專利名稱：焊接期間最小化零件偏移的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及零件焊接，并且更具體地涉及在焊接期間最小化零件偏移的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的焊接處理是將焊料焊盤放置夾在待結(jié)合的零件之間。在焊料回流期間，焊料熔化并散開。熔化的焊料的表面張力在頂端零件或芯片上施加橫向拉力。大多數(shù)情形中，力是不平衡的，結(jié)果，頂端零件偏離它的原始對齊位置。由于在焊接期間的這種零件偏移，因此以亞微米極精確性將激光二極管連接到滑塊上是挑戰(zhàn)性的工藝。當(dāng)前技術(shù)水平的(state-of-art)芯片結(jié)合劑能實(shí)現(xiàn)需要的預(yù)結(jié)合對準(zhǔn)精確性，但是由于夾在部件之間的焊料的回流引起的部件的滑行，通常結(jié)合后的對準(zhǔn)惡化。同樣地，用于高對準(zhǔn)精確性的最佳結(jié)合處理一般是不涉及結(jié)合劑液相的那些處理。然而，由于針對熱傳導(dǎo)和電傳導(dǎo)的處理溫度約束和要求，非液相的焊料是非常不可行的，并且因此在能量輔助磁記錄(energy assisted magnetic recording) (EAMR)類型應(yīng)用中，低溫焊料是當(dāng)前用于將激光器連接到滑塊的優(yōu)選選擇。因此，需要開發(fā)改進(jìn)的焊料焊盤設(shè)計(jì)和相應(yīng)的焊接工序，以便確保結(jié)合后的對準(zhǔn)精確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面涉及在焊接期間最小化零件偏移的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及在焊接期間最小化零件偏移的方法，所述方法包括在襯底上形成具有預(yù)先選擇的形狀的基架焊盤，在襯底上形成至少一個(gè)居間層，將零件安置在至少一個(gè)居間層上和將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度，所述至少一個(gè)居間層包括包含凝固促進(jìn)劑(或促凝劑)的層和包含焊料的層，所述焊料層具有大約與基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀相同的預(yù)先選擇的形狀，其中基架焊盤經(jīng)配置用于在將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度期間保持固體，并且其中促凝劑經(jīng)配置用于在將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度之后，加速焊料的凝固。另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及焊接期間最小化零件偏移的方法，所述方法包括在襯底上形成具有預(yù)先選擇的形狀的基架焊板，在襯底上形成至少一個(gè)居間層，將零件安置在至少一個(gè)居間層上和將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度，至少一個(gè)居間層包括包含促凝劑的層和包含焊料的層，和安置在焊料層和促凝劑層之間的阻擋層，所述焊料層具有大約與基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀相同的預(yù)先選擇的形狀，其中基架焊盤經(jīng)配置用于在將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度期間保持固體，并且其中促凝劑經(jīng)配置用于在將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度之后加速焊料的凝固。


圖1a到Ic是第一疊加配置中，用于在焊接期間最小化零件偏移的焊料焊盤組合件的側(cè)面圖，包括襯底、基架焊盤、促進(jìn)劑層、焊料層和用于焊接的零件，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基架焊盤充分保持固體并且促進(jìn)劑加速焊料回流期間的焊料凝固。
