本发明涉及钽铝靶技术领域，尤其涉及一种钽铝靶的生产工艺。
背景技术：
钽铝靶是一种背板为铝合金，应用于半导体领域的钽靶。钽铝靶的铝合金背板原材料硬度较低，而半导体溅射机台使用时需要的硬度较高，因此需对钽铝靶背板进行适当的处理以使其背板硬度达到要求。
传统工艺中，钽铝靶是将钽靶与铝背板通过焊接得到的，钽铝靶的热等静压焊接温度在400～550℃，铝合金背板固溶热处理温度为450～550℃，时效热处理温度为150～220℃。为了使钽铝靶的铝背板硬度达到客户要求，若将铝背板先经过固溶时效硬度提高后再进行热等静压焊接，焊接后铝背板硬度仍会降低。因此需要先将钽靶和铝合金背板焊接后再进行固溶时效，以达到背板最终要求的硬度。
铝合金背板固溶热处理温度为450～550℃，若钽暴露于空气中进行热处理，300℃以上的热处理条件就易使钽表面生成氧化层，此氧化层硬度较高，后续钽表面处理难以去除，且钽材料属贵重金属，氧化层的车削会造成成本上的浪费。因此，本申请提供了一种钽铝靶的生产工艺，以使制备得到的钽铝靶的钽表面不发生氧化。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题在于提供一种钽铝靶的生产工艺，本申请生产的钽铝靶的钽靶表面不发生氧化，且铝背板的硬度较高。
有鉴于此，本申请提供了一种钽铝靶的生产工艺，包括以下步骤：
A)，将钽靶和铝背板叠加放置后放置于包套中；
B)，将步骤A)得到的包套抽真空，然后将包套中的钽靶和铝背板进行焊接；
C)，将得到的包套进行热处理，去除包套，得到钽铝靶。
优选的，所述抽真空的真空度为10-2Pa以上。
优选的，所述焊接具体为：
将抽真空后的包套置于热等静压机内进行热等静压焊接。
优选的，在热处理之前还包括：
在得到的包套底部放置钢板。
优选的，所述热处理具体为：
将得到的包套先进行固溶热处理，再进行时效热处理。
优选的，所述固溶热处理的温度为400～550℃，所述时效热处理的温度为150～200℃。
优选的，焊接的温度为400～550℃。
优选的，所述包套为铝包套。
本申请提供了一种钽铝靶的生产工艺，首先将钽靶和铝背板叠加放置后放置于包套内，使钽铝靶在包套的密闭环境中，再将包套抽真空，以防止钽铝靶热处理时表面氧化，然后将包套内的钽靶和铝背板进行焊接，使钽靶和铝背板焊接在一起，最后再进行热处理使铝背板的硬度得到提高。本申请在生产钽铝靶的过程中，整个生产工艺在包套的密闭空间中进行，有效地避免了钽铝靶在热处理过程中钽靶的氧化问题，且使铝板的硬度较高。
附图说明
图1为本发明钽铝靶生产工艺流程示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种钽铝靶的生产工艺，包括以下步骤：
A)，将钽靶和铝背板叠加放置后放置于包套中；
B)，将步骤A)得到的包套抽真空，然后将包套中的钽靶和铝背板进行焊接；
C)，将得到的包套进行热处理，去除包套，得到钽铝靶。
在钽铝靶的生产过程中，本申请将钽铝靶放置于包套的密闭空间中，有效避免了钽铝靶中的钽靶在热处理过程中的氧化问题，且提高 了铝背板的硬度。
如图1所示，图1为本发明钽铝靶生产工艺流程示意图，图1中设置于上部的为铝背板，设置于下部的为钽靶。按照本发明，首先将钽靶和铝背板叠加放置后再放置于包套中，使钽铝靶在包套的密闭环境中。本申请所述包套是一种密闭容器，其用来放置制品。上述钽靶和铝背板在包套中放置的具体位置关系，应该以钽铝靶在实际应用中的位置关系相对应。本申请对所述包套的形状没有限制；作为优选方案，所述包套与钽铝靶的形状接近，即钽铝靶的形状是圆柱形，则包套优选为空心的圆柱形，若钽铝板的形状是长方体，则包套优选为空心的长方体。本申请所述包套与所述钽靶、铝背板单边的间隙优选为0.5～1.5mm，以利于在焊接过程中包套的收缩。
本申请然后将内部放置有钽靶和铝背板的包套进行抽真空，以防止钽铝靶固溶时效时高温钽靶表面的氧化。本申请优选采用分子泵通过脱气管将包套进行抽真空，本申请所述抽真空的真空度优选大于10-2Pa。
按照本发明，然后将真空状态下的包套进行焊接，此处的焊接是指将未紧密连接在一起的钽靶与铝背板进行焊接。本申请所述焊接具体为：
将真空状态下的包套放入热等静压机内进行焊接，使钽靶和铝背板焊接在一起。
上述焊接方式还可以采用扩散焊接的方式，如油压机焊接；本申请优选采用热等静压焊接，所述热等静压焊接采用高温下通过高压气体对靶材各向同时施加压力，使靶材焊接的效果较好。本申请所述热等静压焊接的温度优选为400℃～550℃。
