專利名稱：濺射靶到背襯材料的非連續(xù)接合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于薄膜產(chǎn)品的濺射靶。此類靶可以是平面或圓柱形的并且具有呈現(xiàn)板或管形狀的背襯體，即所謂的支撐物，陶瓷或金屬靶材料被接合至該背襯體。
背景技術(shù)：
在濺射期間，靶暴露于離子轟擊以及隨后較高的熱負(fù)荷，并且因此背襯體被水冷卻。大的濺射靶通常由其上接合有一個(gè)或多個(gè)靶區(qū)段的背襯管或背襯板組成，即，這些靶區(qū)段通過(guò)一種接合材料被附接到背襯體，該接合材料可以是熔化溫度較低的金屬或金屬合金，又稱為金屬焊料，或其他任一種類的導(dǎo)電和導(dǎo)熱粘合劑，例如，填充彈性體。支撐物的功能是向冷卻水提供電能傳遞(electrical powertransfer)、機(jī)械強(qiáng)度以及熱傳遞，并且它允許將靶安置在濺射源中。由于呈現(xiàn)板或圓柱體形狀的靶區(qū)段經(jīng)常通 過(guò)焊接被接合在支撐物上，因此在大多數(shù)情況下，靶材料與支撐物材料之間的熱膨脹系數(shù)存在錯(cuò)配，這導(dǎo)致在焊層上及在靶區(qū)段與焊料之間以及焊料與背襯體之間的界面上產(chǎn)生熱應(yīng)力，尤其是在靶接合或焊接后的冷卻期間，而且還在濺射過(guò)程中靶的使用期間。此外，當(dāng)焊料凝固時(shí)，它的體積可能會(huì)收縮，這也導(dǎo)致產(chǎn)生界面收縮應(yīng)力。累積的熱和收縮應(yīng)力常常導(dǎo)致焊層從背襯體或靶區(qū)段材料或從這兩者強(qiáng)烈且不受控制地脫層。在存在較大表面積脫層的情況下，從靶區(qū)段到支撐物的散熱是最小的，這導(dǎo)致局部過(guò)熱，從而引起更不均勻的熱應(yīng)力，并最終在濺射期間使靶區(qū)段開裂。為了克服之前引述的問題，在US2009/0152108中，由一種補(bǔ)償了靶和背襯材料兩者的變形的可塑性變形的補(bǔ)償裝置替代了靶到背襯體的粘合劑接合。在一個(gè)實(shí)施方案中，該補(bǔ)償裝置由使靶和承載構(gòu)件彼此部分地接合的局部受限焊橋形成。在承載構(gòu)件中，以螺旋形或環(huán)形槽的方式提供切出部，其中焊料在發(fā)生接合之前保留。在焊料加熱并液化后，轉(zhuǎn)動(dòng)靶和承載構(gòu)件以使得液態(tài)焊料通過(guò)離心力移出切出部以填充靶與承載構(gòu)件之間的間隙并形成焊橋，但不是在切出部的高度處。該專利申請(qǐng)中針對(duì)應(yīng)力問題給出的解決方案仍然是相當(dāng)復(fù)雜的。鑒于上文引述的脫層問題，需要一種更簡(jiǎn)單且更可靠的接合系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
從第一方面看，本發(fā)明可以提供一種靶組件，包括一個(gè)具有承載表面的背襯體或支撐體以及一個(gè)具有背側(cè)表面或附接表面的濺射靶，所述承載表面面向所述背側(cè)表面，由此界定攜帶一種接合材料的一個(gè)中間空間，該接合材料使所述背側(cè)表面結(jié)合至所述承載表面，其特征在于所述背側(cè)表面和所述承載表面中的任一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域(distincearea)被選擇性地進(jìn)行表面處理，以便增強(qiáng)所述特征區(qū)域中所述接合材料的接合強(qiáng)度。在本發(fā)明的另一方面，一種靶組件包括一個(gè)具有承載表面的支撐體；一個(gè)具有附接表面的濺射靶，所述承載表面和所述附接表面被以彼此面對(duì)的關(guān)系安排，由此界定在所述承載表面與所述附接表面之間的一個(gè)中間空間；以及布置在該中間空間中用于使所述附接表面結(jié)合至所述承載表面的接合材料，其中所述附接表面和所述承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域被選擇性地進(jìn)行表面處理，以增強(qiáng)所述特征區(qū)域中所述接合材料的接合強(qiáng)度。在此方面的一個(gè)實(shí)施方案中，所述接合材料以液體形式被引入到所述中間空間中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)特征區(qū)域進(jìn)行處理包括增強(qiáng)所述特征區(qū)域的潤(rùn)濕特征以使得接合材料牢固地粘附至其上。在另外一個(gè)實(shí)施方案中，支撐體和濺射靶是圓柱形形狀并被相對(duì)彼此同中心地安排。在又一個(gè)實(shí)施方案中，支撐體具有外徑Dl并且濺射靶具有內(nèi)徑D2，這樣使得中間空間具有厚度0=(02-01)/2(很顯然，0>0)。接合材料可以包括一種低熔點(diǎn)焊料。該低熔點(diǎn)焊料可以是銦。在另外一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)特征區(qū)域的處理包括大氣或低壓真空等離子體處理、電暈處理、研磨、噴砂或干冰噴射。在另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)特征區(qū)域的處理包括通過(guò)等離 子體噴涂、經(jīng)由掩模濺射、或高能輔助焊接來(lái)施加金屬層。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述金屬層包括上文描述的所述低熔點(diǎn)焊料。高能輔助焊接可以包括超聲波焊接。在另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)特征區(qū)域的處理包括施加機(jī)械摩擦，例如，刷涂或摩搓。在又一個(gè)實(shí)施方案中，特征區(qū)域包括所述附接表面和所述承載表面中的任一個(gè)或兩個(gè)的總表面的33%與95%之間。在另一個(gè)實(shí)施方案中，特征區(qū)域存在于所述附接表面和所述承載表面兩者之上。在本實(shí)施方案中，在所述附接表面上的所述特征區(qū)域和在所述承載表面上的所述特征區(qū)域中的至少一部分彼此不對(duì)齊。在多個(gè)實(shí)施方案中，支撐體可以具有比所述濺射靶更高的熱膨脹系數(shù)(CTE )。