减少开裂的旋转靶材绑定方法与流程

1.本发明涉及旋转靶材制造领域，尤其涉及一种减少开裂的旋转靶材绑定方法。


背景技术：

2.在磁控溅射镀膜工艺中，需要将靶材与金属基体绑定焊合在一起，对于ito靶材，其溅射功率小于20w/cm2，目前主要采用软钎焊形式，焊材采用铟的方式绑定。ito靶材属陶瓷类，如绑定焊合异常，在磁控溅射过程易产生局部过热，靶材变形甚至开裂的问题，将对面板生产造成巨大损失。
3.现有技术专利cn112080727a公开了一种旋转靶材的绑定方法，包括背管外表面金属化、靶筒内壁金属化、组装、灌铟绑定，所述靶筒是圆柱状，其内径与所述背管外径相配，与现有技术不同之处在于，间隙内包裹有胶片，同时胶片的底部有弹簧状的折叠，当进行铟的灌注时，将该胶片缓缓抽出，带出氧化物和气泡，以实现提高绑定率的作用，提高效率，节约绑定的能源消耗。但是在旋转ito靶材的绑定焊合过程中，容易出现以下几种情况：焊合率整体低；焊合率整体高，但局部焊合率低；焊合率整体和局部焊合率高，但靶材后期开裂（包括溅射过程中）。造成以上情况的原因是复杂的，除靶材本体原因外，与焊合过程的以下因素密切相关：温控曲线，包括升温速率，背管内外温升和温控的匹配性；外部温湿度影响；焊材（铟）的纯度；高温胶带的完好度和寿命。其中由于旋转靶材是长的圆柱形的，升温绑定时背管外温度差异直接影响背管与ito旋转靶筒的绑定的效果，而温度不可能始终一致，因此需要对温度进行控制来保证靶材焊接的稳定性，减少开裂。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供一种减少开裂的旋转靶材绑定方法，通过先对背管外表面和ito靶筒内表面进行金属化，再对两者进行焊接绑定在一起，通过在绑定炉内从上到下分布加热器来控制绑定炉内的温度，绑定前背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤3℃，升温绑定时绑定炉内从上到下的温度最大与最小值温差≤8℃，升温绑定时背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤5℃，这样大幅提升ito靶材绑定过程的焊合良率及其稳定性，减少靶材绑定过程和绑定后由于热冲击及焊合不良导致的靶材开裂问题，降低制程成本，解决了背景技术中出现的问题。
5.本发明的目的是提供一种减少开裂的旋转靶材绑定方法，包括有：首先依次分别对背管外表面和ito靶筒内表面进行金属化；再将背管ito靶筒组装在一起；将组装好的靶材呈竖直状态装于绑定炉内升温绑定：绑定炉内从上到下分布有加热器，多个加热器加热控制绑定炉从上到下的温度，绑定前背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤3℃，升温绑定时绑定炉内从上到下的温度最大与最小值温差≤8℃，升温绑定时背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤5℃。
6.进一步改进在于：所述绑定炉内从上到下安装多个热偶，以及在绑定炉内位于背
管内从上到下安装多个热偶进行多点测温。
7.进一步改进在于：所述背管外表面金属化为：将熔融状态的铟均匀涂于加热的背管表面，背管内插入加热管进行加热；ito靶筒内表面进行金属化为：采用熔融状态的铟均匀涂于加热ito靶筒内表面，再采用加热炉加热。
8.进一步改进在于：所述背管与ito靶筒之间通过灌铟进行焊接绑定，背管内最低温度≥165℃。
9.进一步改进在于：绑定现场的环境温度为25
‑
30℃，相对湿度≤80%。
10.本发明的有益效果：本发明通过先对背管外表面和ito靶筒内表面进行金属化，再对两者进行焊接绑定在一起，通过在绑定炉内从上到下分布加热器来控制绑定炉内的温度，绑定前背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤3℃，绑定时绑定炉内从上到下的温度最大与最小值温差≤8℃，绑定时背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤5℃；这样大幅提升ito靶材绑定过程的焊合良率及其稳定性，减少靶材绑定过程和绑定后由于热冲击及焊合不良导致的靶材开裂问题，降低制程成本；并且背管内最低灌铟控制温度条件≥165℃，绑定现场的环境温度控制在25
‑
30℃，相对湿度≤80%以下，这样进一步保证绑定的稳定性。
具体实施方式
11.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
12.实施例1本实施例提供一种减少开裂的旋转靶材绑定方法，步骤如下：步骤一：背管外表面金属化：将熔融状态的铟均匀涂于加热的背管表面，背管内插入加热管进行加热。
13.步骤二：ito靶筒内表面金属化：采用熔融状态的铟均匀涂于加热ito靶筒内表面，再采用加热炉加热。
14.步骤三：将金属化好的靶筒和背管组装在一起，根据标准尺寸设定好间隙控制距离和g值参数。
15.步骤四：将组装好的靶材装于绑定炉内升温进行灌铟绑定：在绑定炉内从上到下设置四个热偶测得的温度分别为t1、t2、t3、t4；在绑定炉内位于背管内从上到下设置四个热偶，得的温度分别为b1、b2、b3、b4；在绑定升温过程中：t1、t2、t3、t4：最大与最小值温差为8℃，各区设定温度和实际温度≤
±
2℃；b1、b2、b3、b4：最大与最小值温差为5℃；在进行绑定金属化焊接前：b1、b2、b3、b4：最大与最小值温差为3℃；背管内最低灌铟控制温度条件≥165℃；绑定现场的环境温度控制在25—30℃，相对湿度≤80%以下。
16.步骤五：铟层金属化完成后，降温到绑定牢固。
17.实施例2：相对于实施例1在绑定升温过程中：t1、t2、t3、t4：最大与最小值温差为4
℃；相对于实施例1在绑定升温过程中：b1、b2、b3、b4：最大与最小值温差为2℃；在进行绑定金属化焊接前：b1、b2、b3、b4：最大与最小值温差为1℃。
18.对比例：相对于实施例1在绑定升温过程中：t1、t2、t3、t4：最大与最小值温差为10℃；相对于实施例1在绑定升温过程中：b1、b2、b3、b4：最大与最小值温差为8℃；在进行绑定金属化焊接前：b1、b2、b3、b4：最大与最小值温差为5℃。
19.对t1、t2、t3、t4和b1、b2、b3、b4进行分析： 实施例1实施例2对比例绑定升温过程中：t1、t2、t3、t4的温差8℃4℃10℃绑定升温过程中：b1、b2、b3、b4的温差5℃2℃8℃绑定前：b1、b2、b3、b4的温差3℃1℃5℃结果分析靶材无开裂，稳定性较高靶材无开裂，稳定性较实施例1高高，为三者中最优工艺靶材易开裂
由此可知：本工艺方法大幅提升ito靶材绑定过程的焊合良率及其稳定性，减少靶材绑定过程和绑定后由于热冲击及焊合不良导致的靶材开裂问题，降低制程成本。


