用于连接至少两个部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于连接至少两个部件(1，2)的方法，所述方法具有步骤：A)提供至少一个第一部件(1)和至少一个第二部件(2)，B)将至少一个施主层(3)施加到第一部件和/或所述第二部件(1，2)上，其中施主层(3)积聚有氧(31)，C)将金属层(4)施加到施主层(3)、第一部件和/或第二部件(1，2)上，D)至少将金属层(4)加热到第一温度(T1)，使得金属层(4)熔化并且第一部件(1)和第二部件(2)彼此连接，并且E)将该系统加热到第二温度(T2)，使得氧(31)从施主层(3)转移到金属层(4)中，并且金属层(4)转化成稳定的金属氧化物层(5)，其中金属氧化物层(5)具有比金属层(4)更高的熔化温度，其中至少施主层(3)和金属氧化物层(5)将第一部件(1)与第二部件(2)彼此连接。

A method for connecting at least two parts

\u672c\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u4e00\u79cd\u7528\u4e8e\u8fde\u63a5\u81f3\u5c11\u4e24\u4e2a\u90e8\u4ef6(1\uff0c2)\u7684\u65b9\u6cd5\uff0c\u6240\u8ff0\u65b9\u6cd5\u5177\u6709\u6b65\u9aa4\uff1aA)\u63d0\u4f9b\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u7b2c\u4e00\u90e8\u4ef6(1)\u548c\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u7b2c\u4e8c\u90e8\u4ef6(2)\uff0cB)\u5c06\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u65bd\u4e3b\u5c42(3)\u65bd\u52a0\u5230\u7b2c\u4e00\u90e8\u4ef6\u548c/\u6216\u6240\u8ff0\u7b2c\u4e8c\u90e8\u4ef6(1\uff0c2)\u4e0a\uff0c\u5176\u4e2d\u65bd\u4e3b\u5c42(3)\u79ef\u805a\u6709\u6c27(31)\uff0cC)\u5c06\u91d1\u5c5e\u5c42(4)\u65bd\u52a0\u5230\u65bd\u4e3b\u5c42(3)\u3001\u7b2c\u4e00\u90e8\u4ef6\u548c/\u6216\u7b2c\u4e8c\u90e8\u4ef6(1\uff0c2)\u4e0a\uff0cD)\u81f3\u5c11\u5c06\u91d1\u5c5e\u5c42(4)\u52a0\u70ed\u5230\u7b2c\u4e00\u6e29\u5ea6(T1)\uff0c\u4f7f\u5f97\u91d1\u5c5e\u5c42(4)\u7194\u5316\u5e76\u4e14\u7b2c\u4e00\u90e8\u4ef6(1)\u548c\u7b2c\u4e8c\u90e8\u4ef6(2)\u5f7c\u6b64\u8fde\u63a5\uff0c\u5e76\u4e14E)\u5c06\u8be5\u7cfb\u7edf\u52a0\u70ed\u5230\u7b2c\u4e8c\u6e29\u5ea6(T2)\uff0c\u4f7f\u5f97\u6c27(31)\u4ece\u65bd\u4e3b\u5c42(3)\u8f6c\u79fb\u5230\u91d1\u5c5e\u5c42(4)\u4e2d\uff0c\u5e76\u4e14\u91d1\u5c5e\u5c42(4)\u8f6c\u5316\u6210\u7a33\u5b9a\u7684\u91d1\u5c5e\u6c27\u5316\u7269\u5c42(5)\uff0c\u5176\u4e2d\u91d1\u5c5e\u6c27\u5316\u7269\u5c42(5)\u5177\u6709\u6bd4\u91d1\u5c5e\u5c42(4)\u66f4\u9ad8\u7684\u7194\u5316\u6e29\u5ea6\uff0c\u5176\u4e2d\u81f3 The less donor layer (3) and the metal oxide layer (5) connect the first part (1) to the second component (2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于连接至少两个部件的方法
本专利技术涉及一种用于连接至少两个部件的方法。
技术介绍