在本發(fā)明的另一方面，一種用于控制靶組件中接合材料的脫層的方法，該靶組件包括一個(gè)具有承載表面的支撐體、一個(gè)具有附接表面的濺射靶，所述承載表面和所述附接表面被以彼此面對(duì)的關(guān)系安排，由此界定在所述承載表面與所述附接表面之間的一個(gè)中間空間，用于使所述附接表面結(jié)合至所述承載表面的該接合材料被布置在該中間空間中，該方法包括對(duì)所述附接表面和所述承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域選擇性地進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)所述特征區(qū)域中接合材料的接合強(qiáng)度，由此在接合材料的凝固和/或靶的濺射期間控制接合材料的脫層。在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)特征區(qū)域進(jìn)行處理包括增強(qiáng)所述特征區(qū)域的潤(rùn)濕特征以使得接合材料牢固地粘附至其上。在另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)特征區(qū)域進(jìn)行處理包括大氣或低壓真空等離子體處理、電暈處理、研磨、刷涂、摩搓、噴砂或干冰噴射。在另外一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)特征區(qū)域進(jìn)行處理包括通過(guò)等離子體噴涂、經(jīng)由掩模濺射、或高能輔助焊接來(lái)施加金屬層。高能輔助焊接可以包括超聲波焊接。在本發(fā)明的另一方面，一種用于控制靶組件中熱應(yīng)力的方法，該靶組件包括一個(gè)具有承載表面的支撐體、一個(gè)具有附接表面的濺射靶，所述承載表面和所述附接表面被以彼此面對(duì)的關(guān)系安排，由此界定在所述承載表面與所述附接表面之間的一個(gè)中間空間，用于使所述附接表面結(jié)合至所述承載表面的該接合材料被布置在該中間空間中，該方法包括對(duì)所述附接表面和所述承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域選擇性地進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)所述特征區(qū)域中接合材料的接合強(qiáng)度，由此控制在濺射靶與接合材料以及在支撐體與接合材料之間的界面中的熱應(yīng)力。


圖Ia是說(shuō)明圓柱體的接合原理的示意性表示(前視圖)；圖Ib是說(shuō)明圓柱體的接合原理的示意性表示(俯視圖)；圖2是展示現(xiàn)有技術(shù)的脫層方案的現(xiàn)有技術(shù)的靶組件的俯視圖示意性表示；圖3a、圖3b以及圖3c是說(shuō)明在濺射期間在使用中的示例性靶組件的示意性表示；并且圖4是說(shuō)明具有潤(rùn)濕層圖案的背襯管的示例性安排的前視圖示意性表示。
具體實(shí)施例方式利用對(duì)支撐物的承載表面和/或靶(區(qū)段)的后側(cè)材料的選擇性處理，在靶/接合·層/背襯體組件的最后冷卻以及由此引起的接合期間，靶組件通過(guò)控制上述應(yīng)力并通過(guò)在接合層中建立選好的空隙來(lái)阻止接合材料大面積脫層。該選擇性處理包括一種潤(rùn)濕或供能過(guò)程，用來(lái)通過(guò)改變支撐物材料和靶材料中的一種或兩種的表面能來(lái)使焊接材料或接合材料粘貼在支撐物材料和/或靶材料上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，有若干方式可以改變表面材料的表面能。實(shí)例包括，但不限于，大氣或低壓真空等離子體處理(使用惰性氣體或反應(yīng)活性氣體)；電暈處理；通過(guò)研磨、刷涂、摩搓、噴砂或干冰噴射對(duì)表面的機(jī)械預(yù)處理；薄金屬層的電化學(xué)沉積；通過(guò)等離子體噴涂、經(jīng)由掩模濺射或高能輔助焊接技術(shù)，例如超聲波焊接，來(lái)沉積薄金屬層。通過(guò)選擇性地控制潤(rùn)濕過(guò)程，可以界定焊料粘合良好(牢固)的特征區(qū)域，并且因此也可以界定焊料粘合較差(薄弱)的區(qū)域。這些特征區(qū)域可以包括背側(cè)表面和承載表面中的任一個(gè)或兩個(gè)的總表面的33%與95%之間。在示例實(shí)施方案中，靶組件包括一個(gè)具有承載表面的支撐體和一個(gè)具有附接表面的濺射靶。該承載表面和該附接表面被以彼此面對(duì)的關(guān)系安排，由此界定在這兩個(gè)表面之間的一個(gè)中間空間。一種接合或焊接材料被引入到該中間空間中，用于使附接表面結(jié)合至承載表面。然而在此之前，附接表面和承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域被選擇性地進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)這些特征區(qū)域中接合材料的接合強(qiáng)度。據(jù)認(rèn)為，接合材料的潤(rùn)濕特征在這些特征區(qū)域中得到了增強(qiáng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，附接表面的特征區(qū)域可以不面向或?qū)R(即，可以偏離)承載表面的特征區(qū)域。在特征區(qū)域僅被提供在附接表面和承載表面中的一個(gè)表面上時(shí)，另一個(gè)表面可以按相同的方式在其完整的表面上(非選擇性)進(jìn)行處理，以便在該表面上產(chǎn)生一個(gè)完全(連續(xù))的潤(rùn)濕層和接合材料的整體良好潤(rùn)濕。接合材料可以呈液體形式被引入中間空間中。接合材料可以是一種低熔點(diǎn)焊料，例如，銦。背襯體或支撐物可以是具有外徑Dl的圓柱形并且外部濺射靶也可以是具有內(nèi)徑D2的圓柱形。背襯管和靶可以被同中心地安排，從而將中間空間界定為具有厚度D=(D2-Dl)/2 (D 很顯然 >0)。焊接材料或接合材料的接合強(qiáng)度在已被潤(rùn)濕或供能的區(qū)域中得到了增強(qiáng)。選擇性潤(rùn)濕過(guò)程導(dǎo)致在接合期間接合材料從非潤(rùn)濕表面的脫層受到控制，從而以受控方式降低并潛在性地緩解在接合過(guò)程期間所形成的熱應(yīng)力。在接合期間的受控脫層減少并潛在性地避免了在未來(lái)的不受控脫層。通過(guò)控制脫層，在接合層中特意地、選擇性地形成空隙。因此，形成了粘合良好和粘合較差的交替區(qū)域，從而借助于導(dǎo)熱焊接材料或其他接合材料導(dǎo)致在靶區(qū)段的整個(gè)區(qū)域上的熱傳遞均勻分布。