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半导体器件气密性(无水无氧)激光封焊的方式与优点

发布时间:2022-11-01 14:22:50   浏览次数:

  一般来说,半导体器件的气密性封装主要目的是确保芯片与外界环境的隔绝,避免外界有害气体的侵袭,限制封装腔体内水汽含量和对自由粒子的控制。

  在半导体行业,常规的封焊方式大概有两种:平行封焊与激光封焊。

  一、平行封焊

  平行封焊属于电阻焊,在封焊时,电极在移动的同时转动(通过电极轮)在一定的压力下电极之间断续通电 电极与盖板及盖板与焊框之间存在接触电阻,焊接电流将在这2个接触电阻处产生焦耳热量,使其盖板与焊框之间局部形成熔融状态,凝固后形成焊点,从它的封焊轨迹看像一条缝,所以也称为“缝焊”。

  二、激光封焊

  通过光纤输出焊接实现非接触远距离操作,方便与自动化生产线集成。激光器有电流反馈闭环控制,实时监测调节输出激光,保证输出激光的稳定。光束能量分布均匀,光斑较大,焊接金属时,焊缝表面光滑美观,而更为重要的是在封焊过程中,还要创造一个无水无氧的环境才能保证最终更好的封盖结果。这里就需要另一种设备的配合:手套箱,以创造一个无水无氧的制造环境。

  无水无氧激光封焊:激光完成壳体的封盖工艺,手套箱为封盖工艺提供低氧低水汽含量的工艺环境。焊接系统放置于手套箱的操作箱内。物料经过真空烘箱的烘烤后,从操作箱的内门传递到操作箱内,完成封盖工艺后取出来。通过真空烘烤和在手套箱内操作封盖工艺,可以降低管壳内的水气及氧气含量,满足高性能高可靠性的需求

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  激光封焊的优势:

  1.激光封焊是非接触式焊接,不受空间限制,无接触压力

  2.可真空自动化作业

  3.精度更好,效率更高,效率可达平行封焊的3-5倍

  4.激光封焊真正能达到军用标准的气密性(10-9Pa.m3/s),高于平行封焊水平

  5.精密小型化的元器件焊接需求,激光封焊能实现小于毫米级器件的封焊。

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