6/03/2024，光纖在線訊，微電子器件氣密性封裝主要分為平行封焊（縫焊）、儲能封焊、激光封焊及真空共晶回流爐金錫融封，平行封焊主要應(yīng)用于金屬陶瓷管殼，是應(yīng)用場景最多的一種氣密封裝形式。

      
    平行封焊（縫焊）的原理主要通過兩個(gè)圓錐形電極與蓋板接觸后，給電流提供了一個(gè)閉合的回路。當(dāng)兩電極沿著金屬蓋板邊緣滾動(dòng)時(shí)，兩電極間經(jīng)過一系列短的高頻功率脈沖，在電極與蓋板接觸點(diǎn)處產(chǎn)生極高的局部熱量，使蓋板上的金屬層熔化、形成一個(gè)連續(xù)完整的縫焊區(qū)域。

即：Q=I?*R*T,  （I 電流；R 電阻；t 時(shí)間）。

      
      
    平行封焊（縫焊）一般在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行，氮?dú)猸h(huán)境由氣密性手套箱提供，手套箱由烘箱、氮?dú)庀潴w、出料倉、真空泵、氮?dú)饧兓到y(tǒng)、水分析測試儀、氧分析測試儀等組成，首先器件需要放置中烘箱中進(jìn)行烘烤，根據(jù)工藝要求烘烤時(shí)間、溫度、真空等可在程序中設(shè)定，水氧分析儀檢測箱體內(nèi)的水氧含量從而提供封焊焊接的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境，配備氮?dú)饧兓到y(tǒng)能夠使箱體中的氮?dú)庾詣?dòng)進(jìn)入到純化系統(tǒng)中除水除氧后再進(jìn)入到箱體中，能夠快速達(dá)到封焊要求的水氧含量，同時(shí)能節(jié)約氮?dú)獾氖褂昧?，平行封焊的具體流程見下圖：

      
    平行封焊（縫焊）作為應(yīng)用最廣泛的氣密性封裝形式，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）、局部加熱，對芯片熱沖擊??；成本低。

（2）、封焊（縫焊）前需對器件進(jìn)行真空烘烤，可降低管腔內(nèi)的水氧含量，控制腔體內(nèi)部氣氛。    
    
（3）、封焊（縫焊）過程中充惰性氣體，其壓強(qiáng)與大氣壓差不多，器件使用過程中內(nèi)外壓強(qiáng)的平衡，可長時(shí)間工作。

（4）、封焊（縫焊）過程基本屬于自動(dòng)化控制，人工干預(yù)少，使得封裝工藝更為穩(wěn)定，成品率較高。  

      
      
    同時(shí)也存在一些不足之處：

（1）、平縫在熔焊時(shí)，殼體蓋板表面鍍層熔化，同時(shí)破壞了鍍層結(jié)構(gòu)，會導(dǎo)致抗鹽霧性能下降。

（2）、平縫只能對矩形、圓形等規(guī)則管殼進(jìn)行縫焊，并且要求蓋板表面在同一個(gè)平面上。

（3）、平縫封焊時(shí)，若工藝參數(shù)調(diào)節(jié)不當(dāng)，輸入能量過大，易造成熱量在管殼上的累積后器件過熱。（金屬外殼，可能導(dǎo)致玻璃絕緣子處開裂；對于陶瓷管殼，這可能引起分層和開裂）；平行縫焊的焊縫溫度高，但管殼主體溫升要求低，在焊環(huán)與陶瓷結(jié)合部位通常會出現(xiàn)較大的溫度梯度，會產(chǎn)生一定程度的熱應(yīng)力。

（4）、平行縫焊的上下料是手動(dòng)操作，可能出現(xiàn)蓋板對準(zhǔn)偏差或污染。對準(zhǔn)偏差大，會導(dǎo)致焊接時(shí)打火燒蝕表面焊縫或焊料飛濺導(dǎo)致封焊區(qū)焊料缺失；焊接面污染，易形成氣孔等缺陷。

氣密性封裝有多種形式，需要根據(jù)管殼材料、蓋板材料、焊料成分，管殼形狀厚度以及老化篩選要求等綜合來選擇。

（未完待續(xù)）
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來源：煙臺華創(chuàng)