這樣，避免了可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)高的應(yīng)力并最終在濺射過(guò)程期間使濺射靶開裂的有害的局部過(guò)熱點(diǎn)。通過(guò)使用受控潤(rùn)濕或脫層的方法，能夠在內(nèi)在應(yīng)力最小的情況下使靶區(qū)段材料與支撐物材料接合，這導(dǎo)致與具有非均勻并且不受控的脫層區(qū)分布的濺射靶相比，接合的濺射靶能夠經(jīng)受更高的熱負(fù)荷。例如對(duì)于由一個(gè)背襯管和一個(gè)或多個(gè)圓柱形靶區(qū)段組成的旋轉(zhuǎn)靶，并且例如對(duì)于其中該背襯管具有比靶區(qū)段更高的熱膨脹系數(shù)(CTE)的情況，上述靶組件是有用的。背襯管與靶區(qū)段之間的這個(gè)CTE差(或ACTE)可以引起從進(jìn)行接合的溫度開始冷卻時(shí)，在系統(tǒng)中產(chǎn)生足夠的熱應(yīng)力，以至于在接合系統(tǒng)中的任何界面可能出現(xiàn)不受控制的脫層。靶/背襯管組件的實(shí)例為不銹鋼上的Α1:Ζη0(摻鋁的氧化鋅)、不銹鋼上的硅、不銹鋼上的Si = SiO2、不銹鋼上的ITO (銦錫氧化物)、鋁上的AZO等。有其他方法可以減少ACTE。舉個(gè)例子，CTE較低的背襯管是可用的，例如，由金屬 (例如，Ti和Mo)組成。CTE較低的管比普通的背襯管材料(例如，不銹鋼AISI304、不銹鋼AISI316(L)、A16060、Cu)要貴得多。選擇由貴得多的材料制成的背襯管會(huì)給產(chǎn)品帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。所提議方法的另外一個(gè)作用是，可以減少每個(gè)靶所需的焊料合金的體積。由于接合金屬(合金)是一種昂貴的材料，減少每個(gè)靶所需合金的體積是有利的。所提議的方法使得濺射靶具有成本優(yōu)勢(shì)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)靶來(lái)說(shuō)，非連續(xù)潤(rùn)濕區(qū)的區(qū)域外觀可以具有不同的圖案，例如，點(diǎn)、長(zhǎng)條或短條、在任何方向上(水平或垂直或?qū)蔷€)的螺旋。非潤(rùn)濕區(qū)與潤(rùn)濕區(qū)的表面積的比取決于靶和支撐材料的熱膨脹系數(shù)以及焊料的類型，以及還有在焊接材料被引入并開始冷卻時(shí)靶區(qū)段和支撐材料的溫度。靶區(qū)段和支撐材料這兩個(gè)部分的溫度可以是不同的，這取決于所選擇的加熱和/或冷卻技術(shù)。如上所述,結(jié)構(gòu)化的、受控的潤(rùn)濕或金屬化(metallisation)導(dǎo)致局部接合誤差或空隙受到控制(例如，焊料從背襯管或靶區(qū)段的較小脫層)。與沒有缺陷的潤(rùn)濕區(qū)域或特征區(qū)域的等效面積相比，每個(gè)局部空隙將具有特征區(qū)域相對(duì)較小的面積，這樣使得在濺射期間充分散熱是可能的。實(shí)際上，這可以意味著在1/20與2/1之間的空隙/沒有缺陷的潤(rùn)濕區(qū)域，或以mm表達(dá)時(shí)，這可以是在1mm: 20mm到10mm: 5mm之間的空隙長(zhǎng)度或未處理區(qū)域的長(zhǎng)度處理的或潤(rùn)濕的區(qū)域的長(zhǎng)度。在多個(gè)實(shí)施方案中，空隙可能以或多或少有規(guī)律的圖案出現(xiàn)，與良好接合、無(wú)空隙的區(qū)域交替，其中一個(gè)局部空隙到下一個(gè)局部空隙具有一定距離。這些空隙在接合后的冷卻過(guò)程期間(低于焊料的熔點(diǎn))通過(guò)焊料的內(nèi)聚力以及界面處的粘合力和剪切力的作用自動(dòng)形成。在接合后可以主動(dòng)或自然地完成組件的冷卻(可以應(yīng)用自然的和受控的冷卻)并且可以是從內(nèi)側(cè)或從外側(cè)或從兩側(cè)都是主動(dòng)的。將參考所提供的附圖來(lái)描述靶組件。應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖僅僅是說(shuō)明性的并且決不對(duì)本發(fā)明的范圍造成限制。圖Ia和圖Ib說(shuō)明了接合一個(gè)旋轉(zhuǎn)靶的已知原理。將一個(gè)靶區(qū)段(TS)插入在背襯管(BT)上，隨后將焊接材料或接合材料(BM)(熔化的銦或另一種低熔化溫度的合金)倒入被加熱到(并可能超過(guò))接合材料熔點(diǎn)的兩個(gè)管之間的中間空間中。此后，將靶組件冷卻至室溫。圖2說(shuō)明了現(xiàn)有技術(shù)中焊料脫層的原理。在現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例中，具有承載表面的支撐管的熱膨脹系數(shù)(CTE)大于具有背側(cè)表面的靶區(qū)段的熱膨脹系數(shù)(CTE)。待濺射的一種示例靶材料為具有特定組成變化的摻雜Al或摻雜Al2O3的ZnO (AZO)0靶區(qū)段具有的外徑為163_并且內(nèi)徑為135_。將外部靶表面機(jī)械地研磨至這些尺寸。可以通過(guò)機(jī)械研磨或以其他任何適合的方式，例如，化學(xué)蝕刻獲得該內(nèi)徑。實(shí)例Al = ZnO(AZO)靶材料在20° C到200° C的溫度范圍內(nèi)具有的CTE為大約5. 5 * 10_6/K。一種具有承載表面的示例背襯管由不銹鋼制成。該背襯管具有的外徑為133mm并且內(nèi)徑為125mm。外部表面可以被機(jī)械地打磨或研磨。示例背襯管(例如，不銹鋼AISI304)在20° C到200° C的溫度范圍內(nèi)具有的CTE為大約15 * 10-7K。當(dāng)制造一個(gè)旋轉(zhuǎn)Al:ZnO (AZO)靶時(shí)，將靶/背襯管組合加熱到大約180° C (如果焊接材料是銦)，并且將焊接材料或接合材料倒入靶與不銹鋼背襯管(SST)之間的環(huán)形中間空間或接合間隙中。該環(huán)形空間具有的厚度為O. 3-1. 5mm (例如，
