釺焊材料的塗敷方法和裝置的製作方法
2023-10-05 16:02:44 1
專利名稱：釺焊材料的塗敷方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於在濺射靶那種大面積被加工件上，均勻地塗敷低熔點釺焊材料(銦、鉛錫軟釺料、錫鋅軟釺料等)的釺焊材料塗敷方法和裝置的發明。
這種濺射方法採用的原理是在惰性氣體環境下，成對設置有正電極和負電極組成的靶，在這些基板和靶之間附加高電壓，產生電場，此時電離的電子和惰性氣體衝擊，形成等離子體，此等離子體中的陽離子衝擊靶(負電極)表面，激發出構成靶的原子，這種飛出的原子附著在基板表面形成膜。
一般濺射靶的結構是把濺射靶用釺焊等材料焊接在用銅等導熱性好的材料製作的支撐板上，用水冷等手段冷卻此支撐板，間接冷卻濺射靶。
由於大多數支撐板要重複利用，所以要用低熔點的釺焊材料焊接濺射靶和支撐板，以便更換濺射靶。
現在進行塗敷操作是在濺射靶上塗敷釺焊材料時，操作臺上放置濺射靶等被加工件，然後在被加工件上放置釺焊材料，把釺焊材料加熱熔融後，使超聲波焊接器的發聲頭從上面與被加工件上的熔融釺焊材料接觸。
可是這樣塗敷釺焊材料時，靶等被加工件比較小面積情況下，使用小型超聲波焊接器用手可以操作，但用手工操作時與被加工件上的釺焊材料的接觸就不穩定，存在有出現釺焊材料塗敷不均的大問題。
此外塗敷大面積靶時希望使用大型超聲波焊接器，由於重量問題不適於用手操作。
因此不得不採用固定超聲波焊接器，移動被加工件的方法，反過來必須使被加工件移動，實際上產生與上述相同的釺焊材料塗敷不均的問題。
上述情況下，由於都是從被加工件上面加工的，用的釺焊材料過少的話會有塗不到的地方，過多的話從被加工件表面流出來，會出現不要塗敷釺焊材料的部位被塗上的問題。因此操作者常常需要仔細觀察塗敷釺焊材料的情況。
此外由於像上述那樣手工塗敷，超聲波焊接器的發聲頭會出現一次次與被加工件直接接觸，造成發聲頭的磨損。因此要定期更換發聲頭，發聲頭的維護和操作浪費大。
由此考慮改變上述在被加工件上塗敷釺焊材料的方法，把釺焊材料充滿熔融槽，使被加工件下表面與釺焊材料接觸的塗敷方法。這是印刷基片等中採用的一般方法。
可是這種方法為了改善釺焊材料在被加工件表面的浸溼性，需要塗敷助熔劑，在濺射靶這樣的功能材料的情況下，不允許助熔劑造成汙染，不能直接使用這樣的方法。
因此需要使用超聲波焊接器來代替助熔劑，直接使用現有的超聲波焊接器的情況下，必須採用把超聲波的振蕩器直接浸在熔融槽中的結構。
可是這樣的裝置必須有對超聲波振蕩器的防熱裝置和密封裝置，構造複雜，是不現實的。
例如即使是可以直接把超聲波振蕩器浸在這樣的熔融槽中，熔融槽的容積要與被加工件尺寸成比例，所以要變大，裝置就要大型化。此外裝置大型化，熔融槽變大，使用的釺焊材料也要多，例如使用昂貴的銦作為釺焊材料使用時，就會產生成本負擔過大的問題。
從以上可以看出，目前沒有在像濺射靶這樣大面積的被加工件上，均勻而且有效地塗敷低熔點釺焊材料的方法和裝置。
為了解決上述課題，本發明人進行努力研究的結果發現，使釺焊材料僅在超聲波焊接器發聲頭上面流動，使濺射靶等大面積被加工件在它的釺焊材料流動面上通過，就能夠在它的下表面均勻而且有效地塗敷上釺焊材料。
本發明在這種認識的基礎上提供1.塗敷釺焊材料的方法使釺焊材料在超聲波焊接器的發聲頭上流動，產生超聲波的同時使被加工件通過此流動的釺焊材料表面，在此被加工件的下表面塗敷釺焊材料。
2.如上述1所述的塗敷釺焊材料的方法，其特徵為被加工件是濺射靶。
