镀膜方法
【专利摘要】本发明提供一种镀膜方法。提供一共晶合金靶材，且共晶合金靶材至少包括一第一金属与一第二金属。提供一纯金属靶材。混合共晶合金靶材以及纯金属靶材并通过一物理镀膜处理以在一元件上形成一合金薄膜。合金薄膜中至少包括一第三金属与一第四金属，其中分别以合金薄膜与共晶合金靶材的总重量为基准，合金薄膜中第三金属的重量百分比约等于共晶合金靶材中第一金属的重量百分比，合金薄膜中第四金属的重量百分比约等于共晶合金靶材中第二金属的重量百分比。
【专利说明】镀膜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制程方法，且特别是有关于一种镀膜方法。
【背景技术】
[0002]共晶是指在相对较低的温度下共晶材料发生共晶物熔合的现象。共晶合金可直接从固态变到液态且不经过塑性阶段，也就是说，共晶合金是一个液态同时生成两个固态的平衡反应。此外，共晶合金的熔化温度则称为共晶温度。一般来说，共晶合金的特性是将至少两种不同的金属按一定重量比例形成合金，图1示出为现有的金锡的二元合金相图，当金锡比例为金80wt%，锡20被％时，金锡合金可达到一共晶温度(约为280°C)。现有的大功率发光二极管晶片的底部都镀有金锡合金来作接触面镀层，即可视为一种固晶材料。
[0003]由于共晶材料的合金金属包括至少两种不同种类的金属，在蒸镀合金时，被镀物的镀膜不会依照合金的比例，反而会依照合金蒸发后的蒸气压比镀在被镀物上，造成被镀膜成分的估算错误。因此，需要一种新的镀膜方法以确保蒸镀在发光二极管晶片上的合金薄膜中各金属的比例维持与共晶合金靶材的比例相同。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种镀膜方法，其可形成想要得到的重量比例的合金薄膜。
[0005]本发明的镀膜方法包括下列步骤。提供一共晶合金靶材，且共晶合金靶材至少包括一第一金属与一第二金属。提供一纯金属靶材。混合共晶合金靶材以及纯金属靶材并通过一物理镀膜处理以在一元件上形成一合金薄膜。合金薄膜中至少包括一第三金属与一第四金属，其中分别以合金薄膜与共晶合金靶材的总重量为基准，合金薄膜中第三金属的重量百分比约等于共晶合金靶材中第一金属的重量百分比，合金薄膜中第四金属的重量百分比约等于共晶合金靶材中第二金属的重量百分比。
[0006]在本发明的一实施例中，上述的第二金属的蒸气压小于第一金属的蒸气压，且纯金属靶材的材质与第二金属的材质相同。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的共晶合金靶材为金锡合金，且第一金属的材质为金，第二金属的材质为锡。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的共晶合金靶材为铅锡合金，且第一金属的材质为铅，第二金属的材质为锡。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的共晶合金靶材为金锗合金，且第一金属的材质为金，第二金属的材质为锗。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的纯金属靶材的重量为共晶合金靶材的重量的2%~10%。
[0011 ] 在本发明的一实施例中，上述的物理镀膜处理为热蒸镀法。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的元件包括一发光二极管元件。
[0013]基于上述，本发明的镀膜方法通过混合纯金属靶材与共晶合金靶材，以使所形成的合金薄膜的第三金属与第四金属的重量百分比分别约等于共晶合金靶材中的第一金属与第二金属的重量百分比。因此，本发明的镀膜方法所形成的合金薄膜可具有想要的金属的重量百分比。
[0014]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1示出为现有的锡金的二元合金相图；
[0016]图2示出为本发明的一实施例的一种镀膜方法的流程示意图。
[0017]附图标记说明:
[0018]S10、S11、S12:步骤。
【具体实施方式】
