一種濺射靶及其綁定方法
【專利摘要】本發明涉及一種濺射靶及其綁定方法。該濺射靶材在背板組件的焊接面上浸潤一層銦，而后使用含有導電微粒的粘結劑將靶材與背板組件綁定在一起。利用銦的低熔點特性在解綁時能夠容易地使靶材、導電膠以及背板組件相互分離。且由于導電膠內部設置有金屬網，所以在解綁時導電膠能夠被附著在金屬網上，從而保證背板組件在回收后表面無導電膠的殘留。
【專利說明】
一種濺射靶及其綁定方法
技術領域
[0001]本發明屬于濺射靶材領域，具體涉及一種濺射靶及其綁定方法。【背景技術】
[0002]濺射靶在集成電路、平面顯示以及太陽能薄膜電池等高技術產業中，有著極其廣泛的應用。隨著濺射基片的尺寸不斷增大和新技術新工藝的應用，濺射靶在純度、微觀組織以及靶材與背板連接的要求也越來越高。
[0003]在濺射過程中，靶材組件作為陰極，首先應具有優良的導電性，同時為了排放高能態離子高速轟擊靶材表面產生的熱量，靶材組件也要具有優良的導熱性。因此，靶材與背板的連接既要有一定的結合強度，以避免濺射靶在工作中的脫落、開裂等問題，又要有高的熱傳導率和電傳導率，此外靶材的晶粒經熱機械處理后，細小均勻，不能在焊接過程中發生改變。針對靶材與背板組件的連接問題，主要有機械壓合、熱壓或者熱等靜壓擴散焊接的方法。公開號為US2009/0250337A1的美國專利申請公開了一種圓筒狀靶材的綁定方法，其中披露了使用In，Sn，InSn，SnBi或低溫(低于300°C)熔點之低溫金屬作為焊料將筒狀靶材與筒狀載管焊接，然而，利用該方法綁定的靶材在使用的過程中不能承受高溫，且由于焊料太貴而導致綁定成本過高。同時由于靶材與背板組件之間的熱膨脹系數不同，因此在焊接過程中容易使得靶材或背板組件發生彎曲，從而導致綁定后的靶材組件發生彎曲。
[0004]公開號為CN103264231A的中國專利公開了一種適于高溫濺射靶材的焊接方法， 通過在靶材和背板的焊接面以及銅網的兩面涂布含有重量百分比為60-70%的銀粉或重量百分比為70-80%的活性炭顆粒的環氧樹脂膠，依次疊放各層后于常溫常壓下固化而完成靶材的綁定。該專利解決了靶材濺鍍過程中不能承受高溫這一技術問題，利用該專利所述方法制作的靶材可承受200-250°C的高溫，從而使得靶材濺射功率可提高三分之一左右，且可明顯提高濺射速率，較不易脫靶，實現了高效連續濺鍍，顯著提高了生產效率。但是，使用環氧樹脂膠來固定靶材與背板組件時，由于環氧樹脂膠粘結在背板組件上不易被清除，因此該綁定方法導致背板組件難以被回收。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種能夠容易對靶材和背板組件進行分離，使得背板組件易于回收再利用的濺射靶及其綁定方法，還在于提供一種有效防止靶材組件發生彎曲的濺射靶及其綁定方法。
[0006]本發明涉及一種濺射靶，該濺射靶包括依次層疊的背板組件、金屬銦層、導電膠層和靶材，其中金屬銦層通過浸潤的方式施加到背板組件上，導電膠層中放置有非磁性金屬網。
[0007]本發明的濺射靶還包括在靶材的焊接面上浸潤的金屬銦層，該靶材焊接面上的金屬銦層能夠保證在靶材解綁時保證靶材焊接面上沒有殘留的導電膠，從而有利于靶材的回收。
[0008]金屬銦層通過采用超聲波浸潤的方式施加到背板組件上，金屬銦層的厚度為0?04mm，金屬銦的用量為 0? 01g/cm2~0.05g/cm2。
[0009]導電膠層為含有金屬銀顆粒的環氧樹脂膠，導電膠中金屬銀顆粒的重量比為 70%~80%，導電膠的使用量為 0? 06g/cm2~0.15g/cm2。
[0010]非磁性金屬網的篩孔尺寸為20~120目，該非磁性金屬網在濺射靶解綁時，其可以有效的粘附導電膠層，從而保持背板組件在解綁后表面潔凈，沒有導電膠殘留。
[0011]該濺射靶的綁定方法包括如下步驟:A.將背板組件放置于加熱臺上，在背板組件的焊接面范圍內放置銦塊，加熱至 170°C ~190°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設備，將金屬銦浸潤至背板組件表面；B.使用刮刀將背板組件表面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至背板組件的焊接面范圍內全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦層；C.待背板組件降低至室溫后，將含銀導電膠均勻涂覆在上述金屬銦層上；D.將非磁性金屬網放置于靶材焊接面上，且確保非磁性金屬網覆蓋面積不超過靶材外邊緣；E.將靶材倒置放在涂覆有含銀導電膠的背板組件上，并調整位置；F.利用重壓工藝，使得導電膠完全固化。
