[發(fā)明專利]金屬部件的加熱方法、接合方法以及金屬部件的加熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610896351.4
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN106964890B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 長濱貴也;椎葉好一;井本吉紀(jì)
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社捷太格特
• 主分類號: B23K20/00
• 分類號: B23K20/00;B23K26/06;B23K26/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;蘇琳琳

本申請涉及金屬部件的加熱方法、接合方法以及金屬部件的加熱裝置。加熱方法具備氧化膜形成工序以及加熱工序，氧化膜的膜厚(α)設(shè)定于第一范圍(Ar1)，在氧化膜的膜厚與具有周期性的吸收率的關(guān)系中，第一范圍包含與氧化膜(OM)的膜厚超過零而吸收率首次作為極大值出現(xiàn)的第一極大值(a)對應(yīng)的第一極大膜厚(A)、以及與在第一極大值(a)之后吸收率再次作為極大值出現(xiàn)的第二極大值(b)對應(yīng)的第二極大膜厚(B)，且第一范圍(Ar1)比第二極小膜厚(BB)小，第二極小膜厚是與在第二極大值(b)和與在第二極大值(b)之后吸收率再次作為極大值出現(xiàn)的第三極大值(c)之間吸收率作為極小值出現(xiàn)的第二極小值(bb)對應(yīng)的膜厚。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于激光的金屬部件的加熱方法、加熱的金屬部件的接合方法以及金屬部件的加熱裝置。

背景技術(shù)

以往，存在通過將激光照射至金屬部件的表面，而使金屬部件吸收激光，來加熱金屬部件的技術(shù)。例如參照日本專利第4894528號公報、日本專利第5602050號公報、日本特開2014-228478號公報。

此時，加熱金屬部件的目的各種各樣。例如，作為其一，存在日本專利第4894528號公報、日本專利第5602050號公報所示那樣的以兩個部件的接合為目的的情況。在進(jìn)行兩個部件的接合的情況下，例如，對成為電路的接點(diǎn)的金屬部件(例如引線)進(jìn)行加熱，而使被接合部件(例如半導(dǎo)體的端子)與金屬部件直接接合。此時，如日本專利第4894528號公報、日本專利第5602050號公報所示，也可以不將加熱部加熱至成為液相狀態(tài)而以固相狀態(tài)停止，以規(guī)定的壓力將金屬部件與被接合部件加壓接合(固相擴(kuò)散接合)。另外，也可以是通常的焊接、即使加熱部熔融而以液相狀態(tài)接合。由此，與例如通過錫焊接合金屬部件與被接合部件的情況相比，能夠形成耐高溫環(huán)境的接合。

另外，作為其他的加熱的例子，例如，存在日本特開2014-228478號公報所示那樣的技術(shù)，以非破壞狀態(tài)檢查已經(jīng)被接合的金屬部件與被接合部件是否以充分的面積接觸并被接合為目的。在日本特開2014-228478號公報的技術(shù)中，首先，通過向與被接合部件接合的金屬部件照射激光，加熱金屬部件而使其升溫。此時，若金屬部件與被接合部件以充分的面積接觸(接合)，則升溫的熱與接觸面積對應(yīng)地從金屬部件朝向被接合部件良好地移動。因此，金屬部件的升溫速度變得緩慢。但是，若金屬部件與被接合部件未以充分的面積接觸，為不充分的接合，則金屬部件的熱無法朝向被接合部件良好地移動，從而升溫速度變得急劇。通過該升溫速度的差異，來評價金屬部件與被接合部件的接合狀態(tài)。

此外，在上述說明中，被照射的激光通常應(yīng)用廉價的YAG激光器等的情況較多。YAG激光器是激光具有近紅外波長(0.7μm～2.5μm)的激光器。例如銅制或者鋁制的金屬部件，在直至達(dá)到規(guī)定的溫度(例如熔點(diǎn))的低溫時，對基于YAG激光器的激光的吸收率非常低。因此，例如，在日本專利第4894528號公報、日本專利第5602050號公報、日本特開2014-228478號公報所記載的技術(shù)中，若作為金屬部件而使用銅或者鋁，則在低溫時，即使向金屬部件直接照射激光，由于金屬部件對激光的吸收率較低，所以金屬部件的溫度上升較慢，從而導(dǎo)致到達(dá)到吸收率增加的規(guī)定的溫度為止消耗較多的能量。

與此相對，在日本特開2014-228478號公報所記載的技術(shù)中，基于公知的見解，在金屬部件的表面形成氧化膜，來提高低溫時的金屬部件對激光的吸收率。氧化膜通過將氧化膜形成用的激光照射至金屬部件的表面而形成。換句話說，為了將氧化膜的膜厚設(shè)為實(shí)現(xiàn)所期望的吸收率的規(guī)定的膜厚，而將激光以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的時間照射金屬部件的表面。然后，將加熱用激光經(jīng)由所形成的氧化膜照射金屬部件。而且，使通過氧化膜的形成而提高激光的吸收率的金屬部件迅速地升溫，從而高效地進(jìn)行接合狀態(tài)的評價。此外，在日本特開2014-228478號公報所記載的技術(shù)中，基于若氧化膜的膜厚超過恒定的值，則激光的吸收率飽和這樣的公知的見解，來設(shè)定吸收率飽和的膜厚，從而以能夠形成該膜厚的方式設(shè)定激光的照射時間。