[0019]图2示出为本发明的一实施例的一种镀膜方法的流程示意图。请参考图2，在本实施例中，依照本实施例的镀膜方法，首先，步骤S10，提供一共晶合金靶材，其中共晶合金靶材至少包括一第一金属与一第二金属。此处，第一金属的材质不同于第二金属的材质。较佳地，第二金属的蒸气压小于第一金属的蒸气压。
[0020]接着，请再参考图2，步骤S11，提供一纯金属靶材。特别要指出的是，本实施例的纯金属靶材的材质与第二金属的材质实质上相同。此外，纯金属靶材的重量例如为共晶合金靶材的重量的2%~10%。
[0021]最后，请再参考图2，步骤S12，混合共晶合金靶材以及纯金属靶材，并且通过一物理镀膜处理以在一元件上形成一合金薄膜。详细来说，本实施例的合金薄膜中至少包括一第三金属与一第四金属，其中分别以合金薄膜与共晶合金靶材的总重量为基准，合金薄膜中第三金属的重量百分比约等于共晶合金靶材中第一金属的重量百分比，合金薄膜中第四金属的重量百分比约等于共晶合金靶材中第二金属的重量百分比。
[0022]在本实施例中，物理镀膜处理例如为热蒸镀法。流程中可将共晶合金靶材与纯金属靶材共同放置于一容器，例如坩锅、钨舟或钥舟，并在容器中混合共晶合金靶材与纯金属靶材。接着，在真空环境中提供一热源，例如加热器，并加热混合后的共晶合金靶材与纯金属靶材，使其蒸发而在元件的表面上产生沉积的合金薄膜。
[0023]举例而言，当共晶合金靶材为金锡合金(AuSn)时，第一金属的材质为金，而第二金属的材质为锡，且以金锡合金的总重量为基准，金的重量百分比为80wt%，而锡的重量百分比为20wt%。在镀膜方法的流程中，可提供例如10g的金锡合金靶材以及2g~1g的锡(即纯金属靶材)，接着将两者同放置于坩锅中并以热蒸镀法在一元件，例如发光二极管元件的表面上形成金锡合金薄膜。此金锡合金薄膜可作为将发光二极管元件焊在一基板上的固晶材料。由于金锡合金靶材中，金与锡的蒸气压不同，所以热蒸镀的过程中，金锡合金中蒸气压较大的金，即第一金属，金锡合金中蒸气压较小的锡，即第二金属，沉积在发光二极管元件表面上的金锡合金薄膜中锡的重量百分比小于共晶合金靶材中锡的重量百分比，而处理过程中所混合的2g~1g的锡(即纯金属靶材)便可补足金锡合金薄膜中锡的含量，通过纯金属靶材重量控制使蒸镀在元件表面的金锡合金薄膜中的金与锡的重量百分比分别约等于金锡合金靶材中的金与锡的重量百分比，也就是以金锡合金薄膜的总重量为基准，金(即第三金属)的含量为80wt%，而锡(即第四金属)的含量为20wt%，当金锡合金薄膜组成成份为金80wt%，锡20wt%时，可得到较低的熔点温度(约为280°C )，如此可以以较低温度达到固晶的功效。因此，本实施例的镀膜方法所形成的合金薄膜可具有想要的金属的重量百分比，且不会因为金锡合金靶材中金、锡的不同蒸气压而改变合金薄膜中金、锡的重量百分比。
[0024]同理，在其他实施例中，当共晶合金靶材为铅锡合金(PbSn)时，第一金属的材质为铅，而第二金属的材质为锡，且以铅锡合金的总重量为基准，铅的重量百分比约为38.lwt%，而锡的重量百分比约为61.9wt%。在镀膜方法的过程中，可提供例如10g的铅锡合金靶材以及2g~1g的锡(即纯金属靶材)，接着将两者同放置于坩锅中并以热蒸镀法在一元件，例如发光二极管元件的表面上形成铅锡合金薄膜。此铅锡合金薄膜可作为将发光二极管元件焊在一基板上的固晶材料。由于铅锡合金靶材中，铅与锡的蒸气压不同，所以热蒸镀的过程中，铅锡合金中蒸气压较大的铅，即第一金属，铅锡合金中蒸气压较小的锡，即第二金属，沉积在发光二极管元件表面上的铅锡合金薄膜中锡的重量百分比小于铅锡合金靶材中锡的重量百分比，而处理过程中所混合的2g~1g的锡(即纯金属靶材)便可补足铅锡合金薄膜中锡的含量。如此一来，热蒸镀在元件表面的铅锡合金薄膜中的铅与锡的重量百分比便能分别约等于铅锡合金靶材中的铅与锡的重量百分比，也就是以铅锡合金薄膜的总重量为基准，铅(即第三金属)的含量为38.lwt%，而锡(即第四金属)的含量为61.9wt%,当铅锡合金薄膜组成成份为铅38.61.9wt%时,可得到较低的熔点温度(约为183°C)，如此可以较低温度达固晶的功效。因此，本实施例的镀膜方法所形成的合金薄膜可具有想要的金属的重量百分比，且不会因为铅锡靶材中铅、锡的不同蒸气压而改变合金薄膜中铅、锡的重量百分比。
