓板狀或圓筒狀的濺鍍靶的去角取面加工時，切削工具的接近、接觸的形態，可為切削工具的軸部相對於濺鍍面設為垂直，或者亦可相對於側面設為垂直。可因應濺鍍靶的形狀、加工裝置的種類適當地選擇。去角取面加工時，如上所述，使切削工具的軸部接近、接觸濺鍍靶的角部，藉此可抑制切削工具的中心偏擺、連續地產生於切削工具與濺鍍靶之間的振動(所謂顫振，chatter vibration)的產生。
第一至第三實施形態中，凹曲面、凸曲面的剖面為圓弧面，惟若大至呈圓弧、彎曲的面即可。再者，第一至第三實施形態中，以刃部12的側面30與軸心11a平行的情況為例進行說明，惟側面30亦可不與軸心11a 平行，在對去角取面加工不會造成障礙的範圍，亦可具有彎曲面、延伸時與軸心11a交叉的剖面。
前述實施形態中，形成為最多以兩個曲面連續連接於主凹曲面的一端，惟亦能夠以三個以上的曲面連續形成。惟，若連續形成的曲面數量越多，則切削工具大型化，因此連續形成之曲面的數量最多以兩個為佳。
若濺鍍靶例如為2m至3m的長條體時，容易產生切削加工每個濺鍍靶製品造成之加工形變等的差異。並且，若將刃部的凹曲面的曲率半徑設為與目標弧面的曲率半徑相同大小，且藉由此刃部的凹曲面對濺鍍靶的角部去角取面時，肇因於每個濺鍍靶製品之加工形變等之差異，使得刃部的凹曲面的兩端部切入濺鍍靶，而容易產生大量的傷痕。然而，根據本發明，在濺鍍靶之角部的去角取面時，即便刃部的凹曲面的位置偏離目標加工位置，亦可適當防止對於弧面造成傷痕的情形。
對於本發明之濺鍍靶用的切削工具之軸心11a周圍所設置之刀刃的數量，當用於銑床、NC銑床、綜合加工機等的加工裝置的切削工具時，以兩個至四個為較佳，而用於車床、NC車床等的加工裝置的切削工具時，以一個較佳。
就可應用之加工條件而言，當用於銑床、NC銑床、綜合加工機等之加工裝置的切削工具時，以設定轉速100至10000rpm、刀具進給速度100至3000mm/min為較佳，而用於車床、NC車床等之加工裝置的切削工具時，可因 應材質而適當調整，惟通常可設定轉速5至1000rpm、刀具進給速度1mm/旋轉以下。
本發明的加工方法係於對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面時，採用上述的濺鍍靶用切削工具。
就本發明的加工方法的一實施形態而言，係例舉：對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面的加工方法中，在上述濺鍍靶用切削工具繞著前述軸部之軸心旋轉的狀態下，使前述切削工具的前述刃部的外周面接觸於前述濺鍍靶的前述角部，而切削前述角部，藉此去角取面成弧面。
就本發明的加工方法的一實施形態而言，係例舉：對圓板狀或圓筒狀之濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面的加工方法中，在前述濺鍍靶旋轉的狀態下，使前述濺鍍靶用切削工具的前述刃部的外周面接觸於前述濺鍍靶的前述角部，而切削前述角部，藉此去角取面成弧面。
本發明的加工方法，具體的加工裝置、加工條件等係如上述濺鍍靶用切削工具之實施態樣的說明。
本發明的濺鍍靶製品的製造方法係包含藉由上述的加工法來加工濺鍍靶的步驟。
具體而言，將靶材料例如藉由溶解、鑄造等，形成為長方體形狀或圓柱形狀之後，藉由壓延加工、鍛造加工、擠壓加工等的塑性加工，獲得板狀或圓板狀、圓筒 狀的濺鍍靶。之後，藉由適合於各形狀的前述加工方法對濺鍍靶加工。此時，亦可因應需要而精細加工濺鍍靶的表面。之後，將經加工的濺鍍靶接合於支撐背板，製造濺鍍靶製品。另外，亦可省略支撐背板，而僅以經加工的濺鍍靶來製造濺鍍製品。
支撐背板係由導電性材料所構成，包含金屬或其合金等。就金屬而言，例如有：銅、鋁、鈦等。濺鍍靶與支撐背板的接合時，例如採用銲材。就銲材的材料而言，例如有：銦、錫、鋅、鉛等的金屬或其合金。
濺鍍靶製品的製造方法係採用前述加工方法，所以可獲得品質提升的濺鍍靶製品。

