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陶瓷外殼封蓋,選擇平行縫焊or金錫焊?

2025-06-04 14:08:41 行業(yè)新聞 1146

   首先來看看平行縫焊工藝。

   平行縫焊屬于電阻焊的一種,通過電極滾輪施加壓力并傳遞脈沖電流,在蓋板與陶瓷基體的接觸面產(chǎn)生焦耳熱,使金屬鍍層熔融形成連續(xù)焊縫。其核心優(yōu)勢(shì)在于局部加熱,整體溫升控制在200-300℃,對(duì)內(nèi)部芯片的熱沖擊較小。 

平行縫焊示意圖

   平行縫焊的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:1.低成本:設(shè)備投入低,適合批量生產(chǎn)。2.工藝適應(yīng)性廣:可焊接矩形、圓形等規(guī)則形狀,通過工裝設(shè)計(jì)兼容不同尺寸。 

當(dāng)然,平行縫焊的局限性包括:焊接過程中可能破壞蓋板的鍍層,導(dǎo)致鹽霧環(huán)境下電化學(xué)腐蝕加劇,而且陶瓷基體也易因熱應(yīng)力積累產(chǎn)生隱性裂紋。 

   再來看看金錫焊工藝。

   金錫焊的原理是:以Au80Sn20共晶合金(熔點(diǎn)280℃)為介質(zhì),通過預(yù)成型焊片精準(zhǔn)控制焊料用量,在真空或N2/H2混合氣體保護(hù)下實(shí)現(xiàn)熔融焊接。其密封性可達(dá)氦漏率<5×10?? Pa·m3/s,滿足航天級(jí)要求。 

采用預(yù)成型金錫焊片進(jìn)行金錫焊接

   金錫焊的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:1.抗腐蝕性強(qiáng):焊接后保護(hù)鍍層完整,鹽霧試驗(yàn)通過率高。2.熱管理能力優(yōu)異:金錫合金的熱導(dǎo)率較高達(dá)到57 W/(m·K),適合大功率器件散熱需求。3.工藝兼容性好:可通過預(yù)成型焊片精確定位,可焊接陶瓷、可伐合金等多種材料,支持復(fù)雜結(jié)構(gòu)的封裝。 

   金錫焊的局限性:材料成本高(金含量80%),且材料脆性大,加工難度高,常常需要控制預(yù)成型焊片用量。而且焊接溫度需達(dá)到300-350℃,可能影響內(nèi)部芯片粘結(jié)膠的耐溫性,需提前驗(yàn)證材料兼容性。此外,由于需精密控制焊料厚度和位置,對(duì)設(shè)備精度(如點(diǎn)焊機(jī)、真空爐)和潔凈度要求較高。

   來個(gè)表格對(duì)比以下兩者的優(yōu)缺點(diǎn)。

 

   最后來說說結(jié)合不同場(chǎng)景,該優(yōu)先選擇哪種焊接工藝?

   若要求高氣密性、抗腐蝕性和長(zhǎng)期可靠性(如軍工、光通信),建議采用預(yù)成型金錫焊工藝,搭配N?/H?混合氣體保護(hù)以提升潔凈度,譬如在航空航天等對(duì)可靠性要求高的場(chǎng)景。 

   若產(chǎn)品對(duì)成本敏感且無需極高抗鹽霧性能,優(yōu)先考慮該工藝,但需優(yōu)化參數(shù)以減少瓷裂風(fēng)險(xiǎn),譬如汽車電子、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。


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