[0025]或者是，当共晶合金靶材为金锗合金(AuGe)时，第一金属的材质为金，而第二金属的材质为锗，且以金锗合金的总重量为基准，金的重量百分比约为88wt%，而锗的重量百分比约为12wt%。在镀膜方法的流程中，可提供例如10g的金锗合金靶材以及2g~1g的锗(即纯金属靶材)，接着将两者同放置于坩锅中并以热蒸镀法在一元件，例如发光二极管元件的表面上形成金锗合金薄膜。此金锗合金薄膜可作为将发光二极管元件焊在一基板上的固晶材料。由于金锗合金靶材中，金与锗的蒸气压不同，所以热蒸镀的过程中，金锗合金中蒸气压较大的金，即第一金属，金锗合金中蒸气压较小的锗，即第二金属，沉积在发光二极管元件表面上的金锗合金薄膜中锗的重量百分比小于金锗合金靶材中锗的重量百分t匕，而处理过程中所混合的2g~1g的锗(即纯金属祀材)便可补足金锗合金薄膜中锗的含量。如此一来，热蒸镀在元件表面的金锗合金薄膜中的金与锗的重量百分比便能分别约等于金锗合金靶材中的金与锗的重量百分比，也就是以金锗合金薄膜的总重量为基准，金(即第三金属)的含量为88wt%，而锗(即第四金属)的含量为12wt%，当金锗合金薄膜组成成份为金88wt%，锗12wt%时，可得到较低的熔点温度(约为356°C )，如此可以较低温度达固晶的功效。因此，本实施例的镀膜方法所形成的合金薄膜可具有所欲金属的重量百分比，且不会因为金锗靶材中金、锗的不同蒸气压而改变的合金薄膜中金、锗的重量百分比。
[0026] 由于共晶合金靶材的第一金属与第二金属的物理性质并不同，造成热蒸镀的过程中第一金属与第二金属的含量可能会改变。因此，本实施例提供纯金属靶材与共晶合金靶材混合，以使得蒸气压较小的第二金属通过纯金属靶材的补偿，而使所形成的合金薄膜可具有理想中的金属重量百分比。进一步，本实施例可在有限的蒸镀仪器条件下，如仅有一加热坩锅的条件下，调整想要达到的合金薄膜的金属重量百分比。
[0027]综上所述，本发明的镀膜方法通过混合纯金属靶材与共晶合金靶材，以使所形成的合金薄膜的第三金属与第四金属的重量百分比分别约等于共晶合金靶材中的第一金属与第二金属的重量百分比。因此，本发明的镀膜方法所形成的合金薄膜可具有想要的金属的重量百分比。
[0028]虽然本发明已举出实施例如上，但是其并不是用来限定本发明，任何所属【技术领域】中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，都可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后面的权利要求书所界定的为准。
[0029]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围 。
【权利要求】
1.一种镀膜方法，其特征在于，包括: 提供一共晶合金靶材，该共晶合金靶材至少包括一第一金属与一第二金属； 提供一纯金属靶材；以及 混合该共晶合金靶材以及该纯金属靶材并通过一物理镀膜处理以在一元件上形成一合金薄膜，该合金薄膜中至少包括一第三金属与一第四金属，其中分别以该合金薄膜与该共晶合金靶材的重量为基准，该合金薄膜中该第三金属的重量百分比约等于该共晶合金靶材中该第一金属的重量百分比，该合金薄膜中该第四金属的重量百分比约等于该共晶合金靶材中该第二金属的重量百分比。
2.根据权利要求1所述的镀膜方法，其特征在于，该第二金属的蒸气压小于该第一金属的蒸气压，且该纯金属祀材的材质与该第二金属的材质相同。
3.根据权利要求2所述的镀膜方法，其特征在于，该共晶合金靶材为金锡合金，且该第一金属的材质为金，该第二金属的材质为锡。
4.根据权利要求2所述的镀膜方法，其特征在于，该共晶合金靶材为铅锡合金，且该第一金属的材质为铅，该第二金属的材质为锡。
5.根据权利要求 2所述的镀膜方法，其特征在于，该共晶合金靶材为金锗合金，且该第一金属的材质为金，该第二金属的材质为锗。
6.根据权利要求1所述的镀膜方法，其特征在于，该纯金属靶材的重量为该共晶合金靶材的重量的2%~10%。
7.根据权利要求1所述的镀膜方法，其特征在于，该物理镀膜处理为热蒸镀法。
8.根据权利要求1所述的镀膜方法，其特征在于，该元件包括一发光二极管元件。
【文档编号】C23C14/24GK104046941SQ201310076464
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月11日 优先权日:2013年3月11日
【发明者】李一凡, 陈正言, 孙圣渊 申请人:新世纪光电股份有限公司