【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请专利是1997年9月17日申请的正在审理的美国专利No.08/931,923的延续。本申请专利也是1995年5月26日申请的正在审理的美国专利No.08/452,255的延续。 专利技术的
技术介绍
领域本专利技术涉及使材料沉积成所选择的形状,接着改变起始材料,从而提供所要求的力学性能。以无定形结构沉积的合适材料,在适度的条件下进行加热,给出更有序的结构,其在应力作用下的回弹性、弹性模量和耐温度的稳定性更高。具体地,具有一定形状的材料或许多形状的材料,都可以用新材料涂覆,并进行热处理,给出成形的硬化涂层,尤其是导电弹簧形状。相关技术的说明进行涂覆以赋予所要求的力学性能的构思,在从半导体到汽车工业的许多领域中都有应用。例如微机电结构、微电子组装、磁存储介质等,都采用这样的涂覆技术。从溅射到电成形到化学蒸汽沉积的许多工艺,都被广泛地用来实施这样的涂覆。然而,许多这样的涂层的力学性能却不十分稳定,尤其在高温下。对于沉积工艺尤其如此,这会形成不平衡的结构。因此,带有这样涂层的部件在负荷作用下、尤其高温下要求力学性能稳定的应用中,就出现了根本的问题。通常认为,在很高的温度下长期退火或加热材料,是使结构平衡的方法。常常使用退火消除脆性。脆性常常是材料的各种成形工序造成的。例如,在制备导线中,经常通过模具挤出材料,其中存在不同的压力和变形过程。挤出的导线具有所要求的形状,但对材料微结构的检查结果表明,存在有大量的内应力,为内应力场。如果这样内应力场强,就可认为材料脆,施加适度应力,它就会断裂。使这样的导线进行热处理,会使材料进行重组,并消除这些内应力 ...
【技术保护点】
制造弹性结构的方法,它包括如下步骤:提供细长元件;在该细长元件上沉积涂层,给出涂覆过的细长元件,涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂;在配合好的时间和温度下,对该涂覆过的细长元件进行热处理,给出材料性能得到改善的涂层。
【技术特征摘要】
US 1997-9-17 08/931,9231.制造弹性结构的方法,它包括如下步骤提供细长元件;在该细长元件上沉积涂层,给出涂覆过的细长元件,涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂;在配合好的时间和温度下,对该涂覆过的细长元件进行热处理,给出材料性能得到改善的涂层。2.制造弹性结构的方法,它包括如下步骤提供细长元件;在细长元件上沉积涂层,给出涂覆过的细长元件,涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂;所述金属包括选自镍和钴的金属,所述至少一种添加剂选自邻磺酰苯甲酰亚胺和2-丁炔-1,4-二醇;和在配合好的时间和温度下,对所述经涂覆的细长元件进行热处理,提高涂层的屈服强度。3.制造弹性结构的方法,它包括如下步骤提供细长元件;在细长元件上沉积亚稳态涂层,给出涂覆过的细长元件,所述涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂,所述至少一种添加剂能够与所述至少一种金属共沉积,并在配合好的时间和温度下,对所述经涂覆的细长元件进行热处理,引发亚稳态涂层内的转变,给出稳定的涂层。4.制造弹性结构的方法,它包括如下步骤提供细长元件;在细长元件上沉积纳米晶材料涂层,给出涂覆过的细长元件,所述涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂,所述至少一种添加剂能够与所述至少一种金属共沉积;和在配合好的时间和温度下,对所述经涂覆的细长元件进行热处理,引发转变,给出含有结晶材料的涂层。5.弹性结构,它由包括如下步骤的方法制成提供细长元件;在细长元件上沉积涂层,给出涂覆过的细长元件,所述涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂;和在配合好的时间和温度下,对所经涂覆的细长元件进行热处理,提高涂层的屈服强度。6.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的细长元件包括导线骨架。7.如权利要求6所述的方法,它还包括带有触点垫的电子组件,其中所述的导线骨架结合到所述触点垫上,所述的电子组件可以是半导体器件、半导体组装件、半导体晶片、与一个或多个半导体器件接触的电子器件、用于测试一个或多个半导体器件的电子器件、探测卡、探针、连接件、插入件或插孔。8.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的细长元件包括牺牲基片。9.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的细长元件包括用材料的引晶层覆盖以促进电镀的牺牲基片。10.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的长元件包括金属骨架。11.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的涂层由电镀形成。12.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的沉积涂层的方法选自电镀、化学蒸汽沉积(CVD)、物理蒸汽沉积(PVD)、金属的电解电镀或水溶液化学镀、和任何可通过气体、液体或固体母体的分解或反应引起材料沉积的工艺。13.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的涂层足够厚,使所述经热处理的涂层可赋予所述经涂覆过的细长元件以回弹性。14.如权利要求1、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的至少一种金属包括选自镍、钴、铁、铑、钯、钨、铜、铬、钛、铝、金和铂的金属。15.如权利要求1、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的至少一种金属包括选自镍、钴和铁的金属。16.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,它还包括含有至少两种金属的材料的涂层,所述两种金属选自Ni-Co、Co-Mn、Ni-Mn、Pd-Au、Pd-Co、W-Co、Ti-N和Ti-W。