專(zhuān)利名稱(chēng)：一種濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)體的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法。
背景技術(shù)：
物理氣相沉積(PVD)是半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)過(guò)程中最關(guān)鍵的工藝之一，其目的是把金屬或金屬的化合物以薄膜的形式沉積到硅片或其他的基板上，并隨后通過(guò)光刻與腐蝕等工藝的配合，最終形成半導(dǎo)體芯片中復(fù)雜的配線結(jié)構(gòu)。物理氣相沉積是通過(guò)濺射機(jī)臺(tái)來(lái)完成的，濺射鉭環(huán)件就是用于上述工藝中的一個(gè)非常重要的關(guān)鍵耗材，其在半導(dǎo)體工藝中的主要作用有兩點(diǎn)
第一約束濺射粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，起到聚焦的作用；
第二 吸附濺射過(guò)程中產(chǎn)生的大的顆粒物，起到凈化的作用。濺射鉭環(huán)件是由環(huán)件和焊接在環(huán)件上的凸臺(tái)組成。目前，應(yīng)用在半導(dǎo)體行業(yè)的濺射鉭環(huán)件主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種12"，環(huán)件有7個(gè)凸臺(tái)；一種8〃，環(huán)件有5個(gè)凸臺(tái)，兩種結(jié)構(gòu)的焊接方法是一樣的?，F(xiàn)有技術(shù)中，濺射鉭環(huán)件的凸臺(tái)與環(huán)件之間根據(jù)AMS 2681B標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接，即采用電子束焊接。電子束焊接必須在真空室完成，在環(huán)體上焊接七個(gè)凸臺(tái)，一般的做法是裝配凸臺(tái)(I個(gè))、進(jìn)真空室、抽真空、焊接、放氣和出真空室，焊接7個(gè)凸臺(tái)就需要循環(huán)以上工序7次，加工效率極低，對(duì)能源是很大的浪費(fèi)。同時(shí)，在進(jìn)行電子束焊接時(shí)，由于凸臺(tái)不進(jìn)行固定，導(dǎo)致電子束在起弧時(shí)，能量過(guò)于集中于一點(diǎn)，使凸臺(tái)翹起，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量，產(chǎn)生廢品O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種有效提高加工效率，降低生產(chǎn)成本，提高焊接質(zhì)量的濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案為
一種濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征是首先將凸臺(tái)和環(huán)件分別酸洗，然后采用激光點(diǎn)焊的方法將所有凸臺(tái)固定在環(huán)件上，用酸液進(jìn)行表面處理，最后將固定好凸臺(tái)的環(huán)件裝夾在三爪卡盤(pán)上，通過(guò)W軸的旋轉(zhuǎn)依次完成多個(gè)凸臺(tái)的焊接。上述酸洗是指采用體積比為5 3 1的此1、冊(cè)和&504的混合酸液中進(jìn)行，酸洗時(shí)間控制在8 —10分鐘。所述激光點(diǎn)焊是在氬氣保護(hù)條件下進(jìn)行。所述激光點(diǎn)焊為凸臺(tái)圓周上對(duì)稱(chēng)的四點(diǎn)。所述激光點(diǎn)焊的焊接功率為3500KW。所述激光點(diǎn)焊利用焊接保護(hù)氣罩實(shí)現(xiàn)，所述焊接保護(hù)氣罩為與凸臺(tái)同軸的具有空腔結(jié)構(gòu)的錐臺(tái)，其側(cè)面開(kāi)有進(jìn)氣孔和出氣孔，錐臺(tái)通過(guò)定位板固定在環(huán)件上，凸臺(tái)嵌入到空腔內(nèi)。用酸液進(jìn)行表面處理是指在體積比為1:3的HF和HNO3的混合酸液中進(jìn)行處理，酸洗時(shí)間控制在5— 8分鐘。本發(fā)明首先采用點(diǎn)焊的方法將所有凸臺(tái)固定在環(huán)件上，然后再進(jìn)行電子束焊接，這樣只需要抽一次真空即可完成所有凸臺(tái)的焊接，最大限度的簡(jiǎn)化了加工工藝，從而大大提高了加工效率，降低了加工成本，同時(shí)由于先將凸臺(tái)全部固定，避免電子束焊接時(shí)凸臺(tái)變形，減少了廢品的廣生，提聞了加工質(zhì)量。