圖2是第二疊加配置中的焊料焊盤組合件的側(cè)面圖，包括襯底、基架焊盤、焊料層、促進(jìn)劑層和用于焊接的零件，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基架焊盤充分保持固體并且促進(jìn)劑加速焊料回流期間的焊料凝固。圖3是第三疊加配置中的焊料焊盤組合件的側(cè)面圖，包括襯底、基架焊盤、第一促進(jìn)劑層、焊料層、第二促進(jìn)劑層和用于焊接的零件，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基架焊盤充分保持固體并且促進(jìn)劑加速焊料回流期間的焊料凝固。圖4是第四疊加配置中的焊料焊盤組合件的側(cè)面圖，包括襯底、基架焊盤、促進(jìn)劑層、阻擋層、焊料層和用于焊接的零件，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，阻擋層充分地阻止促進(jìn)劑和焊料相互作用，直到達(dá)到預(yù)先選擇的處理溫度。圖5是第五疊加配置中的焊料焊盤組合件的側(cè)面圖，包括襯底、基架焊盤、焊料層、阻擋層、促進(jìn)劑層和用于焊接的零件，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，阻擋層充分地阻止促進(jìn)劑和焊料相互作用，直到達(dá)到預(yù)先選擇的處理溫度。圖6是第六疊加配置中的焊料焊盤組合件的側(cè)面圖，包括襯底、基架焊盤、第一促進(jìn)劑層、第一阻擋層、焊料層、第二阻擋層、第二促進(jìn)劑層和用于焊接的零件，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，阻擋層充分地阻止促進(jìn)劑和焊料相互作用，直到達(dá)到預(yù)先選擇的處理溫度。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在焊接期間最小化焊料焊盤組合件中的零件偏移的工序流程圖。圖8是焊接期間最小化焊料焊盤組合件中的零件偏移的工序流程圖，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，焊料焊盤組合件包括用于充分地阻止促進(jìn)劑與焊料相互作用，直到達(dá)到預(yù)先選擇的處理溫度的阻擋層。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，圖解說明在焊接期間最小化焊料焊盤組合件中的零件偏移的方法。所述方法包括在待焊接到零件上的底部襯底上形成具有預(yù)先選擇形狀的基架焊盤，其中基架焊盤經(jīng)配置用于在焊料回流期間充分地保持固體。所述方法進(jìn)一步包括以各種配置在基架焊盤上形成凝固促進(jìn)劑層和焊料層，并且將零件安置在那些層上。焊料焊盤組合件被加熱到預(yù)先選擇的處理溫度，但是基架焊盤和促進(jìn)劑充分地抑制零件偏移(例如，橫向力)。相反，焊料焊盤組合件的頂部零件可經(jīng)受某些垂直的力。凝固促進(jìn)劑經(jīng)配置用于在焊料流回/加熱之后加速焊料凝固。焊料層具有預(yù)先選擇的形狀，該形狀大約與基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀相同，其有助于避免焊料回流期間零件上的橫向力。另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括在焊料層和促進(jìn)劑層之間添加一個(gè)或更多阻擋層，以便在較低的溫度，在焊料回流之前執(zhí)行對準(zhǔn)加熱工序，而沒有過早地引起促進(jìn)劑擴(kuò)散到焊料中。根據(jù)這個(gè)方法，焊料層、促進(jìn)劑層和阻擋層的許多不同配置是可能的。幾個(gè)實(shí)施例中，此處描述的方法能被用于將磁存儲(chǔ)設(shè)備的滑塊與用于引導(dǎo)磁存儲(chǔ)設(shè)備的磁性介質(zhì)上的光的激光鑲嵌組合件(laser sub-mount assembly)連接。圖1a到Ic是第一疊加配置中最小化焊接期間零件偏移的焊料焊盤組合件100的側(cè)面圖，包括底部的襯底102、基架焊盤104、促進(jìn)劑層106、焊料層108和在頂部的用于焊接的零件110，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基架焊盤104充分地保持固體并且促進(jìn)劑106加速焊料回流期間的焊料凝固。圖1a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，焊料流回之前的焊料焊盤組合件100。底部襯底102 (例如，焊料焊盤)被焊接到零件100 (例如，頂部芯片)。為了最小化焊接期間的零件偏移，將具有預(yù)先選擇的形狀的基架焊盤104放置在襯底102上。基架焊盤104經(jīng)配置用于在焊料流回期間充分地保持固體。為了加速回流期間焊料108的凝固，將促進(jìn)劑層106安置在基架104上。然后將焊料層(例如，焊料焊盤)108放置在促進(jìn)劑層106上。為了進(jìn)一步最小化焊接期間的零件偏移，焊料層108被沉積和/或形成，以便具有與基架焊盤104的預(yù)先選擇的形狀大體相同的形狀。幾個(gè)實(shí)施例中，焊料層形狀與平面中(例如，XY平面)的基架焊盤形狀相同，該平面平行于圖1a中的零件110的頂表面延伸。一個(gè)實(shí)施例中，在XY平面中，焊料層和基架焊盤形狀是相同的，而形狀的厚度可不同。在最終的裝配步驟中，將通過焊接聯(lián)接的零件110放置在焊料層108上。