17.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的涂层含有Ni-Co合金。18.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,它还包括含有至少三种金属的材料的涂层,所述三种金属选自Ni-Co-Mn和Ni-W-B。19.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的至少一种添加剂是较次要的组分。20.如权利要求1、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的至少一种添加剂或其衍生物中的至少一种能够与至少一种金属共沉积,并在进行适度热处理以组织涂层的结构使所述经涂覆的细长元件的屈服强度增高时,能够与至少一种金属共存。21.如权利要求1、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的至少一种添加剂含有含硫的化合物。22.如权利要求1、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的至少一种添加剂选自邻磺酰苯甲酰亚胺、萘-三-磺酸(NTSA)、2-丁炔-1,4-二醇和硫脲。23.如权利要求2所述的方法,它还包括采用电镀槽来沉积涂层,其中所述的至少一种添加剂是邻磺酰苯甲酰亚胺,它在电镀槽内的浓度高于或等于约20毫克/升。24.如权利要求2所述的方法,它还包括采用电镀槽来沉积涂层,其中所述的至少一种添加剂是2-丁炔-1,4-二醇,它在电镀槽内的浓度高于或等于约5毫克/升。25.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,它还包括在选自NiCl、NiBr、1类增亮剂和2类增亮剂的材料存在下,沉积涂层。26.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的涂层进行微结构内的放热转变,从较低的组织化转变为较高的组织化状态,其中所述的放热转变具有一个峰温,其中所述的热处理温度在峰温以上约0-100℃的范围内。27.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的涂层在热处理步骤之前,含有无定形材料。28.如权利要求27所述的方法,其中所述的热处理步骤引发涂层内的转变,使至少部分无定形材料转变为有序材料。29.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的涂层在热处理步骤之后,含有有序态的材料。30.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的涂层在热处理步骤之前,含有纳米晶材料。31.如权利要求30所述的方法,其中所述的热处理步骤引发涂层内的转变,相当多的纳米晶材料转变为结晶材料。32.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的涂层在热处理步骤之后,含有结晶材料。33.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,它还包括这样沉积涂层使带涂层细长元件连接到较大结构上,而且包含弹性电子触点。34.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,它还包括在涂层步骤之后和热处理步骤之前或之后,把所述细长元件整个或部分移走。35.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的细长元件含有选自金、硅、铝、铜和钛-钨的材料。36.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的带涂层细长元件经热处理之后比热处理之前的屈服强度高。37.如权利要求36所述的方法,其中所述的热处理是在配合好的时间和温度下进行,给出带涂层的细长元件的屈服强度接近涂层的最大值,这样,不可忽略的进一步的热处理会使屈服强度从最大值显著地下降。38.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述的带涂层的细长元件在热处理后比热处理前的弹性大。39.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述带涂层材料性能的改进包括与热处理之前的涂层相比屈服强度增高。40.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述涂层材料性能的改进包括与热处理之前的涂层相比弹性模量增高。41.如权利要求1、2、3或4所述的方法,或如权利要求5所述的弹性结构,其中所述涂层材料的改进性能包括与热处理之前的涂层相比,在高于100℃的温度和负荷作用下稳定性增高。42.如权利要求3所述的方法,其中所述的稳定涂层的屈服强度高于亚稳态涂层。43.如权利要求3所述的方法,其中所述的稳定涂层的弹性模量高于亚稳态涂层。44.如权利要求3所述的方法,其中所述的稳定涂层的回弹性大于亚稳态涂层。45.如权利要求4所述的方法,其中所述的结晶材料的屈服强度高于纳米晶材料。46.如权利要求4所述的方法,其中所述的结晶材料的弹性模量高于纳米晶材料。47.如权利要求4所述的方法,其中所述的结晶材料的回弹性大于纳米晶材料。48.制造一种结构的方法,它包括如下步骤提供基体部件,所述部件包括第一材料能够在上面沉积的型材;在该型材上沉积第一材料,给出起始成形的沉积物,所述第一材料包含至少一种金属;在配合好的时间和温度下,对起始成形的沉积物进行热处理,给出热处理过的材料性能改善了的成形沉积物。49.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的型材包括导线骨架。50.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,它还包括带有触点垫的电子组件,其中所述的导线骨架连接到触点垫上,所述的电子组件可以是半导体器件、半导体晶片、与一个或多个半导体器件接触的电子器件、测试一个或多个半导体器件的电子器件、探测卡、连接件或插孔。51.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的型材包括限定在第二材料内的空间,所述空间贡献给热处理的成形沉积物的几何形状。