迄今，部件借助连接技术，例如二氧化硅-二氧化硅直接键合、粘接和金属键合彼此连接。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于连接至少两个部件的方法，所述方法产生在两个部件之间的稳定的连接。所述目的通过根据独立权利要求1的、用于连接至少两个部件的方法实现。本专利技术的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。在至少一个实施方式中，用于连接至少两个部件的方法包括步骤：A)提供至少一个第一部件和至少一个第二部件，B)将至少一个施主层施加到第一部件和/或第二部件上，其中施主层积聚有氧，C)将金属层施加到施主层、第一部件和/或第二部件上，D)至少将金属层加热到第一温度，使得金属层熔化并且第一部件和第二部件彼此连接，并且E)将该系统加热到第二温度，使得氧从施主层转移到金属层中，并且金属层转化成稳定的金属氧化物层，其中金属氧化物层具有比金属层更高的熔化温度，其中至少施主层和金属氧化物层将第一部件与第二部件彼此连接。尤其，方法按字母顺序A)至E)进行。替选地或附加地，能够存在其他步骤，例如在步骤B)之前，氧能够借助注入方法来引入施主层中以在施主层中积聚氧。根据至少一个实施方式，方法在步骤A)中提供第一部件和第二部件。第一部件和/或第二部件能够选自不同数量的材料和元件。第一部件和/或第二部件例如能够分别选自：蓝宝石、氮化硅、半导体材料、陶瓷材料、金属和玻璃。替选地或附加地，第一部件和/或第二部件也能够是硬管和/或软管。尤其，管是真空管。例如，两个部件之一能够是半导体或陶瓷晶片，，例如出自蓝宝石、硅树脂、锗、氮化硅、氧化铝、发光陶瓷，例如YAG中的成形的材料。此外，可行的是：至少一个部件成形为印刷电路板(PCB)、金属导体框或其他种类的连接载体。此外，所述部件中的至少一个例如能够包括电子芯片、光电子芯片、发光的发光二极管、激光器芯片、光电探测器芯片或晶片或具有多个这种芯片。尤其，第二部件和/或第一部件包括发光的发光二极管，简称LED。尤其，第二部件包括发光的发光二极管并且第一部件包括上述材料中的至少一种。包括发光的发光二极管的部件优选设计用于：发射蓝光、红光、绿光或白光。发光的发光二极管包括至少一个光电子半导体芯片。光电子半导体芯片能够具有半导体层序列。半导体芯片的半导体层序列优选基于III-V族化合物半导体材料。半导体材料优选是氮化物化合物半导体材料，如AlnIn1-n-mGamN，或也是磷化物化合物半导体材料，如AlnIn1-n-mGamP，其中分别适用0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1。半导体材料同样能够是AlxGa1-xAs，其中0≤x≤1。在此，半导体层序列能够具有掺杂材料以及附加的组成部分。然而，为简单起见，仅说明半导体层序列的晶格的主要组成部分、即Al、As、Ga、In、N或P，即使所述主要组成部分能够部分地通过少量其他材料替代和/或补充也如此。半导体层序列包含具有至少一个pn结和/或具有一个或多个量子阱结构的有源层。在LED或半导体芯片运行中，在有源层中产生电磁辐射。辐射的波长或波长最大值优选位于紫外的和/或可见的和/或红外的光谱范围中，尤其在420nm和800nm之间的波长中，，例如在440nm和480nm之间的波长中，其中包括端值。根据至少一个实施方式，方法具有步骤B)：将至少一个施主层施加到第一部件和/或第二部件上。施主层尤其是积聚有氧的层。根据至少一个实施方式，施主层具有至少一种金属的氧化物和/或由至少一种金属的氧化物构成。施主层尤其具有氧化铟锡、氧化铟、氧化锌和/或氧化锡或由其构成。氧化铟锡、氧化铟、氧化锌或氧化锡尤其积聚有氧。施主层积聚有氧在此和在下文中表示：施主层具有超化学计量份额的氧。氧在施主层中能够与施主层的材料共价结合。替选地或附加地，氧能够嵌入施主层、尤其施主层的主晶格的间隙中。换言之，因此氧不共价结合到施主层上。根据至少一个实施方式，方法具有步骤C)：将金属层施加到施主层上。替选地或附加地，金属层施加到第一部件和/或第二部件上。施主层尤其具有金属氧化物，例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或混合的金属氧化物，如氧化铟锡(ITO)。术语“金属氧化物”包括二元金属氧化物，例如ZnO、SnO2或In2O3和三元金属氧化物，例如Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、MgIn2O4、GaInO3、Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同氧化物的混合物。在此，金属氧化物可以非强制性地具有化学计量的组分。施主层尤其由氧化铟锡(ITO)成形。根据至少一个实施方式，金属层具有铟、锡、锌或铟和锡的组合。根据至少一个实施方式，方法包括步骤D)：将至少一个金属层加热到第一温度T1，使得金属层熔化并且第一部件和第二部件彼此连接。换言之，将第一温度提高至，使得超过金属层的金属或金属的混合物的熔化温度，以至于金属层的金属熔化。例如，铟具有156.6℃的熔化温度。锡具有231.9℃的熔化温度。金属层也能够具有多种金属或由多种金属构成。金属层尤其具有铟和锡的组合。铟和锡尤其形成共晶的混合物。由具有52重量％的铟和具有48重量％的锡构成的混合物具有117℃至118℃的熔化温度。通过熔化金属层，金属层表现如金属焊料。金属层尤其具有延展(duktiv)特性。金属层将第一部件和第二部件彼此连接。例如，连接能够是第一部件和第二部件的机械连接。此外，经由金属层也能够将第一部件与第二部件电连接。金属层和施主层或金属氧化物层和施主层尤其形成连接元件，所述连接元件将第一部件与第二部件连接。