一個(gè)實(shí)施例中，底部襯底102由本領(lǐng)域已知的通常地在焊料焊盤中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)或更多傳導(dǎo)材料組成。一個(gè)實(shí)施例中，基架焊盤104包括底部粘連層如T1、底部層上的阻擋層如Pt和保護(hù)層如Au。如果焊料層108是由Sn/Au合金組成，則凝固促進(jìn)劑106可以是Ni，其將被放置在Au的基架焊盤104上。如果促進(jìn)劑是Ni，則僅僅少量的Ni能充分地提高焊料熔點(diǎn)。另外，Ni促進(jìn)劑能非常迅速地分散到若干普通焊料合金中。另一個(gè)實(shí)施例中，Cu能用作具有由SnPb組成的焊料合金的促進(jìn)劑。在這種情形中，僅僅小部分的Cu促進(jìn)劑能迅速地提高SnPb焊料的熔點(diǎn)。一個(gè)實(shí)施例中，基架焊盤104包括具有大約50納米(nm)厚度的Ti底部粘連層、具有大約200nm厚度的Pt阻擋層和具有大約1. 8微米厚度的Au保護(hù)層。在這種情形中，促進(jìn)劑層106可以是具有大約200nm厚度的Ni，而焊料層108可以是具有大約3微米厚度的Sn和大約150nm厚度的Au的Sn/Au合金。在其他實(shí)施例中，基架焊盤、焊料和促進(jìn)劑能由其他適當(dāng)?shù)牟牧辖M成。例如，在幾個(gè)實(shí)施例中，基架焊盤能由選自T1、Pt、Au、N1、Cu和Al的一個(gè)或更多金屬材料組成。一個(gè)實(shí)施例中，焊料是低溫焊料如AgSruSnAu或另一適當(dāng)?shù)牡蜏睾噶?。在其他?shí)施例中，能使用其他適當(dāng)?shù)暮噶虾辖?，包括，例如Sn或CuSn。幾個(gè)實(shí)施例中，基架焊盤104的預(yù)先選擇的形狀是矩形塊形狀或具有垂直于襯底102的中心軸的圓柱形狀。其他實(shí)施例中，基架焊盤104的預(yù)先選擇的形狀，以及相應(yīng)地焊料層108的形狀，能具有適于維持襯底和零件之間的焊料連接的另一形狀。例如，一個(gè)實(shí)施例中，基架焊盤104的預(yù)先選擇的形狀是蝴蝶結(jié)形狀的塊，其中塊的水平橫截面具有蝴蝶結(jié)形狀，其好像修飾的矩形，其中它的中部區(qū)域向內(nèi)漸縮成中部區(qū)域的寬度比蝴蝶結(jié)形狀的末端區(qū)域的寬度窄。蝴蝶結(jié)形狀也能被認(rèn)為是啞鈴或蝴蝶繃帶型形狀。對于在回流期間抑制基架焊盤的中部區(qū)域中焊料的濃度來說，這種蝴蝶結(jié)形狀可以是有用的。在回流之后，由于焊料擴(kuò)展到蝴蝶結(jié)形狀的基架焊盤的漸縮區(qū)(或錐形區(qū))，蝴蝶結(jié)形狀的基架焊盤上的熔化的焊料能大體形成矩形形狀。幾個(gè)實(shí)施例中，基架焊盤104具有的側(cè)面高度或厚度是焊料層108的側(cè)面高度或厚度的大約1/10到2倍。一個(gè)這種實(shí)施例中，基架焊盤104具有的側(cè)面高度是焊料層108的側(cè)面高度的大約1/3。一個(gè)實(shí)施例中，例如，焊料層的厚度是大約5. 4微米，而基架焊盤的厚度是大約2微米。幾個(gè)實(shí)施例中，安置焊料層108，以便它的中心軸完全很好地與基架焊盤104的中心軸對準(zhǔn)。這也有助于避免焊接期間的任何零件偏移。
—個(gè)實(shí)施例中，可不以均勻的層形式沉積促進(jìn)劑。一個(gè)實(shí)施例中，在被加熱之前，促進(jìn)劑可部分地與焊料整合。其他實(shí)施例中，可使用焊料和促進(jìn)劑的其他適當(dāng)?shù)慕M合。圖1b圖解說明依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，剛好在焊料開始回流之后的焊料焊盤組合件100。在回流之后，促進(jìn)劑106已經(jīng)分散到焊料108中并且加速焊料108的凝固過程。某些量的焊料108熔化并且沿著基架焊盤104的側(cè)壁延伸。然而，由焊料108引起的零件110上的表面張力主要僅僅在垂直的方向施加，因而基本避免能引起零件的橫向偏移的側(cè)力或橫向力。另外，促進(jìn)劑106已經(jīng)減少了焊料108存在液相中的時(shí)間，這也有助于避免任何橫向的零件偏移。焊料108體內(nèi)的箭頭是焊料108上力的指示并且因此也于回流期間施加到零件110。如圖解說明的，回流力包括某些最小的和對稱的橫向力(顯示為從基架焊盤104水平地向外延伸)，其方向是彼此相反的和因此有效地彼此抵消?；亓髁σ舶ㄏ蛳碌幕虼怪钡牧?，其牽引焊料108向下到達(dá)襯底。圖1c圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在焊料流回之后，最終狀態(tài)的焊料焊盤組合件100。在焊料液相期間，焊料108已經(jīng)向下延伸至襯底的表面并且沿著頂表面向外的一段小距離停留下來。