软焊结合之方法和由此方法所产生之物品

摘要

在焊料与基材间的热膨胀差异会造成基材破裂，特别是在如矽或玻璃之类的脆性基材。这个问题可以藉着采用新式接合垫结构而消除，该接合垫包括作用层（２６）及位于其上之限制层（２３），限制层并有开口贯穿之。限制层（如钛或铬）在焊接温度下不易与焊料（如锡金）作用，而作用层（如，金）则在焊接温度下可与焊料作用，因此，当熔融焊料在消耗了一些作用材料之后，熔融材料之介面会横向移动到限制层之下。在熔融材料重新凝固之后，该结构可使介面有效地分布于重凝材料与基材之间，并随之减低了基材中的应力。此新方法有广泛的可用性，例如可用于焊接矽晶片至矽晶片载体或用于焊接光纤于矽／二氧化矽基材。

主权项

1.一种物品,包括(a)第一物体(11),具有焊接垫(22)于第一物体之表面上;(b)第二物体(12),经由已知成份之焊料在焊接垫处与第一物体相连接;其特征在于此物品还包括(c)限制层,位于该焊接垫之上具有开口贯穿,该限制层在焊接温度下与已知成份之熔融焊料不易产生反应;其中(d)焊接垫包含作用材料之第一层,该材料在焊接温度下可与已知成份之熔融焊料作用,因此,当焊料冷却至熔点之下后,重新凝固之熔融材料(24')会在该限制层之下延伸于开口之外。2.如申请专利范围第1项之物品,其中焊料是MSn,该作用材料是M,此处M是选自包括金和银的群组。3.如申请专利范围第2项的物品,其中限制层的材料是选自包括钛和铬的群组。4.如申请专利范围第3项的物品,其中第一物体包括了一层2氧化矽及依序包含以下各层的焊接垫,(a)钛层、铂层及金作用层;或包括(b)钛层、氮化钛层、铂层及金作用层。5.如申请专利范围第1项之物品,还包括了电阻器用以加热至焊接温度。6.如申请专利范围第1项之物品,其中第二物体是光纤维。7.一种软焊结合之方法,用来制作一个包括了第一物体和以软焊接合于第一物体之第二物体的物品,该方法包括(a)提供具有焊接垫于其表面上之第一物体,且有一些已知成份之焊料于焊接垫上;(b)将该一些焊料接触于第二物体,加热焊料至高于焊料之熔化温度的焊接温度,并使焊料冷却而使之重新凝固;其特点在于该方法还包括(c)提供了限制层于焊接垫上,该限制层有一开口贯穿且在焊接温度下与该焊料不易产生作用;且(d)提供了焊接垫,它包括具有在焊接温度下可与该焊料作用之作用材料的第一层,可以使焊料在冷却之后,重新凝固之熔融材料会在该限制层之下延伸到该开口之外。图示简单说明:图1为以往软焊接合技术之图示;图2为本发明在焊接前焊接区域的例子的图示;