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L’indium est le meilleur choix pour le collage des cibles de pulvérisation car il possède une excellente conductivité thermique et peut très bien évacuer la chaleur de la cible. Il est également plus souple que les autres soudures utilisées pour le collage, de sorte qu’il peut supporter l’expansion et la contraction de la cible et de la plaque d’appui sans se fissurer. Le principal problème du collage à l’indium est que l’indium fond à 156,6°C (313,9°F), donc si vous le chauffez à plus de 150°C (302°F), le collage fondra et échouera. Le collage à l’indium fonctionne bien avec la plupart des matériaux, y compris les métaux et les céramiques, mais il existe quelques exceptions.
Température maximale de fonctionnement (°C) | 150° C |
Conductivité thermique (W/mK) | 83 |
Coefficient de dilatation thermique (K-1) | 32.1 x 10-6 |
Résistivité électrique (ohm-cm) | 8 x 10-6 |
Couverture des obligations | >95% |
Épaisseur de la ligne de liaison | 0.010″ ± 0.003″ |
Le transfert de chaleur à travers un matériau se produit plus rapidement lorsque celui-ci est plus fin. Dans la plupart des pistolets de R&D par pulvérisation, l’épaisseur de la cible est divisée par deux lorsqu’elle est collée à une plaque de support, en raison de l’épaisseur maximale autorisée par le pistolet, l’autre moitié étant constituée par la plaque de support en cuivre. Cette cible plus fine refroidit plus efficacement qu’une cible plus épaisse, car la chaleur générée à la surface de la cible a une distance plus courte à parcourir pour atteindre le côté refroidi.
Les matériaux céramiques peuvent refroidir plus efficacement lorsqu’ils sont collés. Le contact intime de la cible avec la couche de soudure conductrice facilite le transfert de chaleur de la surface de la cible à la plaque de support en cuivre. La plaque de cuivre est à son tour en contact avec le pistolet refroidi à l’eau, ce qui permet à la chaleur d’être transférée à travers le cuivre et d’être évacuée par l’eau de refroidissement.
Certaines cibles de pulvérisation en céramique peuvent se fissurer pendant la pulvérisation en raison d’un choc thermique, quelles que soient les procédures de collage ou de montée en puissance utilisées pour conditionner la cible. Toutefois, les cibles collées peuvent souvent continuer à être utilisées même après une fissure, contrairement aux cibles non collées, qui ne peuvent généralement pas être utilisées après une fissure.