如圖1c圖解說明的，焊料108已經(jīng)凝固并且組合件100是穩(wěn)定的，具有最小的或可以忽略的零件110的橫向移動(dòng)。在幾個(gè)實(shí)施例中，散布的促進(jìn)劑也提高焊料的熔融溫度。在幾個(gè)實(shí)施例中，焊料焊盤組合件100被加熱到預(yù)先選擇的處理溫度，其是比焊料熔融溫度更高的溫度。一個(gè)實(shí)施例中，Sn/Au焊料合金的預(yù)先選擇的處理溫度范圍是從大約220攝氏度到大約280攝氏度。另一個(gè)實(shí)施例中，Sn/Au焊料合金的預(yù)先選擇的處理溫度范圍是從大約220攝氏度到大約240攝氏度。在某些實(shí)施例中，在焊料回流之前，將焊料焊盤組合件100加熱到用于對準(zhǔn)工序的預(yù)先選擇的對準(zhǔn)溫度。在這種情形中，預(yù)先選擇的對準(zhǔn)溫度小于預(yù)先選擇的處理溫度。在幾個(gè)實(shí)施例中，焊料熔點(diǎn)取決于使用的具體焊料合金。焊料合金的焊料熔點(diǎn)是本領(lǐng)域公知的。在幾個(gè)實(shí)施例中，基架焊盤104的預(yù)先選擇的形狀和焊料層108的相應(yīng)形狀經(jīng)配置用于在回流期間抑制焊料的橫向流動(dòng)，并且促進(jìn)焊料向下沿著基架焊盤的側(cè)壁的垂直流動(dòng)。一個(gè)實(shí)施例中，襯底是用于磁存儲(chǔ)設(shè)備的滑塊并且零件是用于引導(dǎo)磁存儲(chǔ)設(shè)備的磁性介質(zhì)上的光的激光鑲嵌組合件。圖2是第二疊加配置中的焊料焊盤組合件200的側(cè)面圖，包括底部的襯底202、基架焊盤204、焊料層208、凝固促進(jìn)劑層206和在頂部用于焊接的零件210，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基架焊盤204充分地保持固體并且促進(jìn)劑206加速焊料回流期間的焊料凝固。在幾個(gè)實(shí)施例中，如上描述的，焊料焊盤組合件200的每一個(gè)零件能充分地發(fā)揮功能。圖3是第三疊加配置中的焊料焊盤組合件300的側(cè)面圖，包括在底部的襯底302、基架焊盤304、第一促進(jìn)劑層306a、焊料層308、第二促進(jìn)劑層306b和在頂部用于焊接的零件310，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基架焊盤304充分地保持固體并且促進(jìn)劑(306a、306b)加速焊料回流期間的焊料凝固。在幾個(gè)實(shí)施例中，如上描述的，焊料焊盤組合件300的每一個(gè)零件能充分地發(fā)揮功能。圖4是第四疊加配置中的焊料焊盤組合件400的側(cè)面圖，包括在底部的襯底402、基架焊盤404、促進(jìn)劑層406、阻擋層412、焊料層408和在頂部用于焊接的零件410，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，阻擋層412充分地阻止促進(jìn)劑406和焊料408相互作用，直到達(dá)到預(yù)先選擇的處理溫度。在幾個(gè)實(shí)施例中，對準(zhǔn)工序在焊料回流工序之前。在這種情形中，將焊料焊盤組合件加熱到預(yù)先選擇的對準(zhǔn)溫度是有用的，以避免和待焊接連接的每一個(gè)零件的熱膨脹系數(shù)(CTE)相關(guān)的問題。然而，沒有阻擋層，在對準(zhǔn)加熱期間，促進(jìn)劑可部分地或完全地過早地散布到焊料中。為了避免這個(gè)問題，將阻擋層412放置在促進(jìn)劑406和焊料408之間。幾個(gè)實(shí)施例中，阻擋層412經(jīng)配置用于當(dāng)組合件被加熱到預(yù)先選擇的對準(zhǔn)溫度時(shí)，阻止促進(jìn)劑406和焊料408之間的相互作用。同樣地，在幾個(gè)實(shí)施例中，阻擋層412被配置為，當(dāng)組合件被加熱到預(yù)先選擇的處理溫度時(shí)至少部分地分解，該溫度一般高于預(yù)先選擇的對準(zhǔn)溫度。在這種情形中，促進(jìn)劑406經(jīng)過阻擋層412并且在回流期間散布到焊料408中。一個(gè)實(shí)施例中，阻擋層由Pd或Pt組成。在其他實(shí)施例中，阻擋層能由其他適當(dāng)?shù)牟牧辖M成。圖5是第五疊加配置中的焊料焊盤組合件500的側(cè)面圖，包括在底部的襯底502、基架焊盤504、焊料層508、阻擋層512、促進(jìn)劑層506和在頂部用于焊接的零件510，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，阻擋層512充分地阻止促進(jìn)劑506與焊料508相互作用，直到達(dá)到預(yù)先選擇的處理溫度。在幾個(gè)實(shí)施例中，如上描述的，焊料焊盤組合件500的每一個(gè)零件能充分地發(fā)揮功能。