| 主权项 |
1.一种用于包含至少二接合步骤之逐步接合制程 中之接合材料,该接合材料包括于合成金属性奈米 粒子之有机溶剂中之分散体,该合成金属性奈米粒 子系与有机材料结合并且涂上该有机材料,且该分 散体系呈液体形式,而其中每一合成金属性奈米粒 子具有金属微粒之金属芯子具有至多100奈米之平 均粒径之结构。 2.一种用于包含至少二接合步骤之逐步接合制程 中之接合材料,该接合材料包括于合成金属性奈米 粒子之有机溶剂中之分散体,该合成金属性奈米粒 子系与有机材料结合并且涂上该有机材料,且该分 散体系呈浆状、糊状或乳脂之形式,而其中每一合 成金属性奈米粒子具有金属微粒之金属芯子具有 至多100奈米之平均粒径之结构。 3.一种用于包含至少二接合步骤之逐步接合制程 中之接合材料,该接合材料包括于合成金属性奈米 粒子之有机溶剂中之分散体,该合成金属性奈米粒 子系与有机材料结合并且涂上该有机材料,且该分 散体系呈固体或类似胶状物之形式,而其中每一合 成金属性奈米粒子具有金属微粒之金属芯子具有 至多100奈米之平均粒径之结构。 4.如申请专利范围第1至3项任一项之接合材料,复 包括具有至多100微米之平均微粒尺寸之聚集体。 5.如申请专利范围第4项之接合材料,其中该聚集体 系金属性材料、塑胶材料、及无机材料之其中一 者或其组合之其中一种。 6.如申请专利范围第5项之接合材料,其中该无机材 料包括陶瓷、碳、钻石、或玻璃材料。 7.如申请专利范围第1至3项任一项之接合材料,其 中该合成金属性奈米粒子之金属芯子部份系由金 、银、钯、铂、铜、及镍之其中一者或上述二者 与更多种之组合者之其中一种所构成。 8.一种用于将至少二零件接合在一起之接合方法, 包括: 允许接合材料存在于该二零件之预定部份之间并 且与该预定部份接触,包含当作主要接合材料之合 成金属性奈米粒子之接合材料系与有机材料结合 并且涂上该有机材料,其中每一金属性奈米粒子具 有金属微粒之金属芯子具有至多100奈米之平均粒 径之结构;以及 将能量施加至该接合材料,以改变该接合材料中所 包含的合成金属性奈米粒子之形式,藉此由该合成 金属性奈米粒子释出该有机材料,并且将该金属芯 子接合在一起以及将该金属芯子及该等零件之表 面接合在一起。 9.如申请专利范围第8项之接合方法,其中该接合操 作系在空气中、于乾燥空气中、于氧化气体之环 境中、于惰性气体之环境中、于真空中以及于具 有还原雾气之环境中之其中一者进行。 10.如申请专利范围第8项之接合方法,其中该等零 件之接合表面系于该接合操作之前接受表面处理 。 11.如申请专利范围第8项之接合方法,复包括将另 一零件接合至该等零件之已接合结构,其中该接合 材料中所包含的合成金属性奈米粒子之形式业已 藉着使用该相同之接合材料而改变。 12.如申请专利范围第11项之接合方法,其中该另一 零件之结构系由至少二独立之零件所构成。 13.一种接合材料,系用于在接合温度(摄氏温度)或 更高温度下透过该接合材料之加热及该接合材料 之凝固作用而将各构件接合在一起,该接合材料包 括合成金属性奈米粒子以及有机材料,每一合成之 金属性奈米粒子包括由金属所构成之金属芯子,该 有机材料系与该金属芯子结合并且系覆盖该金属 芯子,其中该接合材料在凝固之后再次熔化之温度 (摄氏温度)系至少两倍高于该接合温度。 14.一种接合材料,系用于在接合温度(摄氏温度)或 更高温度下透过该接合材料之加热及该接合材料 之烧结而将各构件接合在一起,该接合材料在室温 系呈固体或材料之形式,其中在该烧结之后使该接 合材料再次熔化之温度(摄氏温度)系至少两倍高 于该接合温度。 15.