圖1為濺射鉭環(huán)件結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖2本發(fā)明中焊接保護(hù)氣罩的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，具體為1、焊接前表面處理，為了保證焊接質(zhì)量，焊接前必須對(duì)環(huán)體和凸臺(tái)進(jìn)行酸洗處理，消除油污等雜質(zhì)。上述酸洗是指采用體積比為5 :3:1的!1(1、冊(cè)和職04的混合酸液中進(jìn)行，酸洗時(shí)間控制在8 —10分鐘，徹底去除焊接裝配處的污染及氧化。2、激光點(diǎn)焊，激光點(diǎn)焊為凸臺(tái)圓周對(duì)稱(chēng)四點(diǎn)(即相鄰兩點(diǎn)間的圓心角為90 )，焊接功率3500KW :點(diǎn)焊時(shí)必須有氣體保護(hù)，否則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重氧化，所通氣體為氬氣。本發(fā)明的激光電焊采用焊接保護(hù)氣罩實(shí)現(xiàn)。所述焊接保護(hù)氣罩為與凸臺(tái)同軸的具有空腔I結(jié)構(gòu)的錐臺(tái)3，其側(cè)面開(kāi)有進(jìn)氣孔4和出氣孔2，錐臺(tái)3通過(guò)定位板5固定在環(huán)件上，凸臺(tái)嵌入到空腔I內(nèi)完成點(diǎn)焊，出氣孔2為均布小孔，可確保焊接點(diǎn)完全的充足的氣體保護(hù)。3、用酸液進(jìn)行表面處理，在體積比1:3的HF和HNO3的混合酸液中進(jìn)行，酸洗時(shí)間控制在5— 8分鐘，徹底去除焊接點(diǎn)處的表面氧化。4、電子束焊接，將固定好凸臺(tái)的環(huán)件裝夾在三爪卡盤(pán)，通過(guò)電子束W軸的旋轉(zhuǎn)依次完成多個(gè)凸臺(tái)的焊接。
權(quán)利要求
1.一種濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征是首先將凸臺(tái)和環(huán)件分別酸洗， 然后采用激光點(diǎn)焊的方法將所有凸臺(tái)固定在環(huán)件上，用酸液進(jìn)行表面處理，最后將固定好凸臺(tái)的環(huán)件裝夾在三爪卡盤(pán)上，通過(guò)W軸的旋轉(zhuǎn)依次完成多個(gè)凸臺(tái)的焊接。
2.按照權(quán)利要求1所述的濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征在于上述酸洗是指采用體積比為5 :3 :1的HC1、HF和H2SO4的混合酸液中進(jìn)行，酸洗時(shí)間控制在8 —10分鐘。
3.按照權(quán)利要求1所述的濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征在于所述激光點(diǎn)焊是在氬氣保護(hù)條件下進(jìn)行。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征在于所述激光點(diǎn)焊為凸臺(tái)圓周上對(duì)稱(chēng)的四點(diǎn)。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征在于所述激光點(diǎn)焊的焊接功率為3500KW。
6.按照權(quán)利要求1或3所述的濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征在于所述激光點(diǎn)焊利用焊接保護(hù)氣罩實(shí)現(xiàn)，所述焊接保護(hù)氣罩為與凸臺(tái)同軸的具有空腔(I)結(jié)構(gòu)的錐臺(tái)(3)，其側(cè)面開(kāi)有進(jìn)氣孔(4)和出氣孔(2)，錐臺(tái)(3)通過(guò)定位板(5)固定在環(huán)件上，凸臺(tái)嵌入到空腔(I)內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求1所述的濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征在于用酸液進(jìn)行表面處理是指在體積比為1:3的HF和HNO3的混合酸液中進(jìn)行處理，酸洗時(shí)間控制在5— 8 分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種濺射鉭環(huán)件凸臺(tái)和環(huán)件的焊接方法，其特征是首先將凸臺(tái)和環(huán)件分別酸洗，然后采用激光點(diǎn)焊的方法將所有凸臺(tái)固定在環(huán)件上，用酸液進(jìn)行表面處理，最后將固定好凸臺(tái)的環(huán)件裝夾在三爪卡盤(pán)上，通過(guò)W軸的旋轉(zhuǎn)依次完成多個(gè)凸臺(tái)的焊接。本發(fā)明首先采用點(diǎn)焊的方法將所有凸臺(tái)固定在環(huán)件上，然后再進(jìn)行電子束焊接，這樣只需要抽一次真空即可完成所有凸臺(tái)的焊接，最大限度的簡(jiǎn)化了加工工藝，從而大大提高了加工效率，降低了加工成本，同時(shí)由于先將凸臺(tái)全部固定，避免電子束焊接時(shí)凸臺(tái)變形，減少了廢品的產(chǎn)生，提高了加工質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23K15/00GK102990234SQ20121029146
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者汪凱, 張春恒, 李桂鵬, 張自鼎 申請(qǐng)人:寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司