O.7mm)(參見左下圖)。然而，當(dāng)冷卻至室溫(RT)時(shí)，環(huán)形空間或間隙由于CTE的差異而變·寬至1mm。在上圖說(shuō)明這一變寬情形。在右下圖示出后果。在冷卻期間，焊料的體積收縮與接合間隙的體積擴(kuò)展相組合引起最弱鏈(weakest link)(例如,氧化物或空隙)被破壞，而有利于更牢固的接合區(qū)域。在示例靶組件中，與現(xiàn)有技術(shù)相反，為了在承載表面與焊接材料之間以及在背側(cè)表面與焊接材料之間獲得有保證的接合強(qiáng)度，可以先行通過(guò)適合的供能技術(shù)對(duì)圖2中的實(shí)例的兩個(gè)表面進(jìn)行處理。在這個(gè)實(shí)例中，AZO靶區(qū)段的內(nèi)壁，換言之即背側(cè)表面，具有薄的金屬層，該金屬層然后允許接合材料良好地潤(rùn)濕到AZO陶瓷表面上。在一個(gè)實(shí)施方案中，該薄的金屬層，進(jìn)一步被稱為“潤(rùn)濕材料”，是與焊接材料相同的材料。該潤(rùn)濕材料也可以是對(duì)于焊接材料，例如，銦或銦合金、錫或錫合金、銀或銀合金來(lái)說(shuō)具有良好潤(rùn)濕特性的任何其他金屬合金。此類合金可以包括一定量的其他金屬元素以改進(jìn)潤(rùn)濕特性和接合強(qiáng)度或以降低熔點(diǎn)或作為污染物。Ti、Zn、Cu、Ni、Ga、Ce、Bi、Sb、Si可以是此類元素。潤(rùn)濕層可以在沒有任何中間層的情況下被直接施加在AZO背側(cè)表面上，或潤(rùn)濕層可以通過(guò)使用允許潤(rùn)濕層更堅(jiān)固地粘合到AZO背側(cè)表面的一個(gè)或多個(gè)中間層而間接施加。該中間層可以是對(duì)于焊接材料，例如，銦或銦合金、錫或錫合金、銀或銀合金、金或金合金來(lái)說(shuō)具有良好潤(rùn)濕特性的任何其他金屬合金。此類合金可以包括一定量的其他金屬元素以改進(jìn)潤(rùn)濕特性和接合強(qiáng)度或以降低熔點(diǎn)或作為污染物。Ti、Zn、Cu、Ni、Ga、Ce、Bi、Sb、Si可以是此類元素。靶區(qū)段的背側(cè)表面上的中間層和/或潤(rùn)濕層可以通過(guò)電化學(xué)沉積或基于空化原理的超聲波處理或?yàn)R射涂布技術(shù)或機(jī)械刷涂或熱處理來(lái)施加。超聲波空化現(xiàn)象用于通過(guò)產(chǎn)生導(dǎo)致刷涂效果的微振動(dòng)的強(qiáng)超聲波源的影響來(lái)除去待潤(rùn)濕的表面上的氧化層。背側(cè)表面可以在其全部表面區(qū)域上或僅僅部分地被潤(rùn)濕?？梢酝ㄟ^(guò)使用用于電化學(xué)沉積、熱處理、濺射涂布或機(jī)械刷涂或超聲波處理的掩模而經(jīng)由選擇性潤(rùn)濕來(lái)實(shí)現(xiàn)在背側(cè)表面上的潤(rùn)濕層的直接圖案化。對(duì)于選擇性超聲波潤(rùn)濕而言，可以通過(guò)超聲波設(shè)備的不連續(xù)處理，例如，重復(fù)接通和切斷或者以可變的饋送率不同地移動(dòng)超聲波振子來(lái)實(shí)現(xiàn)圖案化。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，使清洗后的靶區(qū)段在加熱爐中固定在一個(gè)水平位置上并沿其軸線旋轉(zhuǎn)。將爐溫設(shè)置為超過(guò)潤(rùn)濕材料的熔化溫度的溫度。如果表面溫度高到足以處理該液態(tài)材料，則將它施加到旋轉(zhuǎn)的背側(cè)表面上。通過(guò)使用機(jī)械裝置，例如，刷涂使該液態(tài)材料鋪展開來(lái)。使該材料保持液態(tài)并且將超聲波振子引入到圓柱形靶區(qū)段的內(nèi)部空間中。在該靶區(qū)段在爐中的旋轉(zhuǎn)期間，將超聲波振子如此安置在靶背側(cè)表面上，使得在所述背側(cè)表面與超聲波振子的尖端之間有輕微的接觸。借此，將至少有幾個(gè)mm的超聲波振子尖端浸在液態(tài)潤(rùn)濕材料中。超聲波振子尖端從前面(靶區(qū)段的頂部或底部)朝向靶區(qū)段的另一端向前、或從背面到前面向后以某個(gè)前進(jìn)速率移動(dòng)，例如，通過(guò)重復(fù)停止和繼續(xù)移動(dòng)而移動(dòng)使得通過(guò)超聲波焊接形成環(huán)形的潤(rùn)濕層。在某些所選擇的位置處，超聲波振子對(duì)背側(cè)表面進(jìn)行處理而不向前或向后移動(dòng)，從而由潤(rùn)濕材料潤(rùn)濕至少一個(gè)圓周環(huán)形的靶表面區(qū)域。然后，超聲波振子進(jìn)一步移動(dòng)一定距離并且重復(fù)進(jìn)行上述處理。超聲波振子也可以按定義的前進(jìn)速率連續(xù)移動(dòng)，以便獲得螺旋形的圖案而不是環(huán)形的圖案。 一種在靶區(qū)段的背側(cè)表面上制造非連續(xù)潤(rùn)濕層的替代性方法是施加預(yù)先圖案化的中間層，這樣使得僅僅針對(duì)預(yù)先圖案化的區(qū)域保證潤(rùn)濕層的充分粘合?？梢酝ㄟ^(guò)使用用于電化學(xué)沉積或熱處理或?yàn)R射涂布的掩模來(lái)實(shí)現(xiàn)中間層的圖案化。在中間層預(yù)先圖案化后，在加熱爐中旋轉(zhuǎn)靶區(qū)段。將爐溫設(shè)置為超過(guò)潤(rùn)濕材料的熔化溫度的溫度。如果表面溫度高到足以處理潤(rùn)濕材料，則將該潤(rùn)濕材料放在旋轉(zhuǎn)的背側(cè)表面上。借助于機(jī)械工具，例如，刷涂使?jié)櫇癫牧箱佌归_來(lái)。包括中間層的潤(rùn)濕層具有的厚度典型地小于O. 1mm。在另一個(gè)實(shí)例中，為了在承載表面(作為背襯管的外部表面)上制造環(huán)形或螺旋形圖案的潤(rùn)濕層，將被機(jī)加工至最終尺寸的清洗好的背襯管加熱到潤(rùn)濕材料熔化的溫度，并且該溫度必須高到足以使?jié)櫇癫牧显诒砻嫣幚砥陂g保持液體狀態(tài)。一旦達(dá)到上述溫度，背襯管開始旋轉(zhuǎn)并且將超聲波振子施用于潤(rùn)濕材料。超聲波潤(rùn)濕集中在一個(gè)位置以便在旋轉(zhuǎn)的背襯管的承載表面上形成至少一個(gè)(圓周)環(huán)形粘合層。在對(duì)一個(gè)環(huán)形潤(rùn)濕層進(jìn)行處理后，超聲波振子的尖端移到下一個(gè)位置，從而在接合區(qū)域的整個(gè)長(zhǎng)度上使兩個(gè)環(huán)形潤(rùn)濕層之間保持一定的距離。借此，通過(guò)在接合區(qū)域的整個(gè)長(zhǎng)度上承載表面的處理與未處理的交替來(lái)獲得非連續(xù)潤(rùn)濕層(換言之，選擇性潤(rùn)濕層)，如圖4中所示。圖4示出了具有承載表面的背襯管的一部分的前視圖，其中可以清楚看到，通過(guò)對(duì)表面的交替超聲波處理而以環(huán)形的方式在背襯管的外部表面上獲得選擇性潤(rùn)濕層(淺色)。該選擇性潤(rùn)濕也可以按螺旋形施加。