发明名称 无缝之矽工部焊接
摘要 一种将两个矽工件(20,22)焊接在一起而不会在焊接处形成缝的方法及设备被揭示。在一第一实施例中,电流(34,36)通过该二工件之一或两者用以将它们加热至600至900℃之间。然后一电,雷射或电浆焊接机(38,40)沿着介于该二工件之间的接缝(24)将它们焊在一起。在一第二实施例中,电流(34)通过一板(60),其最好是由矽所制成且支撑该等工件或与至少一工件相接触,藉此工件在焊接作业之前即被预热。
申请公布号 TW506875 申请公布日期 2002.10.21
申请号 TW090127800 申请日期 2001.11.08
申请人 统合材料股份有限公司 发明人 拉恩安利哈维;罗伯特戴维斯;大卫B 阿卡德;詹姆士W 哥佛寇
分类号 B23K26/067;B23K10/00 主分类号 B23K26/067
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种将两个矽工件焊接在一起的方法,该方法至 少包含以下步骤: 将两矽工件沿着一将被焊接的接合缝并置( juxtaposing); 将该等工件的大区域加热到至少600℃的加热温度; 及 额外施加热到至少一工件的一局部化区域,该局部 化区域与该接合缝相邻且被包括在该大区域内,用 以将该局部化区域的温度升高至一高于1416℃的焊 接温度来将两工件焊接在一起。2.如申请专利范 围第1项所述之方法,其中该加热温度不高于900℃ 。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中加热步 骤将该等工件与该接合缝相邻之局部化区域加热 。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该施加 步骤包括让一电流从一焊接尖端通过流至该局部 化区域。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中 该施加步骤包括用一雷射光束照射该局部化区域 。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该施加 步骤包括施加一电浆电弧于该局部化区域。7.一 种将两个矽工件焊接在一起的方法,该方法至少包 含以下的步骤: 将两矽工件沿着一将被焊接的接合缝并置( juxtaposing); 让至少一工件与一加热件相接触; 让电流流经该加热件用以将该二被并置的工件加 热到至少600℃的温度;及 额外地施加热至该等工件与该接合缝的一局部化 区域相邻的部分上用以将工件焊接在一起。8.如 申请专利范围第7项所述之方法,其中该温度不高 于900℃。9.如申请专利范围第7项所述之方法,其中 该施加步骤包括让电流从一焊接尖端通过到达至 少一工件。10.如申请专利范围第7项所述之方法, 其中该施加步骤包括电浆焊接。11.如申请专利范 围第7项所述之方法,其中该加热件支撑该二矽工 件。12.如申请专利范围第7项所述之方法,其中该 加热件包括一矽本体。13.如申请专利范围第12项 所述之方法,其中该矽本体具有不包含氧,氢,碳在 内的杂质度低于1ppm的部分。14.如申请专利范围第 12项所述之方法,其中该矽本体具有一平的表面其 能够支撑该二工件。15.如申请专利范围第7项所述 之方法,其中该加热件可被缠绕在该等工件之一上 同时与另一工件相接触。16.一种焊接方法,其至少 包含以下步骤: 将两矽构件沿着一将被焊接的接合缝并置( juxtaposing); 让至少一并置的矽构件与一加热件相接触; 让电流通过该加热件用以将该加热件加热到至少 600℃小于1416℃的温度;及 藉由将一焊接尖端沿着该接合缝移动并加热该二 工件的局部化区域来将二工件焊接在一起。17.如 申请专利范围第16项所述之方法,其中该温度不高 于900℃。18.如申请专利范围第16项所述之方法,其 中该焊接步骤包括让一焊接电流从该焊接尖端通 过流到至少一工件上。19.如申请专利范围第16项 所述之方法,其中该焊接步骤将该局部化的区域加 热至1416℃以上。20.