[发明专利]一种用于激光密封焊接的可伐金属结构及激光焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于激光密封焊接的可伐金属结构及激光焊接方法，属于微电子组封装中密封工艺技术领域。 

背景技术

随着电子行业的飞速发展，小型化、高密度、高速度、高可靠性成为电子产品发展的风向标，在此基础上混合集成电路技术得到了飞速发展。混合集成电路必须密封，以防止湿气、氧气和其他环境污染进入封装电路内部，以确保产品的长期可靠性。 

可伐金属密封焊接的最常见的形式是通过手套箱及真空烘箱配合平行缝焊设备进行。但是，平行缝焊技术的特点是被焊腔体结构的盖板外形必须为规则的平面图形（矩形和圆），一旦出现非规则的盖板结构时，平行缝焊也无能为力了。 

本发明主要针对采用激光焊接的可伐金属进行结构设计，一方面尽可能地利用腔体内的有效面积，为腔体内混合微电路的设计提供最大空间，为电路的设计提供了灵活性；另一方面，结合激光焊接设备，为规则与非规则的可伐金属腔体平面结构的气密性封焊提供了解决方案。 

激光密封焊接方式能够有效解决非规则可伐材料密封焊接，该工艺技术具有以下优点：低的热输入，结果造成小的受热影响区；基本涵盖各类金属材料；不会对热敏元件造成热损伤；不需与工件直接接触；能够熔接相似与不相似的金属；不规则图形的密封焊接能力。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于激光密封焊接的可伐金属结构及激光焊接方法 

为实现上述目的，本发明是通过以下技术手段来实现的：

一种用于激光密封焊接的可伐金属结构，包括相互配合的腔体和盖板，其特征在于：所述腔体边壁厚度为1mm, 所述腔体边壁内表面顶部为台阶形状，所述台阶宽度为0.5mm，所述台阶高度为0.5mm；所述盖板厚度为0.5mm。

优选的，所述腔体与所述盖板的配合形状为多边形； 

优选的，在所述腔体拐角与所述盖板拐角设有倒圆，倒圆半径≥0.50mm；

优选的，所述腔体与盖板结合处的间隙≤0.06mm；

优选的，所述盖板尺寸采用上公差，公差为0.05mm。

一种激光焊接方法，其特征在于：包括以下步骤： 

提供一种如上述权利要求1 ～ 5任一项所述的一种用于激光密封焊接的可伐金属结构；

用清洗液清洗所述腔体及所述盖板；

冲洗所述腔体及所述盖板，随后进行脱水、吹干。

用激光焊接设备的真空烘箱预烘所述腔体及所述盖板； 

编写焊接程序：将所述盖板的电子档图纸导入激光焊接设备的控制电脑中，将图纸通过软件转换成焊接程序，并针对焊接程序进行手动修改，并最终确认程序；

激光焊接参数激光焊接所述腔体及所述盖板：将所述腔体及所述盖板由真空烘箱中经由互锁传递窗进入激光焊接设备的手套箱内，按照焊接要求将所述盖板放置于所述腔体上，将所述腔体和所述盖板固定在激光焊接设备的XY平台上，设置好合适的焊接参数后，调用焊接程序进行焊接，并最终完成可伐腔体及盖板的激光焊接。

优选的，所述清洗液的配制方法与比例为： 

按下列成份和配比制备去油电解液：

-- Na₂CO₃ ：             20g/L;

-- Na₃PO₄· 12 H₂O ：      20g/L；

-- NaOH ：              10g/L;

-- OP乳化剂：           3g/L；

选用1L的烧杯，往烧杯中注入300mL的去离子水，按照上述的配方分别依次加入NaOH、Na2CO3、Na3PO412 H2O并用玻璃棒搅拌均匀，其后，按照烧杯标线加入剩余所需的去离子水，完成1L的溶液配制；

将结构件放置于1L的烧杯中，往烧杯注入500mL的丙酮溶液；

将所述烧杯放入超声清洗机内对所述腔体和所述盖板进行超声去油，时间：溶液温度：40～60℃，10～15min；

将所述腔体和所述盖板取出并利用流动的去离子水冲洗，随后利用洁净的无水乙醇进行脱水处理，并氮气吹干。

优选的，真空烘箱设置的温度为：120～150℃，时间：8～12小时。 

优选的，所述激光焊接参数为： 

焊接速度：5mm/s

激光频率：1Hz

激光脉宽：4ms

脉冲幅度：14%。