[發(fā)明專利]硅或鍺部件的低應(yīng)力結(jié)合有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810007302.X | 申請(qǐng)日： | 2018-01-04 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108382020B | 公開（公告）日： | 2021-08-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳繼宏;約瑟夫·P·多恩池;羅伯特·J·珀特爾 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 朗姆研究公司 |
| 主分類號(hào)： | B32B15/04 | 分類號(hào)： | B32B15/04;B32B15/01 |
| 代理公司： | 上海勝康律師事務(wù)所 31263 | 代理人： | 樊英如;邱曉敏 |
| 地址： | 美國(guó)加利*** | 國(guó)省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 部件 應(yīng)力 結(jié)合 | ||
1.一種結(jié)合部件，其包括：
由選自由硅和鍺組成的組中的第一材料制成的第一部件和第二部件；和
結(jié)合層，所述結(jié)合層包括：
鄰近所述第一部件布置的第一緩沖層；
鄰近所述第一緩沖層布置的共晶層；和
鄰近所述共晶層和所述第二部件布置的第二緩沖層，
其中所述結(jié)合層包括與所述第一材料不同的第二材料，并且其中所述第一緩沖層和所述第二緩沖層比所述共晶層具有更高濃度的所述第一材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合部件，其中，所述第一緩沖層中的所述第一材料的重量濃度在朝向所述共晶層的方向上隨著距在所述第一緩沖層和所述第一部件之間的界面的距離的增大而減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合部件，其中，所述第一材料包括鍺，并且所述結(jié)合層包括鍺和鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合部件，其中，所述第一材料包括硅，并且所述結(jié)合層包括硅和選自由鋁和金組成的組中的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合部件，其中所述第一緩沖層和所述第二緩沖層具有第一熱膨脹系數(shù)值，所述第一熱膨脹系數(shù)值介于所述第一部件和所述第二部件的第二熱膨脹系數(shù)值與所述共晶層的第三熱膨脹系數(shù)值之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合部件，其中所述第一緩沖層和所述第二緩沖層中的所述第二材料的第一重量百分比小于所述共晶層中的所述第二材料的第二重量百分比的一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)合部件，其中所述第一和第二緩沖層中的鋁的重量百分比在所述第一和第二緩沖層與所述第一和第二部件之間的界面處分別為0.01％按重量計(jì)，并且在所述第一和第二緩沖層與所述共晶層之間的界面處為80％至90％按重量計(jì)。
8.一種用于將根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合部件的所述第一部件結(jié)合到所述第二部件的方法，所述方法包括：
提供所述第一部件、所述第二部件以及在所述第一部件和所述第二部件之間的用于所述結(jié)合層的結(jié)合材料，
將所述第一部件、所述結(jié)合材料和所述第二部件布置在爐中；以及
通過將所述第一部件、所述第二部件和所述結(jié)合材料加熱至預(yù)定溫度持續(xù)預(yù)定時(shí)間段來產(chǎn)生結(jié)合部件，
其中所述預(yù)定時(shí)間段之后是預(yù)定凝固時(shí)間段，
其中，所述預(yù)定溫度大于包括所述第一材料和所述第二材料的合金的共晶溫度的1.5倍并且小于所述第一材料的熔化溫度，
其中所述預(yù)定溫度、所述共晶溫度和所述熔化溫度以攝氏度為單位，并且
其中所述結(jié)合部件包括所述結(jié)合層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一材料包括硅，并且所述結(jié)合材料選自由鋁、鋁-硅合金、金和金-硅合金組成的組。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一材料包括鍺，并且所述結(jié)合材料選自由鋁和鋁-鍺合金組成的組。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一緩沖層和所述第二緩沖層具有第一熱膨脹系數(shù)值，所述第一熱膨脹系數(shù)值在所述第一部件和所述第二部件的第二熱膨脹系數(shù)值和所述共晶層的第三熱膨脹系數(shù)值之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一和第二緩沖層中的所述第二材料的第一重量百分比小于所述共晶層中的所述第二材料的第二重量百分比的一半。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一和第二緩沖層中的鋁的重量百分比在所述第一和第二緩沖層與所述第一和第二部件之間的界面處分別為0.01％按重量計(jì)，并且在所述第一和第二緩沖層與所述共晶層之間的界面處為80％至90％按重量計(jì)。
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