52.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的型材包括用引晶材料层覆层以促进电镀的第二材料。53.如权利要求52所述的方法,其中所述的第二材料选自光致抗蚀剂和蜡。54.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述起始成形的沉积物由电镀形成。55.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述沉积方法选自电镀、化学蒸汽沉积(CVD)、物理蒸汽沉积(PVD)、金属的电解电镀或水溶液化学镀和任何可通过气体、液体或固体母体的分解或反应使材料沉积的工艺。56.如权利要求48、84、87或91所述的方法,其中所述的热处理的成形沉积物足够厚,使改善了的材料性能赋予热处理的成形沉积物以回弹性。57.如权利要求48、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的至少一种金属包括选自镍、钴、铁、铑、钯、钨、铜、铬、钛、铝、金和铂的金属。58.如权利要求48、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的至少一种金属包括选自镍、钴和铁的金属。59.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,它还包括沉积含有至少两种金属的第一材料,所述两种金属选自Ni-Co、Co-Mn、Ni-Mn、Pd-Au、Pd-Co、W-Co、Ti-N和Ti-W。60.如权利要求48、84、87或91所述的方法,其中所述的经热处理的成形沉积物含有Ni-Co合金。61.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,它还包括沉积含有至少三种金属的第一材料,所述三种金属选自Ni-Co-Mn和Ni-W-B。62.如权利要求48、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,它的起始成形的沉积物中还含有至少一种添加剂,其中所述至少一种添加剂是较次要的组分。63.如权利要求48、87或91所述的方法,它的起始成形的沉积物中还含有至少一种添加剂,其中所述的至少一种添加剂或其衍生物中的至少一种,能够与至少一种金属共沉积,而且在进行适度热处理以组织热处理的成形沉积物结构,使相对于起始成形沉积物提高屈服强度时,能够与至少一种金属共存。64.如权利要求48、87或91所述的方法,它的起始成形的沉积物中还含有至少一种添加剂,其中所述的至少一种添加剂含有含硫的化合物。65.如权利要求48、87或91所述的方法,它的起始成形的沉积物中还含有至少一种添加剂,其中所述的至少一种添加剂选自邻磺酰苯甲酰亚胺、萘-三-磺酸(NTSA)、2-丁炔-1,4-二醇和硫脲。66.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,它还包括在选自NiCl、NiBr和1类增亮剂和2类增亮剂的第三材料存在下,沉积第一材料。67.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的起始成形沉积物经过微结构内的放热转变,从较低的组织化转变为较高的组织化状态,其中所述的放热转变具有一个峰温,其中所述的热处理温度在峰温以上约0-100℃的范围内。68.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的起始成形沉积物含有无定形材料。69.如权利要求68所述的方法,其中所述的热处理步骤引起至少部分起始成形沉积物材料内的转变,从无定形材料转变至热处理的成形沉积物内的有序材料。70.如权利要求48、84、87或91所述的方法,其中所述的热处理的成形沉积物含有有序材料。71.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述起始成形沉积物含有纳米晶材料。72.如权利要求71所述的方法,其中所述的热处理步骤引起至少部分起始成形沉积物材料内的转变,从纳米晶材料转变至结晶材料。73.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的热处理成形沉积物含有结晶材料。74.如权利要求48、84、87或91所述的方法,它还包括沉积第一材料,使热处理的成形沉积物连接到基本部件,而且包含弹性的电子触点。75.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,它还包括在沉积步骤之后和热处理步骤之前或之后,全部或部分地移走型材。76.如权利要求75所述的方法,其中所述的热处理的成形沉积物的第一部分固定到基体部件上,而热处理的成形沉积物的第二部分与基体部件分离,这样使得它在没有限制的条件下,能够相对于基体部件弹性地移动。77.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的型材包括选自金、硅、铝、铜和钛-钨的材料。78.如权利要求48、84、87或91所述的方法,其中所述的热处理的成形沉积物比起始成形沉积物的屈服强度高。79.如权利要求78所述的方法,其中所述的热处理是在配合好的时间和温度下进行,给出热处理的成形沉积物的屈服强度接近热处理的成形沉积物的最大值,这样,不可忽略的进一步的热处理会使屈服强度从最大值显著地下降。80.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述热处理成形沉积物的改善了的材料性能,包括相对于起始成形沉积物所选择的增高了的屈服强度。81.如权利要求48、84、87或91所述的方法,或如权利要求95所述的制品,其中所述的热处理成形沉积物的改善了的材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:JKW陈,BN埃尔德里奇,TH多齐尔,JJ叶,GJ赫尔曼,IY汉德罗斯,
申请(专利权)人:佛姆法克特股份有限公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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