圖6是第六疊加配置中的焊料焊盤組合件600的側(cè)面圖，包括在底部的襯底602、基架焊盤604、第一促進(jìn)劑層606a、第一阻擋層612a、焊料層608、第二阻擋層612b、第二促進(jìn)劑層606b和頂部的用于焊接的零件610，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，阻擋層(612a、612b)充分地阻止促進(jìn)劑(606a、606b)與焊料608相互作用，直到達(dá)到預(yù)先選擇的處理溫度。在幾個(gè)實(shí)施例中，如上描述的，焊料焊盤組合件600的每一個(gè)零件能充分地行使功能。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在焊接期間最小化焊料焊盤組合件中的零件偏移的工序700的流程圖。該工序首先在襯底上形成(702)具有預(yù)先選擇的形狀的基架焊盤。然后該工序在襯底上形成(704)至少一個(gè)居間層，至少一個(gè)居間層包括凝固促進(jìn)劑層和具有大約與基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀相同的預(yù)先選擇的形狀的焊料層。然后，該工序?qū)⒘慵仓?706)在至少一個(gè)居間層上。該工序?qū)⒑噶霞訜岬?708)預(yù)先確定的處理溫度，其中基架焊盤經(jīng)配置用于在焊料加熱期間保持固體，并且凝固促進(jìn)劑經(jīng)配置用于在焊料加熱之后，加快焊料的凝固。在幾個(gè)實(shí)施例中，預(yù)先確定的處理溫度高于焊料熔點(diǎn)。在幾個(gè)實(shí)施例中，能結(jié)合圖1-3中圖解說明的焊料焊盤組合件使用工序700。一個(gè)實(shí)施例中，工序能以不同的順序執(zhí)行動(dòng)作序列。另一個(gè)實(shí)施例中，工序能跳過一個(gè)或更多動(dòng)作。在其他實(shí)施例中，同時(shí)地執(zhí)行一個(gè)或更多動(dòng)作。在某些實(shí)施例中，能執(zhí)行附加的動(dòng)作。圖8是在焊接期間最小化焊料焊盤組合件中的零件偏移的工序800的流程圖，其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，焊料焊盤組合件包括阻擋層，其用于充分地阻止促進(jìn)劑與焊料相互作用，直到達(dá)到預(yù)先選擇的處理溫度。該工序首先在襯底上形成(802)具有預(yù)先選擇的形狀的基架焊盤。然后，該工序在襯底上形成(804)至少一個(gè)居間層，居間層包括凝固促進(jìn)劑層，具有大約與基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀相同的預(yù)先選擇的形狀的焊料層，和安置在焊料層和凝固促進(jìn)劑層之間的阻擋層。
然后該工序?qū)⒘慵仓?806)在(若干)居間層上。該工序?qū)⒑噶霞訜岬?808)預(yù)先確定的處理溫度，其中基架焊盤經(jīng)配置用于在將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度時(shí)保持固體，并且凝固促進(jìn)劑經(jīng)配置用于在將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度之后加速焊料凝固。在幾個(gè)實(shí)施例中，能結(jié)合圖4-6中圖解說明的焊料焊盤組合件使用工序800。一個(gè)實(shí)施例中，所述工序能以不同的順序執(zhí)行動(dòng)作的序列。另一個(gè)實(shí)施例中，工序能跳過一個(gè)或更多動(dòng)作。在其他實(shí)施例中，同時(shí)地執(zhí)行一個(gè)或更多動(dòng)作。在某些實(shí)施例中，能執(zhí)行附加的動(dòng)作。雖然上述描述含有本發(fā)明的很多具體的實(shí)施例，但這些不能解釋為對本發(fā)明范疇的限制，而是作為它的具體實(shí)施例的實(shí)例。因此，本發(fā)明的范疇不應(yīng)該由說明的實(shí)施例決定，而是由附加的權(quán)利要求和其等效物決定。例如，圖1-6圖解說明基架焊盤、焊料層、促進(jìn)劑層和阻擋層的具體配置。在其他實(shí)施例中，也能形成這些層的其他適當(dāng)配置。
權(quán)利要求