在這種情況下，超聲波振子在旋轉(zhuǎn)的背襯管上以定義的前進(jìn)速率連續(xù)移動(dòng)，以使得獲得沒有完全潤(rùn)濕的承載表面。選擇性潤(rùn)濕還可以通過(guò)電化學(xué)沉積或?yàn)R射涂布或熱噴涂或噴砂來(lái)制備，從而使用掩模來(lái)形成潤(rùn)濕層的非連續(xù)圖案。在選擇性潤(rùn)濕完成后，并且如圖Ia和圖Ib中所示，其背側(cè)表面具有完全(連續(xù))或部分(非連續(xù))潤(rùn)濕層的靶區(qū)段被同中心地安置在其承載表面具有完全(連續(xù))或部分(非連續(xù))潤(rùn)濕層的背襯管的表面外部。接合間隙的底部由高溫密封材料密封。靶區(qū)段和背襯管這兩個(gè)部分被加熱到焊接材料，例如，銦或銦合金、錫或錫合金、銀或銀合金的熔點(diǎn)以上。此類合金可以包括一定量的其他金屬元素以改進(jìn)潤(rùn)濕特性和接合強(qiáng)度或以降低熔點(diǎn)或作為污染物。Ti、Zn、Cu、Ni、Ga、Ce、Bi、Sb、Si可以是此類元素。
當(dāng)靶區(qū)段的表面溫度達(dá)到充分高的溫度時(shí)(典型地超過(guò)焊接材料的熔化溫度20° C至30° C)，將液態(tài)焊料引入到接合間隙中。一旦接合間隙用熔化的焊料完全填滿，停止加熱并且靶區(qū)段和背襯管以及焊料開始冷卻。冷卻時(shí)，焊料在低于其熔化溫度的情況下凝固并且接合間隙如上所述地增加。由于凝固的焊接材料無(wú)法補(bǔ)償增加的接合間隙，界面中的最弱鏈將會(huì)破壞。背側(cè)表面與焊料和/或承載表面與焊料之間的界面中的這個(gè)最弱的結(jié)合點(diǎn)如上所述是位于不存在選擇性非連續(xù)潤(rùn)濕層之處?？深A(yù)見的脫層或空隙的形成可以被局限在這個(gè)狹窄的范圍內(nèi)，這導(dǎo)致產(chǎn)生最小的接合誤差。這允許在隨后的濺射過(guò)程期間充分散熱。圖3a展示了使用中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)靶組件的示例安排的一部分的橫截面(前視圖)。在濺射期間，由流入背襯管中(左箭頭)的水W對(duì)其進(jìn)行冷卻，同時(shí)等離子體P對(duì)靶進(jìn)行加熱(右邊)。熱量(如黑色小箭頭所示)在濺射期間穿過(guò)AZO層和銦焊料接合層到背襯管消散。在此實(shí)例中，背襯管-焊料和AZO-焊料的接觸面偏離或沒有被設(shè)在相應(yīng)的高度。由于在這兩個(gè)接觸區(qū)域中存在精細(xì)分布的小空隙而不是由于預(yù)定義的潤(rùn)濕誤差而引起的較大脫層區(qū)域，獲得了充分并受到控制的散熱。
圖3b說(shuō)明了其中僅僅靶區(qū)段的背側(cè)表面被處理以便形成充分粘合的非不連續(xù)潤(rùn)濕層(潤(rùn)濕層的圖案化)的示例安排。圖3c說(shuō)明了其中僅僅背襯管的承載表面被處理以便形成充分粘合的非不連續(xù)潤(rùn)濕層的示例安排。圖3a至圖3c中在靶區(qū)段的背側(cè)表面與接合層之間或在接合層與背襯管的承載表面之間或它們二者的中間空間展示了焊料與背側(cè)表面或承載表面之間的空隙空間或部分脫層的空間或較弱接合。在下文對(duì)使用如上所述處理的AZO靶組件的實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。在CIGS或薄膜硅太陽(yáng)能電池的情況下，此類靶可以用于薄膜光伏產(chǎn)業(yè)中以沉積Al :ZnO前窗接觸層。對(duì)于任何陶瓷靶材料而言，市場(chǎng)希望將沉積速率最大化，以減少制造成本(即，涂布成本)并提高生產(chǎn)率。這僅僅當(dāng)能夠在靶上使用高功率負(fù)荷時(shí)才是可能的。目前，旋轉(zhuǎn)AZO上的可允許功率負(fù)荷已經(jīng)受到接合技術(shù)的限制。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)AZO尺寸，即，由內(nèi)徑125mm的不銹鋼背襯管和直徑135mm并且壁厚14mm的AZO旋轉(zhuǎn)圓柱體構(gòu)成，獲得了 18_20kW/m的典型DC功率負(fù)荷。只有單件式、經(jīng)過(guò)噴涂的旋轉(zhuǎn)AZO靶已被報(bào)告為維持功率負(fù)荷在25kW/m以上并且甚至高達(dá)32kW/m。后者的靶具有受限的Al = ZnO壁厚(典型地僅9mm)并且具有僅僅大約90%的密度。這樣，它們存在其他缺點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，與圖3c中的展示相應(yīng)，通過(guò)如之前所述施用超聲波處理來(lái)利用銦使AZO靶的背側(cè)表面完全潤(rùn)濕。將背襯管的承載表面部分潤(rùn)濕以便獲得如圖4中所示的圖案(利用環(huán)形的選擇性潤(rùn)濕層)，其中通過(guò)使用超聲波振子法來(lái)利用銦層使60%與80%之間的承載表面選擇性地潤(rùn)濕。每個(gè)潤(rùn)濕環(huán)的寬度在6與20mm之間，每個(gè)未處理表面環(huán)的寬度在2與6mm之間。在施加了這個(gè)選擇性潤(rùn)濕后，在AZO靶上成功地處理27，27kff/m的DC功率負(fù)荷，這比對(duì)于利用現(xiàn)有技術(shù)水平的技術(shù)所產(chǎn)生的接合的旋轉(zhuǎn)AZO靶來(lái)說(shuō)要高得多。本發(fā)明也可以通過(guò)下面的條目來(lái)說(shuō)明I. 一種靶組件，包括一個(gè)具有承載表面的背襯體和一個(gè)具有背側(cè)表面的濺射靶，所述承載表面面向所述背側(cè)表面，由此界定攜帶一種接合材料的一個(gè)中間空間，該接合材料使所述背側(cè)表面結(jié)合至所述承載表面，其特征在于所述背側(cè)表面和所述承載表面中的任一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域被進(jìn)行表面處理，以便增強(qiáng)所述特征區(qū)域中所述接合材料的接合強(qiáng)度。2.根據(jù)條目I所述的靶組件，其特征在于所述接合材料以液體形式被引入所述中間空間中，并且在所述經(jīng)過(guò)表面處理的區(qū)域中，所述接合材料的潤(rùn)濕特征得到了增強(qiáng)。3.根據(jù)條目I或2所述的靶組件，其特征在于所述靶組件包括一個(gè)具有外徑Dl的內(nèi)部圓柱形背襯體和一個(gè)具有內(nèi)徑D2的外部濺射靶，所述背襯管和所述靶是同中心的并界定所述中間空間具有厚度D= (D2-D1) /2。