3.塗敷釺焊材料的裝置是利用超聲波焊接器的塗敷釺焊材料的裝置，此裝置設置有與超聲波振蕩器結合一體的矩形發聲頭、圍住此發聲頭而且上端位於稍低於發聲頭的內槽、位於內槽外收集從發聲頭上表面溢出的釺焊材料的外槽。
4.上述3所述的塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為上述內槽與發聲頭寬側面接觸，同時在窄側面內槽和發聲頭之間有能使釺焊材料流動的流動通路、具有把熔融釺焊材料導入此內槽的導入口。而且在外槽上設有排出釺焊材料的排出口。
5.如上述3或4中所述的任一種塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為在發聲頭和熔融釺焊材料貯存罐之間，用電磁泵使熔融釺焊材料循環。
6.如上述3、4、5中所述的任一種塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為設置有輸送此被加工件的輸送器，使在發聲頭上表面流動的釺焊材料和被加工件下表面之間有0～3mm間隔。
7.如上述3、4、5、6中所述的任一種塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為被加工件是濺射靶。
圖2為表示本發明釺焊材料塗敷工序全貌的說明圖。
發明的實施方式下面用圖對本發明進行說明。根據下圖的說明是本發明的一個示例，並不是僅限定為此說明。也就是說包括根據本發明技術思想的其他變化和方式。
如
圖1和圖2所示，釺焊材料塗敷裝置A是表示採用超聲波焊接器的本發明的一個示例，釺焊材料塗敷裝置A具有與超聲波振蕩裝置1結合一體的矩形(板狀)發聲頭2、圍住此發聲頭2而且上端3位於稍低於發聲頭2的內槽4、位於內槽4外收集從發聲頭2上表面5溢出的釺焊材料6的外槽7。
形成內槽4一成對的內壁與發聲頭2的寬側面8相接觸，形成內槽4另一成對的內壁位於發聲頭2的窄側面9。
內槽4和發聲頭2之間有能使釺焊材料6流動的流動通路10，和具有把熔融釺焊材料6導入此內槽4的導入口11，此外在外槽7有排出釺焊材料的排出口12。發聲頭2通過一般的冷卻器13與超聲波振蕩裝置接合。
如圖2所示，在發聲頭2和熔融釺焊材料貯存罐14之間，用電磁泵15使熔融釺焊材料6循環。也就是把釺焊材料貯存罐14中的熔融釺焊材料6通過輸送配管16輸送到上述內槽4的導入口11。
此外從外槽7的排出口12流出的熔融釺焊材料6，通過返回配管17返回到釺焊材料貯存罐14。在向濺射靶塗敷釺焊材料工序中，此熔融釺焊材料6進行循環。
釺焊材料塗敷裝置A的上部設置有用耐熱樹脂做的輥式輸送器等的輸送裝置18，從下面對濺射靶等被加工件19進行塗敷。輸送裝置18的高度位置可以調節。
一般操作工序中，在發聲頭的上表面流動的釺焊材料和被加工件的下表面之間可以有0～3mm的間隔。
下面對用上述釺焊材料塗敷裝置A往濺射靶等被加工件上塗敷釺焊材料的操作進行說明。把在釺焊材料貯存罐14中熔融的銦等的熔融釺焊材料6用電磁泵15輸送到內槽4。這種情況下，內槽4的容積例如為500cc。此容積根據超聲波焊接器發聲頭2的尺寸來確定。
送到內槽4的熔融釺焊材料6依靠電磁泵15輸出壓力和熔融釺焊材料的表面張力，比內槽4的上端3隆起約5mm，溢出到外槽7。然後溢出到外槽7積存的熔融釺焊材料6，通過返回配管17返回到釺焊材料貯存罐14。
超聲波焊接器的發聲頭2設計成比熔融釺焊材料6的隆起面低1～3mm，使此熔融釺焊材料6一邊溢出，一邊使超聲波振蕩，使熔融釺焊材料6與從輸送裝置18送來的濺射靶等被加工件19的下表面接觸，塗敷釺焊材料6。
超聲波焊接器發聲頭2的寬度例如定為110mm的話，110mm以下寬度的被加工件19不管有多長，通過一次就可以塗敷釺焊材料6。