如申请专利范围第16项所述之 方法,其中该二工件中的一第一工件具有一穿孔及 该二工件中的一第二工件具有一固定件其可嵌设 于该穿孔中,其以一终端部分延伸穿过该第一工件 的曝露的一侧且其中该焊接步骤将该焊接尖端沿 着该第一工件之该被曝露的侧边移动。21.如申请 专利范围第20项所述之方法,其更包含研磨该第二 工件的终端部用以让其与第一工件的被曝露的侧 边相平整。22.如申请专利范围第16项所述之方法, 其中该加热板包含一矽本体。23.一种将两个矽工 件焊接在一起的方法,该方法至少包含以下步骤: 将两矽工件沿着一将被焊接的接合缝并置( juxtaposing); 藉由让电流流经与该二工件实体上相接触的矽来 将该二被并置的工件加热到至少600℃的温度;及 额外地施加热至该等工件与该接合缝的一局部化 区域相邻的部分上用以将工件焊接在一起。24.如 申请专利范围第23项所述之方法,其中该温度不高 于900℃。25.如申请专利范围第23项所述之方法,其 中该施加步骤包括让电流从一焊接尖端通过到达 至少一工件。26.如申请专利范围第23项所述之方 法,其中该施加步骤包括电浆焊接。27.如申请专利 范围第23项所述之方法,其中该加热步骤包括让电 流通过至少一工件。28.如申请专利范围第23项所 述之方法,其更包含让至少一工件与一矽加热件相 接触及其中该加热步骤包括让该电流通过该加热 件。29.如申请专利范围第28项所述之方法,其中该 矽加热件具有不包含氧,氢,碳在内的杂质度低于1 ppm的部分。30.如申请专利范围第28项所述之方法, 其中该矽加热件具有一平的表面其能够支撑该二 工件。31.如申请专利范围第28项所述之方法,其中 该矽加热件可被缠绕在该等工件之一上同时与另 一工件相接触。32.一种焊接方法,其至少包含以下 的步骤: 把两个将被焊接在一起的矽构件沿着一接合缝并 置; 将至少一被并置的矽构件与一矽板实体地接触; 将一加热电流通过该矽板用以将该板加热到至少 600℃且低于1416℃的温度;及 藉由将一焊接尖端沿着该接合缝移动并加热该二 工件的局部化区域来将二工件焊接在一起。33.如 申请专利范围第32项所述之方法,其中该温度不高 于900℃。34.如申请专利范围第32项所述之方法,其 中该焊接步骤包括让一焊接电流从该焊接尖端通 过流到至少一工件上。35.如申请专利范围第32项 所述之方法,其中该焊接步骤将该局部化的区域加 热至1416℃以上。36.如申请专利范围第32项所述之 方法,其中该二工件中的一第一工件具有一穿孔及 该二工件中的一第二工件具有一固定件其可嵌设 于该穿孔中,其以一终端部分延伸穿过该第一工件 的曝露的一侧且其中该焊接步骤将该焊接尖端沿 着该第一工件之该被曝露的侧边移动。37.如申请 专利范围第36项所述之方法,其更包含研磨该第二 工件的终端部用以让其与第一工件的被曝露的侧 边相平整。38.一种焊接设备,其至少包含: 一矽板,其具有一上支撑表面能够支撑两个将被结 合在一起之沿着一接合缝被并置的工件中的至少 一工件; 两电极,其被连接至该矽板的两个电用以连接至一 电源,一介于该二点之间的电流路径能够将该矽板 靠近该上表面处加热;及 一焊接尖端,其可沿着该接合缝被放置。39.如申请 专利范围第38项所述之焊接设备,其中该焊接尖端 可沿着该接合缝移动。40.如申请专利范围第38项 所述之焊接设备,其中该矽板被作成可支撑该等工 件中的一第一工件且被缠绕在该等工件中的一第 二工件周围的形状。41.如申请专利范围第38项所 述之焊接设备,其更包含一焊接电源其连接于该焊 接尖端与该矽板的两点之一之间。42.如申请专利 范围第38项所述之焊接设备,其中该矽板具有不包 含氧,氢,碳在中的杂质度低于1ppm的部分。图式简 单说明: 第1图为使用本发明制造的一矽晶圆塔的立体图。 第2图为本发明的焊接设备及方法的一第一实施例 的示意图。 第3图为一锻气焊接头的示意剖面图。 第4图为本发明的一第二实施例的示意图。 第5图为一塔基座与脚之间的接合处及被用来加热 该接合处之矽轴环的剖面图。 第6图为沿着第5图的线6-6所取之加热器轴环及脚 的剖面图。
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