[发明专利]多层瞬态液相接合

说明书

相关申请

本申请基于35U.S.C.§119(e)要求2014年7月31日提交的、发明名称为“涂敷颗粒的瞬态液相焊料”的美国临时专利申请号62/031,824的优先权，其通过引用完全引入于此。

技术领域

本发明的各个方面及实施例涉及电气或电子器件组件的金属化和/或接合和/或用于它们的封装组件。

背景技术

在电气或电子器件的制造和装配领域，常常理解的是使衬底或表面(例如，电路板、陶瓷单片微波集成电路(MMIC)衬底等)具有传导性。也常常理解的是使用具有热和/或电传导的材料将电或电子组件接合到衬底上或者接合封装组件用于电子组件。形成这样的具有传导性的表面或接合的工艺可能面对多个挑战，例如，成本、高温的使用与其它工序不兼容、衬底的空心特征填充困难、和/或副产品的排气与其它工序不兼容。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种接合结构。接合结构包括第一合金成分的第一层，其设置在一个衬底上；以及第二合金成分的第一层，其设置在第一合金成分的第一层上。第二合金成分具有比第一合金成分更低的熔化温度。第一合金成分的第二层设置在第二合金成分的第一层上以及第二合金成分的第二层设置在第一合金成分的第二层上。

在一些实施例中，接合结构进一步包括第一合金成分的第三层，其设置在第二合金成分的第二层上。

在一些实施例中，接合结构进一步包括第一阻挡层，其配置为从大气中密封第二合金成分的第二层的表面以及抑制第二合金成分的第二层的表面的氧化。阻挡层可以包括钛、铂、镍、氧化铟和锡中的一个或多个。

在一些实施例中，接合结构进一步包括界面阻挡层，其设置在第一合金成分的每一层与第二合金成分的每一层之间的界面上，阻挡层配置为抑制第一合金成分与第二合金成分的相互扩散。界面阻挡层可以包括钛、铂、镍、氧化铟和锡中的一个或多个。

在一些实施例中，第一合金成分和第二合金成分被选择为相互扩散并且当接合结构加热到高于第二合金成分的熔化温度且低于第一合金成分的熔化温度的温度时第一合金成分和第二合金成分形成合金。

在一些实施例中，选择接合结构中第一合金成分的量与第二合金成分的量以形成合金，该合金具有介于第一合金成分的熔化温度与第二合金成分的熔化温度之间的熔化温度。

在一些实施例中，第一合金成分是金，以及在一些实施例中，第二合金成分是铟。

在一些实施例中，第一合金成分与第二合金成分是从包括铝与锗、金与硅、金与锡、铜与锡、铅与锡、以及铟与锡的多对成分中选择的一对成分。

在一些实施例中，电子组件封装体使用接合结构气密密封。

在一些实施例中，电子器件包括使用接合结构接合至衬底的至少一个组件。电子器件可以包括至少一个电触头，其经由接合结构与衬底的电触头电通信。

根据另一个方面，提供一种形成无线器件的方法。该方法包括形成至少一个模块，该模块包括具有射频电路的衬底；以及至少一个器件，使用第一接合结构将该器件接合到射频电路的一部分。第一接合结构包括第一合金成分的第一层，其设置在衬底上；第二合金成分的第一层，其设置在第一合金成分的第一层上，第二合金成分具有比第一合金成分更低的熔化温度；第一合金成分的第二层，其设置在第二合金成分的第一层上；以及第二合金成分的第二层，其设置在第一合金成分的第二层上.

在一些实施例中，至少一个器件是功率放大器、低噪声放大器、以及天线开关模块之一。

在一些实施例中，该方法进一步包括使用第二接合结构将至少一个器件气密密封在封装体中，该第二接合结构包括设置在衬底上的第一合金成分的第一层；第二合金成分的第一层，其设置在第一合金成分上，第二合金成分具有比第一合金成分更低的熔化温度；第一合金成分的第二层，其设置在第二合金成分的第一层上；以及第二合金成分的第二层，其设置在第一合金成分的第二层上。

在一些实施例中，该方法进一步包括在至少一个器件的至少一个电触头与射频电路的至少一个电触头之间使用一接合结构形成电连接。

在一些实施例中，该方法进一步包括形成各自与至少一个模块电通信的收发器和天线。