Claims (8)

  1. 一種濺鍍靶用切削工具，係對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面者，該濺鍍靶用切削工具係具備：軸部、及設置於前述軸部之前端的刃部；在沿著前述軸部之軸心的剖面中，前述刃部係具有：側面，係沿著前述軸心而延伸；前端面，係與前述軸心交叉；主凹曲面，係位於前述側面與前述前端面之間且自後端朝前端延伸；第一切口面，係連接於前述主凹曲面的前端與前述前端面之間；以及第二切口面，係連接於前述主凹曲面的後端與前述側面之間；前述第一切口面係具有連接於前述主凹曲面之前端的第一副凸曲面，前述第二切口面係具有連接於前述主凹曲面之後端的第二副凸曲面；前述第一副凸曲面及前述第二副凸曲面的半徑係分別為前述主凹曲面的半徑的25%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的濺鍍靶用切削工具，其中，在沿著前述軸心的剖面中，前述第一切口面還具有連接於前述第一副凸曲面之前端的第三副凹曲面，前述第二切口面還具有連接於前述第二副凸曲面之後端的第四副凹曲面。
  3. 一種濺鍍靶用切削工具，係對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面者，該濺鍍靶用切削工具係具備：軸部、及設置於前述軸部之前端的刃部；在沿著前述軸部之軸心的剖面中，前述刃部係具有：側面，係沿著前述軸心而延伸；前端面，係與前述軸心交叉；主凹曲面，係位於前述側面與前述前端面之間且自後端朝前端延伸；第一切口面，係連接於前述主凹曲面的前端與前述前端面之間；以及第二切口面，係連接於前述主凹曲面的後端與前述側面之間；前述第一切口面係具有連接於前述主凹曲面之前端的第一傾斜面，前述第二切口面係具有連接於前述主凹曲面之後端的第二傾斜面；前述第一傾斜面及前述第二傾斜面的長度係分別為前述主凹曲面的半徑的35%以下。
  4. 一種濺鍍靶用切削工具，係對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面者，該濺鍍靶用切削工具係具備：軸部、及設置於前述軸部之前端的刃部；在沿著前述軸部之軸心的剖面中，前述刃部係具有：側面，係沿著前述軸心而延伸；前端面，係與前述軸心交叉；主凹曲面，係位於前述側面與前述前端面之間且自後端朝前端延伸；第一切口面，係連接於前述主凹曲面的前端與前述前端面之間；以及第二切口面，係連接於前述主凹曲面的後端與前述側面之間；前述第一切口面係具有連接於前述主凹曲面之前端的第一副凸曲面，前述第二切口面係具有連接於前述主凹曲面之後端的第二副凸曲面；在沿著前述軸心的剖面中，前述第一切口面還具有連接於前述第一副凸曲面之前端的第三副凹曲面，前述第二切口面還具有連接於前述第二副凸曲面之後端的第四副凹曲面。
  5. 一種對濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面的加工方法，該加工方法係：在使申請專利範圍第1至4項中任一項所述之濺鍍靶用切削工具繞著前述軸部的軸心旋轉的狀態下，使前述切削工具的前述刃部的外周面接觸於前述濺鍍靶的前述角部，而切削前述角部，藉此去角取面成弧面。
  6. 一種對圓板狀或圓筒狀之濺鍍靶的濺鍍面與側面所形成之角部去角取面成弧面的加工方法，該加工方法係：在使前述濺鍍靶旋轉的狀態下，使申請專利範圍第1至4項中任一項所述之濺鍍靶用切削工具的前述刃部的外周面接觸於前述濺鍍靶的前述角部，而切削前述角部，藉此去角取面成弧面。
  7. 一種濺鍍靶製品的製造方法，係利用申請專利範圍第5項所述之加工方法來加工濺鍍靶，以製造濺鍍靶製品。
  8. 一種濺鍍靶製品的製造方法，係利用申請專利範圍第6項所述之加工方法來加工濺鍍靶，以製造圓板狀或圓筒狀之濺鍍靶製品。
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