本申请然后将包套进行热处理。在焊接结束后由于包套焊接后外侧翘起，在热处理前本申请优选在包套的底面设置一个钢板，以防止热处理时包套底面悬空导致铝背板变形较大。对于所述钢板的尺寸，其优选与包套的尺寸对应。若包套是空心圆柱形的，则钢板的尺寸与包套的直径相当。
本申请最后将包套进行热处理，去除包套，即得到钽铝靶。本申请所述热处理是将包套中焊接的钽铝靶依次进行固溶热处理与时效热处理。所述固溶处理指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。所述时效处理指金属经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。一般地讲，经过时效处理，金属材料的硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。本申请所述固溶热处理的温度优选为450℃～550℃，冷却方式为水冷；所述时效热处理的温度优选为150～200℃。按照本发明，在进行热处理之后则去除包套，去包套后钽表面由于包套的真空保护钽表面不会氧化，且包套底面有钢板支撑可保证产品热处理后表面平面度。
本申请在生产钽铝靶的过程中，首先将钽靶和铝背板放置于包套中，使靶材在包套的这个密闭环境中，再将包套抽真空至一定的真空度，然后将真空状态下的包套放入热等静压机内进行焊接，将钽靶和铝背板焊接在一起；焊接结束后由于包套焊接后外侧翘起，在热处理前需要在包套底面垫一个尺寸与包套直径一样的钢板，防止热处理时包套底面悬空导致铝背板变形较大；时效热处理冷却后再去包套，去包套后钽表面由于包套真空保护钽表面不会氧化，且包套底面有钢板支撑可保证产品热处理后表面平面度。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的钽铝靶的生产工艺进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
将钽靶与铝背板叠加放置，且钽靶设置与铝背板的下部，将钽靶与铝背板材放置于包套中，且进行焊接，使靶材在包套的这个密闭环境中，再用分子泵通过脱气管将包套抽真空至1.5×10-2Pa；
在真空状态下的包套放入热等静压机内在450℃下进行焊接，将钽靶和铝背板焊接在一起；焊接结束后由于包套焊接后外侧翘起，在热处理前需要在包套底面垫一个尺寸与包套直径一样的钢板，防止热 处理时包套底面悬空导致铝背板变形较大；最后将包套在进行固溶处理，固溶处理的温度为450℃，冷却方式为水冷，然后在200℃下时效热处理，冷却后再去包套，得到钽铝靶。钽铝靶采用包套固溶时效后钽表面没有氧化，铝背板硬度为120～140HV；照片显示，钽铝靶的钽靶表面为深色。
实施例2
将钽靶与铝背板叠加放置，且钽靶设置与铝背板的下部，将钽靶与铝背板材放置于包套中，且进行焊接，使靶材在包套的这个密闭环境中，再用分子泵通过脱气管将包套抽真空至1.8×10-2Pa；
在真空状态下的包套放入热等静压机内在550℃下进行焊接，将钽靶和铝背板焊接在一起；焊接结束后由于包套焊接后外侧翘起，在热处理前需要在包套底面垫一个尺寸与包套直径一样的钢板，防止热处理时包套底面悬空导致铝背板变形较大；最后将包套进行固溶处理，固溶处理的温度为480℃，冷却方式为水冷，然后在180℃下时效热处理，冷却后再去包套，得到钽铝靶。钽铝靶采用包套固溶时效后钽表面没有氧化，铝背板硬度为150～160HV；照片显示，钽铝靶的钽靶表面为深色。
实施例3
将钽靶与铝背板叠加放置，且钽靶设置与铝背板的下部，将钽靶与铝背板材放置于包套中，且进行焊接，使靶材在包套的这个密闭环境中，再用分子泵通过脱气管将包套抽真空至2.0×10-2Pa；
在真空状态下的包套放入热等静压机内在480℃下进行焊接，将钽靶和铝背板焊接在一起；焊接结束后由于包套焊接后外侧翘起，在热处理前需要在包套底面垫一个尺寸与包套直径一样的钢板，防止热处理时包套底面悬空导致铝背板变形较大；最后将包套进行固溶处理，固溶处理的温度为500℃，冷却方式为水冷，然后在160℃下时效热处理，冷却后再去包套，得到钽铝靶。钽铝靶采用包套固溶时效后钽表面没有氧化，铝背板硬度为100～120HV；照片显示，钽铝靶的钽靶表面为深色。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。