1.一種用于在焊接期間最小化零件的偏移的方法，所述方法包含 在襯底上形成具有預(yù)先選擇的形狀的基架焊盤； 在所述襯底上形成至少一個(gè)居間層，所述至少一個(gè)居間層包含 包含凝固促進(jìn)劑的層，和 包含焊料的層，焊料層具有大約與所述基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀相同的預(yù)先選擇的形狀； 將所述零件安置在所述至少一個(gè)居間層上；和 將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度， 其中所述基架焊盤經(jīng)配置用于在將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度期間保持固體，和 其中所述凝固促進(jìn)劑經(jīng)配置用于在將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度之后加速所述焊料的凝固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀包含選自由矩形塊形狀和圓柱形形狀組成的組的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基架焊盤包含側(cè)面高度，其范圍是從焊料層的側(cè)面高度的大約1/10到大約2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述基架焊盤的側(cè)面高度是焊料層的側(cè)面高度的大 約1/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述凝固促進(jìn)劑是Ni。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)先確定的處理溫度是基于所述焊料的預(yù)先確定的溶融溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在將所述焊料加熱到所述預(yù)先確定的處理溫度期間，所述凝固促進(jìn)劑經(jīng)配置用于 散布到所述焊料中；和 與高于所述預(yù)先確定的處理溫度的第二預(yù)先確定的熔融溫度形成合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀和所述焊料層的相應(yīng)預(yù)先選擇的形狀經(jīng)配置用于在將所述焊料加熱到所述預(yù)先確定的處理溫度期間抑制所述焊料的橫向流動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀和所述焊料層的相應(yīng)的預(yù)先選擇的形狀經(jīng)配置用于在將所述焊料加熱到所述預(yù)先確定的處理溫度期間促進(jìn)所述焊料向下垂直流動(dòng)到所述基架焊盤的一個(gè)或更多側(cè)壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述襯底上形成所述基架焊盤包含在所述襯底上沉積一個(gè)或更多金屬材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述基架焊盤包含選自由T1、Pt、Au、N1、Cu和Al組成的組的一個(gè)或更多金屬材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述襯底上形成所述基架焊盤包含 在所述襯底上沉積Ti層； 在所述Ti層上沉積Pt層； 在所述Pt層上沉積Au層；和在所述Au層上沉積Ni層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述襯底上形成所述基架焊盤包含將一個(gè)或更多非金屬材料沉積在所述襯底上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述焊料包含低溫焊料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述焊料包含選自由Sn、AuSn>CuSn和AgSn組成的組的合金。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)先確定的處理溫度是在大約220攝氏度到大約280攝氏度的范圍中的溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯底是用于磁存儲(chǔ)設(shè)備的滑塊并且所述零件是用于引導(dǎo)所述磁存儲(chǔ)設(shè)備的磁性介質(zhì)上的光的激光鑲嵌組合件。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法 其中所述凝固促進(jìn)劑層是在所述基架焊盤上，和 其中所述焊料層是在所述凝固促進(jìn)劑層上。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法 其中所述焊料層是在所述基架焊盤層上，和 其中所述凝固促進(jìn)劑層是在所述焊料層上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法 其中所述至少一個(gè)居間層包含第二凝固促進(jìn)劑層， 其中所述凝固促進(jìn)劑層是在所述基架焊盤上， 其中所述焊料層是在所述凝固促進(jìn)層上，和 其中所述第二凝固促進(jìn)劑層是在所述焊料層上。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含將所述凝固促進(jìn)劑層沉積在所述零件上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法 其中第二凝固促進(jìn)劑層沉積在所述基架焊盤上， 其中所述焊料層在所述第二凝固促進(jìn)劑層上，和 其中所述凝固促進(jìn)劑層在所述焊料層上。