一种接合材料,系用于在接合温度(摄氏温度)或 更高温度下透过该接合材料之加热及该接合材料 之凝固而将各构件接合在一起,该接合材料包含合 成金属性奈米粒子以及有机材料,每一合成金属性 奈米粒子包括由金属所构成之金属芯子,而该有机 材料则系与该金属芯子化学结合并且覆盖该金属 芯子,该有机材料既不包含氮也未包含硫,其中该 接合材料在凝固之后再次熔化之温度(摄氏温度) 系至少两倍高于该接合温度。 16.一种接合方法,其包括: 允许接合材料存在于欲接合之至少二零件之间并 且与该至少二零件接触,包含合成金属性奈米粒子 之接合材料系与有机材料结合并且涂上该有机材 料,而其中每一金属性奈米粒子具有金属微粒之金 属芯子具有至多0.5至100奈米之直径之结构; 在等于或高于该有机材料之开始分解温度之温度 下加热该接合材料,但该温度低于总体状态(bulk state)中之金属之熔点,以由存在于该等零件间之接 合材料之金属芯子释放该有机材料并且烧结该金 属芯子,藉此形成总体金属并且将该等零件接合在 一起以获得已接合之构件; 允许该相同之接合材料存在于该已接合之构件及 另一构件之间并且与该已接合之构件及另一构件 接触;以及 在等于或高于该有机材料之开始分解温度之温度 下加热该接合材料,但该温度低于总体状态中之金 属之熔点,以由存在于该构件间之接合材料之金属 芯子释放该有机材料并且烧结该金属芯子,而不会 熔化该总体金属,藉此将该已接合之构件及另一构 件接合在一起。 17.一种接合方法,包括: 允许接合材料存在于欲接合之至少二零件之间并 且与该至少二零件接触,该包含合成金属性奈米粒 子之接合材料系与有机材料结合并且涂上该有机 材料,每一金属性奈米粒子具有金属微粒之金属芯 子具有0.5奈米至100奈米之直径之结构,使得该等零 件间之间隙系该接合材料中所包含金属芯子之尺 寸之10至10,000倍;以及 在等于或高于该有机材料之开始分解温度之温度 下加热该接合材料,但该温度低于总体状态中之金 属之熔点,以由存在于该等零件间之接合材料之金 属芯子释放该有机材料并且烧结该金属芯子,藉此 形成总体金属并且将该等零件接合在一起。 18.一种多电极基板,用于将该基板之各电极接合至 另一基板之电极,该多电极基板包括复数电极及已 涂至该等电极上之接合材料,该包含当作主要接合 材料之合成金属性奈米粒子之接合材料系与有机 材料结合并且涂上该有机材料,每一金属性奈米粒 子具有金属芯子具有至多100奈米之平均直径之结 构,而该有机材料既不包含氮也未包含硫。 19.一种电极接合方法,包括: 允许接合材料存在于基板之各电极及另一基板之 各电极之间且允许该接合材料与该等电极接触,该 包含当作主要接合材料之合成金属性奈米粒子之 接合材料系与有机材料结合并且涂上该有机材料, 其中每一金属性奈米粒子具有金属芯子具有至多 100奈米之平均直径之结构,而该有机材料既不包含 氮也未包含硫;以及 改变该接合材料中所包含合成金属性奈米粒子之 形式,藉此将该等电极接合在一起。 20.一种已接合结构,包括藉由接合部份而接合在一 起之至少二构件,该接合部份包含具有已烧结金属 结构之已烧结金属部份,藉着允许接合材料存在于 该构件之间而获得该已烧结金属部份,该接合材料 包含当作主要接合材料之合成金属性奈米粒子,并 且在将该接合材料保持在预定位置之际加热或烧 制该接合材料,以将该构件接合在一起,而其中该 金属性奈米粒子具有与有机材料结合并且涂上该 有机材料之金属微粒之金属芯子。 21.一种用于加热或烧制接合材料之金属化设备,该 接合材料包括于合成金属性奈米粒子之溶剂中之 分散体,该合成金属性奈米粒子具有金属微粒之金 属芯子系与有机材料结合并且涂上该有机材料之 结构,以分解及蒸发该有机材料并且烧结该金属微 粒,藉此金属化该接合材料,而该金属化设备则包 括用于施加惯性力能量至该接合材料之惯性力能 量施加装置。 22.