4.根據(jù)條目I至3的任一項(xiàng)所述的靶組件，其特征在于所述接合材料是一種低熔點(diǎn)焊料，例如，銦。5.根據(jù)條目I至4的任一項(xiàng)所述的靶組件，其特征在于所述經(jīng)過(guò)表面處理的區(qū)域是通過(guò)大氣或低壓真空等離子體處理、電暈處理、研磨、噴砂以及干冰噴射中的任一種而獲得的。6.根據(jù)條目I至5的任一項(xiàng)所述的靶組件，其特征在于所述經(jīng)過(guò)表面處理的區(qū)域是通過(guò)施加金屬層而獲得的，該施加是通過(guò)等離子體噴涂、經(jīng)由掩模濺射或機(jī)械摩擦(例如，刷涂或摩搓)或高能輔助焊接(例如，超聲波焊接)。7.根據(jù)條目I至6的任一項(xiàng)所述的靶組件，其特征在于所述背側(cè)表面和所述承載表面各自的所述特征區(qū)域包括所述背側(cè)表面和所述承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的總表面的33%與95%之間。8.根據(jù)條目6或7的任一項(xiàng)所述的靶組件，其特征在于所述背側(cè)表面是通過(guò)經(jīng)由超聲波焊接施加金屬層進(jìn)行表面處理的，從而這些特征區(qū)域包括所述背側(cè)表面的總表面的90%與100%之間，并且在于所述承載表面是通過(guò)經(jīng)由超聲波焊接施加金屬層進(jìn)行表面處理的，從而這些特征區(qū)域包括所述承載表面的總表面的60%與80%之間。9.根據(jù)條目I至7的任一項(xiàng)所述的靶組件，其特征在于所述背側(cè)表面和所述承載表面都被進(jìn)行表面處理，并且所述背側(cè)表面和所述承載表面兩者的經(jīng)過(guò)處理的區(qū)域不是彼此面對(duì)的。10.根據(jù)條目I至9的任一項(xiàng)所述的靶組件，其特征在于所述背側(cè)表面具有比所述濺射靶更高的熱膨脹系數(shù)(CTE )。11. 一種靶組件，包括一個(gè)支撐體，該支撐體包括承載表面；一個(gè)濺射靶，該濺射靶包括附接表面；一個(gè)中間空間，該中間空間在該承載表面與附接表面之間，其中該中間空間包括一種接合材料；以及該承載表面和/或該附接表面上接合強(qiáng)度增強(qiáng)的所選擇且特征性的區(qū)域。12.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中該接合材料以液體形式被引入到該中間空間中。13.如權(quán)利要求11至12的任一項(xiàng)所述的靶組件，其中所選擇且特征性的區(qū)域已經(jīng)增強(qiáng)了潤(rùn)濕特征，以使得該接合材料粘附至所選擇且特征性的區(qū)域。14.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中所選擇且特征性的區(qū)域的表面能已被改變，以使得該接合材料粘附至所選擇且特征性的區(qū)域。15.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中該支撐體和該濺射靶是圓柱形形狀并被相對(duì)彼此同中心地安排。16.如權(quán)利要求15所述的靶組件，其中該支撐體具有外徑Dl并且該濺射靶具有內(nèi)徑D2，這樣使得該中間空間具有厚度D= (D2-D1) /2。17.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中該接合材料包括一種低熔點(diǎn)焊料。18.如權(quán)利要求17所述的靶組件，其中該低熔點(diǎn)焊料為銦。19.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中所選擇且特征性的區(qū)域已通過(guò)一種選自下組的方法進(jìn)行處理，該組由以下各項(xiàng)組成大氣或低壓真空等離子體處理、電暈處理、研磨、刷涂、摩搓、噴砂以及干冰噴射。
20.如權(quán)利要求17所述的靶組件，其中一個(gè)金屬層已通過(guò)一種選自下組的方法被施加于所選擇且特征性的區(qū)域，該組由以下各項(xiàng)組成等離子體噴涂、經(jīng)由掩模濺射以及高能輔助焊接，其中該金屬層包括該低熔點(diǎn)焊料。21.如權(quán)利要求20所述的靶組件，其中高能輔助焊接包括超聲波焊接。22.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中所選擇且特征性的區(qū)域包括該附接表面的總表面的約33%與約95%之間或該承載表面的總表面的約33%與約95%之間。23.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中所選擇且特征性的區(qū)域存在于該附接表面與該承載表面兩者上，且其中這些特征區(qū)域包括該附接表面的約33%與約95%之間的總表面以及該承載表面的約33%與約95%之間的總表面。24.如權(quán)利要求23所述的靶組件，其中在該附接表面上所選擇且特征性的區(qū)域以及在該承載表面上所選擇且特征區(qū)域中的至少一部分彼此不對(duì)齊。25.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中該支撐體具有比該濺射靶更高的熱膨脹系數(shù)(CTE)。26. 一種用于控制靶組件中接合材料的脫層的方法，該方法包括在一個(gè)支撐體的承載表面與一個(gè)濺射靶的附接表面之間形成一個(gè)中間空間；對(duì)該承載表面、該附接表面和/或這二者上的特征區(qū)域選擇性地進(jìn)行處理，其中該選擇性處理增強(qiáng)了這些特征區(qū)域處接合材料的接合強(qiáng)度；將一種接合材料引入到該中間空間中，由此使該承載表面和該附接表面結(jié)合，其中該承載表面和該附接表面上該接合材料的脫層通過(guò)對(duì)這些特征區(qū)域的選擇性處理而得到控制。27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中該接合材料以液體形式引入到該中間空間中。28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中對(duì)這些特征區(qū)域進(jìn)行處理包括增強(qiáng)這些特征區(qū)域的潤(rùn)濕特征以使得該接合材料牢固地粘附至這些特征區(qū)域。29.如權(quán)利要求26所述的方法，其中該支撐體和該濺射靶是圓柱形形狀并被相對(duì)彼此同中心地安排。