技术特征：
1.一种减少开裂的旋转靶材绑定方法，其特征在于：包括有：首先依次分别对背管外表面和ito靶筒内表面进行金属化；再将背管ito靶筒组装在一起；将组装好的靶材呈竖直状态装于绑定炉内采用灌铟进行升温绑定：绑定炉内从上到下分布有加热器，多个加热器加热控制绑定炉从上到下的温度，绑定前背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤3℃，升温绑定时绑定炉内从上到下的温度最大与最小值温差≤8℃，升温绑定时背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤5℃；绑定完成后进行降温。2.如权利要求1所述减少开裂的旋转靶材绑定方法，其特征在于：所述绑定炉内从上到下安装多个热偶，以及在绑定炉内位于背管内从上到下安装多个热偶进行多点测温。3.如权利要求1所述减少开裂的旋转靶材绑定方法，其特征在于：所述背管外表面金属化为：将熔融状态的铟均匀涂于加热的背管表面，背管内插入加热管进行加热；ito靶筒内表面进行金属化为：采用熔融状态的铟均匀涂于加热ito靶筒内表面，再采用加热炉加热。4.如权利要求1所述减少开裂的旋转靶材绑定方法，其特征在于：所述背管与ito靶筒之间通过灌铟进行焊接绑定，背管内最低温度≥165℃。5.如权利要求1所述减少开裂的旋转靶材绑定方法，其特征在于：绑定现场的环境温度为25
‑
30℃，相对湿度≤80%。

技术总结
本发明提供一种减少开裂的旋转靶材绑定方法，通过先对背管外表面和ITO靶筒内表面进行金属化，再对两者进行焊接绑定在一起，通过在绑定炉内从上到下分布加热器来控制绑定炉内的温度，绑定前背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤3℃，升温绑定时绑定炉内从上到下的温度最大与最小值温差≤8℃，升温绑定时背管内从上到下的温度最大与最小值温差≤5℃，这样大幅提升ITO靶材绑定过程的焊合良率及其稳定性，减少靶材绑定过程和绑定后由于热冲击及焊合不良导致的靶材开裂问题，降低制程成本。成本。


技术研发人员：马建保 盛明亮 陈亮 王振宏
受保护的技术使用者：芜湖映日科技股份有限公司
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2021/11/23