23.一種在焊接期間最小化零件的偏移的方法，所述方法包含 在襯底上形成具有預(yù)先選擇的形狀的基架焊盤； 在所述襯底上形成至少一個(gè)居間層，所述至少一個(gè)居間層包含 包含凝固促進(jìn)劑的層，和 包含焊料的層，焊料層具有與基架焊盤的預(yù)先選擇的形狀大約相同的預(yù)先選擇的形狀，和 安置在所述焊料層和所述凝固促進(jìn)劑層之間的阻擋層； 將所述零件安置在所述至少一個(gè)居間層上；和 將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度， 其中所述基架焊盤經(jīng)配置用于在將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度期間保持固體，和 其中所述凝固促進(jìn)劑經(jīng)配置用于在將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度之后加速所述焊料的凝固。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法， 其中至少一部分所述阻擋層經(jīng)配置用于在將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度期間分解，和 其中，在將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度期間，所述凝固促進(jìn)劑被配置為經(jīng)過所述阻擋層并且散布到所述焊料中。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述預(yù)先確定的處理溫度是基于所述焊料的預(yù)先確定的熔融溫度的。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，在將所述焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度期間，所述凝固促進(jìn)劑經(jīng)配置用于 經(jīng)過所述阻擋層并且散布到所述焊料中；和 以高于所述預(yù)先確定的處理溫度的第二預(yù)先確定的熔融溫度形成合金。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法 其中所述凝固促進(jìn)劑層是在所述基架焊盤上， 其中所述阻擋層是在所述凝固促進(jìn)劑層上，和 其中所述焊料層是在所述阻擋層上。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法 其中所述焊料層是在所述基架焊盤上， 其中所述阻擋層是在所述焊料層上，和 其中所述凝固促進(jìn)劑層是在所述阻擋層上。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述阻擋層包含選自Pd和Pt組成的組的材料。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法 其中所述至少一個(gè)居間層包含第二阻擋層和包含所述凝固促進(jìn)劑的第二層 其中所述凝固促進(jìn)劑層是在所述基架焊盤上， 其中所述阻擋層是在所述凝固促進(jìn)劑層上， 其中所述焊料層是在所述阻擋層上， 其中所述第二阻擋層是在所述焊料層上，和 其中所述第二凝固促進(jìn)劑層是在第二阻擋層上。
全文摘要
描述焊接期間最小化零件偏移的方法。一個(gè)這種方法包括在襯底上形成具有預(yù)先選擇的形狀的基架焊盤，在襯底上形成至少一個(gè)居間層，至少一個(gè)居間層包括包含凝固促進(jìn)劑的層和包含焊料的層，焊料層具有大約與基架焊盤的預(yù)先選擇形狀相同的預(yù)先選擇的形狀，將零件安置在至少一個(gè)居間層上和將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度，其中基架焊盤經(jīng)配置用于在將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度期間，保持固體，和其中凝固促進(jìn)劑經(jīng)配置用于在將焊料加熱到預(yù)先確定的處理溫度之后，加快焊料的凝固。
文檔編號B23K1/20GK103056465SQ20121028517
公開日2013年4月24日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者L·王, J-C·赫舍 申請人:西部數(shù)據(jù)(弗里蒙特)公司