30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中該支撐體具有外徑Dl并且該濺射靶具有內(nèi)徑D2，這樣使得該中間空間具有厚度D=(D2-Dl)/2。31.如權(quán)利要求26所述的方法，其中該接合材料包括一種低熔點(diǎn)焊料。32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中該低熔點(diǎn)焊料為銦。33.如權(quán)利要求26所述的方法，其中對(duì)這些特征區(qū)域進(jìn)行處理包括通過(guò)以下方法對(duì)這些特征區(qū)域進(jìn)行處理，即大氣或低壓真空等離子體處理、電暈處理、研磨、刷涂、摩搓、噴砂或干冰噴射。34.如權(quán)利要求31所述的方法，其中對(duì)這些特征區(qū)域進(jìn)行處理包括通過(guò)等離子體噴涂、經(jīng)由掩模濺射或高能輔助焊接來(lái)施加金屬層，且其中所述金屬層包括該低熔點(diǎn)焊料。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中高能輔助焊接包括超聲波焊接。36.如權(quán)利要求26所述的方法，其中這些特征區(qū)域包括該附接表面和該承載表面中任一個(gè)或兩個(gè)的總表面的約33%與約95%之間。37.如權(quán)利要求26所述的方法，其中這些特征區(qū)域存在于該附接表面和該承載表面兩者上。38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中在該附接表面上所述特征區(qū)域以及在該承載表面上這些特征區(qū)域中的至少一部分彼此不對(duì)齊。39.如權(quán)利要求26所述的方法，其中該支撐體具有比該濺射靶更高的熱膨脹系數(shù)(CTE)040. 一種用于控制如權(quán)利要求I所述的靶組件中熱應(yīng)力的方法，該方法包括對(duì)該附接表面和該承載表面中一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域選擇性地進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)這些特征區(qū)域處的該接合材料的接合強(qiáng)度，由此控制在該濺射靶與該接合材料以及在該支撐體與該接合材料之間的界面處的熱應(yīng)力。41.如權(quán)利要求11所述的靶組件，其中該承載表面和該附接表面是彼此面對(duì)的。42.如權(quán)利要求26所述的靶組件，其中該承載表面和該附接表面是彼此面對(duì)的。43. 一種已通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法產(chǎn)生的靶，其中該靶僅在這些特征區(qū)域含有脫層區(qū)域。44. 一種靶組件，包括一個(gè)支撐體，該支撐體包括承載表面；一個(gè)濺射靶，該濺射靶包括附接表面；一個(gè)中間空間，該中間空間在該承載表面與附接表面之間，其中該中間空間包括一種接合材料；以及增強(qiáng)該承載表面和/或該附接表面的特征區(qū)域處的接合強(qiáng)度的裝置。盡管以上已經(jīng)展示和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案和/或細(xì)節(jié)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理的應(yīng)用，但應(yīng)理解在不背離這些原理的情況下，本發(fā)明可以如在權(quán)利要求中更全面描述的、或者如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其他方式(包括任何以及全部的等效物)進(jìn)行實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種靶組件，包括 一個(gè)支撐體，該支撐體具有一個(gè)承載表面； 一個(gè)濺射靶，該濺射靶具有一個(gè)附接表面，所述承載表面和所述附接表面被以彼此面對(duì)的關(guān)系安排，由此界定所述承載表面與所述附接表面之間的一個(gè)中間空間；以及 一種接合材料，該接合材料被布置在該中間空間中，用于使所述附接表面結(jié)合至所述承載表面， 其中所述附接表面和所述承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域被選擇性地進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)所述特征區(qū)域中所述接合材料的接合強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中所述接合材料以液體形式被引入到所述中間空間中。
3.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中對(duì)這些特征區(qū)域進(jìn)行處理包括增強(qiáng)所述特征區(qū)域的潤(rùn)濕特征以使得該接合材料粘附至其上。
4.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中對(duì)這些特征區(qū)域進(jìn)行處理包括改變這些特征區(qū)域的表面能以使得該接合材料粘附至其上。
5.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中該支撐體和該濺射靶是圓柱形形狀并被相對(duì)彼此同中心地安排。
6.如權(quán)利要求5所述的靶組件，其中該支撐體具有外徑Dl并且該濺射靶具有內(nèi)徑D2，這樣使得該中間空間具有厚度D=(D2-Dl)/2。
7.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中所述接合材料包括一種低熔點(diǎn)焊料。
8.如權(quán)利要求7所述的靶組件，其中該低熔點(diǎn)焊料為銦。
9.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中這些特征區(qū)域的處理包括大氣或低壓真空等離子體處理、電暈處理、研磨、刷涂、摩搓、噴砂或干冰噴射。
10.如權(quán)利要求7所述的靶組件，其中這些特征區(qū)域的處理包括通過(guò)等離子體噴涂、經(jīng)由掩模濺射、或高能輔助焊接來(lái)施加金屬層，其中所述金屬層包括所述低熔點(diǎn)焊料。