[0012]在上述工藝中，也可以在靶材的焊接面上浸潤金屬銦層，將靶材放置于加熱臺上， 在靶材的焊接面范圍內放置銦塊，加熱至170°C ~190°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設備，將金屬銦浸潤至靶材的焊接面，隨后使用刮刀將靶材焊接面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至靶材的焊接面范圍內全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦層。
[0013]該濺射靶經測試，單位平方厘米的拉力強度為5MPa~10MPa，單位平方厘米的剪切力強度為5MPa~10MPa。
[0014]本發明的濺射靶在綁定過程中，可以大幅度的降低金屬銦的使用含量，同時由于在常溫環境下即可以涂覆導電膠將靶材與背板粘合，因此有效的簡化了制造工藝，同時避免了靶材組件的彎曲。另一方面，針對本發明的濺射靶，由于在背板上施加有金屬銦層，因此僅僅通過加熱至金屬銦的熔點，即可實現靶材與背板之間的解綁，并且保持背板組件的表面潔凈，有利于背板組件的回收再利用。【附圖說明】
[0015]圖1是本發明濺射靶第一實施方式的結構圖。
[0016]圖2是本發明濺射靶第二實施方式的結構圖。
[0017]其中:1.背板組件2.靶材 3.金屬銦層 4.導電膠層 5.非磁性金屬網。【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖對本發明實施方式做進一步闡述。
[0019]實施例1本實施例提供一種濺射靶，如圖1所示。背板組件1為銅合金材料，在其上施加一層金屬銦層3。在金屬銦層上層疊有導電膠層4,導電膠層4中設置有非磁性金屬網5,該非磁性金屬網5采用銅網，在導電膠層上粘結有靶材2。
[0020] 其幫綁定方法按如下步驟進行:首先，將銅合金背板組件放置于加熱臺上，在背板組件的焊接面范圍內放置銦塊，焊接面積為250cm2,所施加的金屬銦的量為5g，將銅合金背板加熱至170°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設備，將金屬銦浸潤至背板組件表面。 [〇〇21] 隨后，使用刮刀將銅合金背板組件表面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至銅合金背板組件的焊接面范圍內全部被金屬銦浸潤， 形成平整的金屬銦層。待背板組件降低至室溫后，將含銀導電膠均勻涂覆在上述金屬銦層上，導電膠的使用量為50g。
[0022]接下來，將60目的金屬銅網放置于氧化鋅鋁靶材焊接面上，且確保非磁性金屬網覆蓋面積不超過氧化鋅鋁靶材外邊緣，使用金屬銅網可以達到良好的導電效果。隨后將氧化鋅鋁靶材倒置放在涂覆有含銀導電膠的背板組件上，并調整位置。利用重壓工藝，使得導電膠完全固化。
[0023]該濺射靶經測試，單位平方厘米的拉力強度為lOMPa，單位平方厘米的剪切力強度為 lOMPa。
[0024]實施例2本實施例提供一種濺射靶，如圖2所示。背板組件1為銅合金材料，在其上施加一層金屬銦層3。在金屬銦層上層疊有導電膠層4,導電膠層4中設置有非磁性金屬網5,該非磁性金屬網5采用銅網，在導電膠層粘結有靶材2,在靶材2的焊接面上施加一層金屬銦層3。
[0025]其綁定方法按如下步驟進行:綁定方法包括如下步驟:首先，將銅合金背板組件放置于加熱臺上，在背板組件的焊接面范圍內放置銦塊，焊接面積為250cm2,所施加的金屬銦的量為12.5g，將銅合金背板加熱至190°C，待金屬銦塊熔融后，使用超聲波背銦設備，將金屬銦浸潤至背板組件表面。
[0026] 隨后，使用刮刀將銅合金背板組件表面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至銅合金背板組件的焊接面范圍內全部被金屬銦浸潤， 形成平整的金屬銦層。
[0027] 隨后，將氧化鋅鋁靶材放置于加熱臺上，在靶材的焊接面范圍內放置銦塊，焊接面積為250cm2,所施加的金屬銦的量為12.5g，加熱至170°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設備，將金屬銦浸潤至靶材的焊接面。
[0028]然后，使用刮刀將靶材焊接面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進行超聲波浸潤處理，直至靶材的焊接面范圍內全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦層。
[0029]待氧化鋅鋁靶材與銅合金背板降低至室溫后，將含銀導電膠均勻涂覆在氧化鋅鋁靶材和銅合金背板的上述金屬銦層上，導電膠的使用量為50g。
[0030]接下來將60目的金屬銅網放置于氧化鋅鋁靶材的金屬銦層上，且確保非磁性金屬網覆蓋面積不超過氧化鋅鋁靶材外邊緣。隨后將氧化鋅鋁靶材倒置放在涂覆有含銀導電膠的背板組件上，并調整位置。利用重壓工藝，使得導電膠完全固化。
[0031]該濺射靶經測試，單位平方厘米的拉力強度為lOMPa，單位平方厘米的剪切力強度為 lOMPa。
[0032] 以上實施例僅用于對本發明進行具體說明，其并不對本發明的保護范圍起到任何限定作用，本發明的保護范圍由權利要求確定。根據本領域的公知技術和本發明所公開的技術方案，可以推導或聯想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種用于濺射鍍膜工藝的濺射靶，其特征在于:該濺射靶包括依次層疊的背板組 件、金屬銦層、導電膠層和靶材，其中金屬銦層通過浸潤的方式施加到背板組件的焊接面 上，導電膠層中放置有非磁性金屬網。2.根據權利要求1所述的濺射靶，其特征在于:還包括在靶材的焊接面上浸潤的金屬銦層。3.根據權利要求1或2所述的濺射靶，其特征在于:金屬銦層的厚度為0?04mm，金屬銦的用量為 0? 01g/cm2~0.05g/cm2。4.根據權利要求3所述的濺射靶，其特征在于:導電膠層為含有金屬銀顆粒的環氧樹 脂膠，導電膠的使用量為〇.〇6g/cm2~0.15g/cm2。5.根據權利要求4所述的濺射靶，其特征在于:非磁性金屬網的篩孔尺寸為20~120目。6.—種用于濺射鍍膜工藝中的濺射靶的綁定方法，其特征在于，包括如下步驟:A.將背板組件放置于加熱臺上，在背板組件的焊接面范圍內放置銦塊，加熱至 170°C ~190°C，待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設備，將金屬銦浸潤至背板組件表面；B.使用刮刀將背板組件表面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進 行超聲波浸潤處理，直至背板組件的焊接面范圍內全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦 層；C.待背板組件降低至室溫后，將含銀導電膠均勻涂覆在上述金屬銦層上；D.將非磁性金屬網放置于靶材焊接面上，且確保非磁性金屬網覆蓋面積不超過靶材外 邊緣；E.將靶材倒置放在涂覆有含銀導電膠的背板組件上，并調整位置；F.利用重壓工藝，使得導電膠完全固化。7.根據權利要求6所述的濺射靶的綁定方法，其特征在于:在步驟B與步驟C之間增 加如下步驟:B1.將靶材放置于加熱臺上，在靶材的焊接面范圍內放置銦塊，加熱至170°C ~190°C， 待銦塊熔融后，使用超聲波背銦設備，將金屬銦浸潤至靶材的焊接面；B2.隨后使用刮刀將靶材焊接面的金屬銦層刮平，并檢查金屬銦層表面，對未浸潤處進 行超聲波浸潤處理，直至靶材的焊接面范圍內全部被金屬銦浸潤，形成平整的金屬銦層。8.根據權利要求6或7所述的濺射靶的綁定方法，其特征在于:金屬銦層的厚度為0?04mm，金屬銦的用量為 0? 01g/cm2~0.05g/cm2。9.根據權利要求8所述的濺射靶的綁定方法，其特征在于:導電膠層為含有金屬銀顆 粒的環氧樹脂膠，導電膠的使用量為〇.〇6g/cm2~0.15g/cm2。10.根據權利要求9所述的濺射靶的綁定方法，其特征在于:非磁性金屬網的篩孔尺寸 為 20~120 目。
【文檔編號】C23C14/34GK106032568SQ201510121201
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月19日
【發明人】祝令建, 王波, 吳國發
【申請人】漢能新材料科技有限公司