如申请专利范围第21项之金属化设备,其中该惯 性力能量施加装置系由用于施加摇动能量至该接 合材料之装置、用于施加震动能量至该接合材料 之装置、以及用于施加冲击能量至该接合材料之 装置之至少其中一种装置所构成。 23.如申请专利范围第21项之金属化设备,其中该接 合材料系用于涂布基板、将金属嵌入基板中所形 成之纤细壁凹、接合各构件、或制造小尺寸零件 。 24.一种用于加热或烧制接合材料之金属化设备,该 接合材料包括于合成金属性奈米粒子之溶剂中之 分散体,该合成金属性奈米粒子具有金属微粒之金 属芯子系与有机材料结合并且涂上该有机材料之 结构,以分解及蒸发该有机材料并且烧结该金属微 粒,藉此金属化该接合材料,而该金属化设备则包 括: 气密式之可关闭室,用于在其内收容该接合材料; 以及 除气装置,用于对该室之内部进行除气。 25.如申请专利范围第24项之金属化设备,其中该接 合材料系用于涂布基板、将金属嵌入基板中所形 成之纤细壁凹、接合各构件、或制造小尺寸零件 。 图式简单说明: 第1图系概略示意图,说明用于本发明之合成金属 性奈米粒子,该合成性金属奈米粒子具有金属芯子 系与有机材料结合及涂上该有机材料之结构; 第2图系流程图,显示用于产生合成银奈米粒子之 习知制程; 第3A至第3D图系说明依照制程步骤之顺序说明根据 本发明之具体实施例之接合方法; 第4图系曲线图,显示金奈米粒子之微粒尺寸及该 开始熔化温度间之关系; 第5A及第5B图系横截面图,依照制程步骤之顺序说 明根据本发明将半导体封装件接合至线路板之制 程; 第6图系流程图,显示根据本发明将半导体封装接 合至线路板之制程; 第7图系放大横截面图,说明线路板及半导体封装 之凸块间之接合部份之范例; 第8图系横截面图,说明由根据本发明之逐步接合 制程所黏着之半导体装置之范例; 第9图系流程图,显示根据本发明之接合构件之制 程; 第10图系一电子显微图片,显示接合材料涂布至接 合物体时之状态; 第11图系电子显微图片,显示当银层形成在具有纤 细沟糟之基板表面上时之状态,并使用包含合成银 奈米粒子之接合材料当作主要接合材料; 第12图系概要图,说明根据本发明已接合结构; 第13A图系概念图,说明藉着小微粒间之烧结该接合 制程; 第13B图系概念图,说明藉着小微粒及大物体间之烧 结该接合制程; 第14A图系概略示意图,说明烧结时之金属结构; 第14B图系概略示意图,说明在完成接合后之接合部 份之金属结构; 第15图系根据本发明具体实施例之金属化装置之 概要示意图; 第16图系曲线图,显示当观察用于接合铜片时在剪 力接合强度及烧制时间之间之关系,其中该铜板业 已藉着第15图所示之金属化设备叠层方式接合,并 使用包含当作主要接合材料之合成银奈米粒子及 当作聚集体之银材料之接合材料; 第17图系流程图,说明于并入金属化设备之连续式 半导体封装件黏着系统中之制程范例; 第18A图系电子显微图片,显示已嵌入0.4微米宽度沟 渠之银层之状态,该沟渠已藉着金属化设备金属化 包含合成银奈米粒子之接合材料而形成于矽基板 中; 第18B图系电子显微图片,显示已嵌入0.15微米宽度 沟渠之银层之状态,该沟渠已藉着金属化设备金属 化包含合成银奈米粒子之接合材料而形成于矽基 板中; 第19图系图示,说明于该焊球之融熔/液化时如在习 知锡焊中所观察到之焊球之变平现象; 第20A图系示意图,说明焊球之焊料扭曲现象,如在 习知锡焊中所观察者; 第20B图系示意图,说明焊球之焊料掉落现象,如在 习知锡焊中所观察者; 第21A至第21E图系依照制程步骤之顺序说明用于电 接触之习知接合制程之示意图; 第22图系说明另一种用于电接触之习知接合制程 之示意图;以及 第23图系说明习知之逐步式锡焊之示意图。 |