11.如權(quán)利要求10所述的靶組件，其中高能輔助焊接包括超聲波焊接。
12.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中所述特征區(qū)域包括所述附接表面的總表面的33%與95%之間或所述承載表面的總表面的33%與95%之間。
13.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中所述特征區(qū)域存在于所述附接表面和所述承載表面兩者上，并且所述特征區(qū)域包括所述附接表面的總表面的33%與95%之間以及所述承載表面的總表面的33%與95%之間。
14.如權(quán)利要求13所述的靶組件，其中在所述附接表面上的所述特征區(qū)域以及在所述承載表面上的所述特征區(qū)域中的至少一部分是彼此不對(duì)齊的。
15.如權(quán)利要求I所述的靶組件，其中所述支撐體具有比所述濺射靶更高的熱膨脹系數(shù)(CTE)。
16.一種用于控制靶組件中接合材料的脫層的方法，該靶組件包括 一個(gè)支撐體，該支撐體具有一個(gè)承載表面， 一個(gè)濺射靶，該濺射靶具有一個(gè)附接表面，所述承載表面和所述附接表面被以彼此面對(duì)的關(guān)系安排，由此界定所述承載表面與所述附接表面之間的一個(gè)中間空間，以及 用于使所述附接表面結(jié)合至所述承載表面的該接合材料，該接合材料被布置在該中間空間中， 該方法包括對(duì)所述附接表面和所述承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域選擇性地進(jìn)行表面處理，以增強(qiáng)所述特征區(qū)域中該接合材料的接合強(qiáng)度，由此控制該接合材料的脫層。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述接合材料以液體形式引入到所述中間空間中。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中對(duì)所述特征區(qū)域進(jìn)行處理包括增強(qiáng)所述特征區(qū)域的潤(rùn)濕特征以使得該接合材料牢固地粘附至其上。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中該支撐體和該濺射靶是圓柱形形狀并被相對(duì)彼此同中心地安排。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該支撐體具有外徑Dl并且該濺射靶具有內(nèi)徑D2，這樣使得該中間空間具有厚度D=(D2-Dl)/2。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述接合材料包括一種低熔點(diǎn)焊料。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中該低熔點(diǎn)焊料為銦。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其中對(duì)所述特征區(qū)域進(jìn)行處理包括大氣或低壓真空等離子體處理、電暈處理、研磨、刷涂、摩搓、噴砂或干冰噴射。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其中對(duì)所述特征區(qū)域進(jìn)行處理包括通過(guò)等離子體噴涂、經(jīng)由掩模濺射、或高能輔助焊接來(lái)施加金屬層，且其中所述金屬層優(yōu)選包括所述低熔點(diǎn)焊料。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中高能輔助焊接包括超聲波焊接。
26.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述特征區(qū)域包括所述附接表面和所述承載表面中任一個(gè)或兩個(gè)的總表面的33%與95%之間。
27.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述特征區(qū)域存在于所述附接表面和所述承載表面兩者上。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中在所述附接表面上的所述特征區(qū)域以及在所述承載表面上的所述特征區(qū)域中的至少一部分是彼此不對(duì)齊的。
29.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述支撐體具有比所述濺射靶更高的熱膨脹系數(shù)(CTE)0
30.一種用于控制靶組件中熱應(yīng)力的方法，該靶組件包括一個(gè)具有承載表面的支撐體、一個(gè)具有附接表面的濺射靶，所述承載表面和所述附接表面被以彼此面對(duì)的關(guān)系安排，由此界定所述承載表面與所述附接表面之間的一個(gè)中間空間，用于使所述附接表面結(jié)合至所述承載表面的接合材料被布置在該中間空間中；該方法包括對(duì)所述附接表面和所述承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域選擇性地進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)所述特征區(qū)域中該接合材料的接合強(qiáng)度，由此控制在該濺射靶與該接合材料以及在該支撐體與該接合材料之間的界面中的熱應(yīng)力。
全文摘要
一種靶組件，包括一個(gè)支撐體，該支撐體具有一個(gè)承載表面；一個(gè)濺射靶，該濺射靶具有一個(gè)附接表面，所述承載表面和所述附接表面被以彼此面對(duì)的關(guān)系安排，由此界定所述承載表面與所述附接表面之間的一個(gè)中間空間；以及一種接合材料，該接合材料被布置在該中間空間中，用于使所述附接表面結(jié)合至所述承載表面，其中所述附接表面和所述承載表面中的一個(gè)或兩個(gè)的特征區(qū)域被選擇性地進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)所述特征區(qū)域中所述接合材料的接合強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H01J37/34GK102906300SQ201180025119
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者辛鐘源, N·馬爾加丹, K·利特納 申請(qǐng)人:優(yōu)美科公司