连接元件尤其以与第一部件和第二部件的直接机械接触和/或电接触方式设置。根据至少一个实施方式，方法具有步骤E)：将该系统加热到第二温度，使得氧从施主层转移到金属层中，并且金属层转化成稳定的金属氧化物层。尤其，金属氧化物层具有比金属层更高的熔化温度。在此，至少施主层和金属氧化物层将第一部件与第二部件连接或反之亦然。换言之，通过经由施主层和金属氧化物层将两个部件连接产生稳定的机械连接并且必要时附加地产生电连接。根据至少一个实施方式，步骤E)中的第二温度大于步骤D)中的第一温度。尤其，第一温度和第二温度彼此相差至少1.5倍；1.8倍；1.9倍；2倍；2.5倍或3倍。通过将尤其包括金属层、第一部件、第二部件和施主层的系统加热到第二温度的方式，过量的氧从施主层转移到金属层中。在形成金属氧化物层的情况下进行金属层的氧化或自动氧化。金属层转化成固体的金属氧化物层。金属氧化物层尤其是机械稳定的。金属氧化物层具有比金属层更高的熔化温度或更高的再熔化温度。金属氧化物层由金属层和存在于施主层中的氧产生。借此，不需要输送其他外部的反应配对物来产生稳定的连接。根据至少一个实施方式，金属层具有铟、锌、锡或铟和锡的组合。在铟作为金属层的情况下，氧化铟作为金属氧化物层形成。在锡作为金属层的情况下，氧化锡作为金属氧化物层形成。在锌作为金属层的情况下，氧化锌作为金属氧化物层形成。在铟和锡的混合物作为金属层的情况下，氧化铟锡作为金属氧化物层形成。替选地或附加地，施主层能够是由氧化铟、氧化锡或氧化铟锡构成的。施主层尤其由氧化铟锡成形。氧化铟锡具有透明和能导电的优点。由此发生少量吸收可见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连接至少两个部件(1，2)的方法，所述方法具有步骤：A)提供至少一个第一部件(1)和至少一个第二部件(2)，B)将至少一个施主层(3)施加到所述第一部件和/或所述第二部件(1，2)上，其中所述施主层(3)积聚有氧(31)，C)将金属层(4)施加到所述施主层(3)、所述第一部件和/或所述第二部件(1，2)上，D)至少将所述金属层(4)加热到第一温度(T1)，使得所述金属层(4)熔化并且所述第一部件(1)和所述第二部件(2)彼此连接，并且E)将该系统加热到第二温度(T2)，使得所述氧(31)从所述施主层(3)转移到所述金属层(4)中，并且所述金属层(4)转化成稳定的金属氧化物层(5)，其中所述金属氧化物层(5)具有比所述金属层(4)更高的熔化温度，其中至少所述施主层(3)和所述金属氧化物层(5)将所述第一部件(1)与所述第二部件(2)彼此连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.08 DE 102015111040.71.一种用于连接至少两个部件(1，2)的方法，所述方法具有步骤：A)提供至少一个第一部件(1)和至少一个第二部件(2)，B)将至少一个施主层(3)施加到所述第一部件和/或所述第二部件(1，2)上，其中所述施主层(3)积聚有氧(31)，C)将金属层(4)施加到所述施主层(3)、所述第一部件和/或所述第二部件(1，2)上，D)至少将所述金属层(4)加热到第一温度(T1)，使得所述金属层(4)熔化并且所述第一部件(1)和所述第二部件(2)彼此连接，并且E)将该系统加热到第二温度(T2)，使得所述氧(31)从所述施主层(3)转移到所述金属层(4)中，并且所述金属层(4)转化成稳定的金属氧化物层(5)，其中所述金属氧化物层(5)具有比所述金属层(4)更高的熔化温度，其中至少所述施主层(3)和所述金属氧化物层(5)将所述第一部件(1)与所述第二部件(2)彼此连接。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述施主层(3)由氧化铟锡、氧化铟、氧化锌或氧化锡构成，其中氧化铟锡、氧化铟或氧化锡积聚有氧(31)。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属层(4)具有铟、锡、锌或由铟和锡构成的组合，其中在铟作为金属层(4)的情况下氧化铟作为金属氧化物层(5)形成，其中在锡作为金属层(4)的情况下氧化锡作为金属氧化物层(5)形成，其中在锌作为金属层(4)的情况下氧化锌作为金属氧化物层(5)形成，并且其中在由铟和锡的混合物作为金属层(4)的情况下氧化铟锡作为金属氧化物层(5)形成。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述施主层(3)具有至少一种金属的氧化物。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述施主层(3)和所述金属氧化物层(5)在步骤D)之后具有相同的金属氧化物。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述施主层(3)和所述金属层(4)通过溅射产生，并且所述金属氧化物层(5)通过所述金属层(4)的氧化产生。7.根据上一项权利要求所述的方法，其中所述施主层(3)借助在步骤B)中溅射...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·文特，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE