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3种方式解决靶材绑定背板

背板材质

1. 无氧铜背板:最通用的背板.具有足够强度,导热性导电性也极高.而且容易施工.价格低并可重复利用。

2. 不锈钢背板

3. 绑定流程:将铜背板固定于加热台上,将靶材放置铜背板上;

对铜背板进行加热,通过钎焊将靶材贴合在铜背板上;

靶材的远离铜背板的表面上放置配重块,待靶材冷却后取下配重块。

将铜背板固定于加热台上,铜背板在升温过程中变形量减少,提高了粘贴面的平整度,为高质量的靶材绑定做好准备,钎焊后在靶材上放置配重块,解决了铟流动性不均匀的问题及避免了粘贴面气孔的产生,从而提高了靶材与铜背板的绑定质量。

背板的清洁

金属靶材:可使用酒精及无菌布擦拭

注意:任何時候不可以用不戴手套的手接觸靶材表面

决定溅射靶材性能的关键参数之一是溅射靶材和背板之间绑定的完整性及结合率。这种绑定对溅射靶材的性能和成本至关重要。

优质的靶材绑定

优质的靶材绑定要求非常苛刻。绑定须选择低热阻材料,以便可以在靶材使用时施加尽可能高的功率,而不会导致靶材过热和开裂;绑定后的空隙率也必须最少,以避免靶材开裂的可能性和产生不均匀沉积现象;绑定必须具有足够的强度以防止在操作过程中靶材脱绑,但又必须足够柔韧,以最大限度地减少绑定过程中残余应力的形成。后者的应力可能会造成靶材的破裂。最后靶材绑定是可以轻松地分离靶材及背板,以便可以重复使用背板。

常用的靶材绑定方式有胶粘、焊料和高温焊接(包括钎焊和扩散焊)三种。通过此三种绑定技术,我们可以为客户的应用提供最佳靶材绑定解决方案。

胶粘剂绑定

银胶绑定是成本最低的技术,使用专门的导热和导电环氧树脂将靶材绑定到背板上。这种技术需要对靶材和背板进行表面处理,绑定的靶材具有低残余应力并且易于返工。然而,银胶绑定的缺点是具有相对高的热阻,这限制了溅射靶材的使用功率密度,并因此限制了沉积速率。

焊料绑定

焊料相对银胶绑定具有低的热阻,因此能够以更高的沉积速率运行。我们使用的最常见的焊料填充材料是铟,它具有一定的优势,铟具有高导热性,且相对较低的熔点和弹性模量,从而降低了绑定后的残余应力。它的低熔点还简化了绑定的返工并允许重复使用背板。整个绑定过程可以在空气中进行,从而降低绑定成本。

高温焊接

高温焊接(钎焊和扩散焊结合)等技术是第三种可以采用的技术。这些过程在超过500℃的温度以上进行,需要使用真空或可控气氛烘箱。对于钎焊接合,通过在接合处熔化钎焊合金以形成接合来实现接合。对于扩散焊接,不使用填料,而是通过在高压将背板加热到与靶材发生相互扩散的温度来实现粘合。这样的结果是有着非常低的热阻,通常接近或低于母合金的热阻,并允许最高可能的功率密度。高温焊接技术的使用受到几个因素的限制。与之相关的费用更高,再加上除非背板的材料膨胀系数非常匹配,否则粘合会受到极大的压力。此外,绑定后不能返工,这意味着背板不能重复使用。

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