使用此寬度(110mm)的發聲頭2，在塗敷比它寬的被加工件時，也把被加工件位置錯開一些，可以進行幾次塗敷，此外也可以把兩個這樣的釺焊材料塗敷裝置A並在一起進行塗敷。也可以採用改變發聲頭2的尺寸的方法。
釺焊材料貯存罐14中的釺焊材料6用裝在貯存罐內的加熱器(圖中沒有表示)的溫度，採用一般的溫度調節器進行調節，能夠使其保持溫度不變。
輸送熔融釺焊材料6使用電磁泵15是方便的，也可以使用機械式泵。此外使用變流器可以控制電磁泵15的輸出量，設置返回迴路的分路閥，用此閥的開度的調節也可以控制。
此外從釺焊材料貯存罐14到電磁泵15的配管設在貯存罐14的底部，其結構可以不捲入浮在熔融釺焊材料6上的釺焊材料的氧化物。
發明的效果本發明的裝置通過調整前後的輥式輸送器高度，可以使被加工件和熔融釺焊材料保持一定的距離，超聲波焊接器的發聲頭被固定，可以自動塗敷，所以不會發生因手工操作造成的塗敷不均等問題，具有可以均勻塗敷的明顯效果。
在熔融槽空了之前可以一直提供釺焊材料。從結構上只是與被加工件的下表面接觸，能有效進行塗敷，也不會汙染不需要塗敷的地方。
超聲波焊接器的發聲頭與被加工件不接觸，由於可以正確的調節其間的距離，而且能夠保持這個距離。具有發聲頭能半永久性使用的優點。
由於使用超聲波焊接器，不用使用助熔劑，能保持穩定的浸溼性，此外僅發聲頭與熔融釺焊材料接觸，所以其重要特徵是對振動部位沒有不好的影響。
權利要求
1.塗敷釺焊材料的方法，其特徵為使釺焊材料在超聲波焊接器發聲頭上流動，產生超聲波的同時使被加工件通過此流動的釺焊材料表面，在此被加工件的下表面上塗敷釺焊材料。
2.如權利要求1所述的塗敷釺焊材料的方法，其特徵為所述被加工件是濺射靶。
3.塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為是利用超聲波焊接器的塗敷釺焊材料的裝置，此裝置設置有與超聲波振蕩器結合為一體的矩形發聲頭、圍住此發聲頭而且上端位於稍低於發聲頭的內槽、位於內槽外收集從發聲頭上表面溢出的釺焊材料的外槽。
4.如權利要求3所述的塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為上述內槽與發聲頭寬側面接觸，同時在窄側面內槽和發聲頭之間有能使釺焊材料流動的流動通路及把熔融釺焊材料導入此內槽的導入口，而且在外槽上設有排出釺焊材料的排出口。
5.如權利要求3或4所述的塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為在發聲頭和熔融釺焊材料貯存罐之間，用電磁泵使熔融釺焊材料循環。
6.如權利要求3、4或5所述的塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為設置有輸送此被加工件的輸送器，使在發聲頭上表面流動的釺焊材料和被加工件下表面之間有0～3mm間隔。
7.如權利要求3、4、5或6所述的塗敷釺焊材料的裝置，其特徵為所述被加工件是濺射靶。
全文摘要
本發明是關於使釺焊材料在超聲波焊接器的發聲頭上流動，產生超聲波的同時使被加工件通過此流動的釺焊材料表面，在此被加工件上塗敷釺焊材料的塗敷釺焊材料的方法和裝置的發明。可以在像濺射靶這樣大面積的被加工件上，均勻而且自動塗敷低熔點釺焊材料(銦、鉛錫軟釺料、錫鋅軟釺料等)。
文檔編號C23C14/34GK1392816SQ01803060
公開日2003年1月22日 申請日期2001年3月23日 優先權日2000年6月2日
發明者中島光一, 赤羽禎明 申請人:株式會社日礦材料