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封蓋，部分的光器件需要?dú)饷苄苑庋b，所以需要進(jìn)行封蓋。將蓋板置于底座上，把縫彌合，就是簡(jiǎn)單理解的封蓋。

塑料、膠水這些材料無(wú)法進(jìn)行氣密性封裝，現(xiàn)在封蓋的材料選的都是無(wú)機(jī)物。從外觀上就可以看出，現(xiàn)在常見(jiàn)的氣密性封裝器件Box和TO Can的主要材料是可伐合金和玻璃。

玻璃透光，可伐合金的熱膨脹系數(shù)和玻璃接近，二者都可以通過(guò)焊接實(shí)現(xiàn)氣密。

對(duì)于Box封裝，采用平行封焊設(shè)備實(shí)現(xiàn)氣密封裝。目前，平行封焊設(shè)備大部分是半自動(dòng)化的，設(shè)備整體上是一個(gè)密封的大箱子，里面充有干燥氮?dú)猓枰O(jiān)控內(nèi)部氣體的凝露溫度。兩側(cè)各有一個(gè)小箱子，用于產(chǎn)品物料的出箱入箱，人員通過(guò)塑料手套進(jìn)行蓋板上下料，焊接過(guò)程是自動(dòng)完成的。

平行縫焊是一種電阻焊，利用兩個(gè)圓錐形滾輪電極壓住待封裝的金屬蓋板和管殼上的金屬框形成閉合回路，整個(gè)回路的高阻點(diǎn)在電極與蓋板接觸處。電極沿著邊緣一邊滾動(dòng)，一邊施加脈沖電流，高阻點(diǎn)處產(chǎn)生大量的熱，由于熱量非常集中，能使蓋板與管座焊環(huán)的接觸處呈熔融狀態(tài)，凝固后形成一連串的焊點(diǎn)，而焊點(diǎn)能相互交疊，這樣就形成了氣密性焊縫，達(dá)到密封的目的。對(duì)Box矩形管座，先焊接好蓋板的兩條對(duì)邊后，再將外殼相對(duì)電極旋轉(zhuǎn)90°后，在垂直方向上再焊兩條對(duì)邊，這樣就形成了外殼的整個(gè)封裝。

對(duì)于Box封裝，采用平行封焊設(shè)備實(shí)現(xiàn)氣密封裝。目前，平行封焊設(shè)備大部分是半自動(dòng)化的，設(shè)備整體上是一個(gè)密封的大箱子，里面充有干燥氮?dú)?，需要監(jiān)控內(nèi)部氣體的凝露溫度。兩側(cè)各有一個(gè)小箱子，用于產(chǎn)品物料的出箱入箱，人員通過(guò)塑料手套進(jìn)行蓋板上下料，焊接過(guò)程是自動(dòng)完成的。

平行縫焊是一種電阻焊，利用兩個(gè)圓錐形滾輪電極壓住待封裝的金屬蓋板和管殼上的金屬框形成閉合回路，整個(gè)回路的高阻點(diǎn)在電極與蓋板接觸處。電極沿著邊緣一邊滾動(dòng)，一邊施加脈沖電流，高阻點(diǎn)處產(chǎn)生大量的熱，由于熱量非常集中，能使蓋板與管座焊環(huán)的接觸處呈熔融狀態(tài)，凝固后形成一連串的焊點(diǎn)，而焊點(diǎn)能相互交疊，這樣就形成了氣密性焊縫，達(dá)到密封的目的。對(duì)Box矩形管座，先焊接好蓋板的兩條對(duì)邊后，再將外殼相對(duì)電極旋轉(zhuǎn)90°后，在垂直方向上再焊兩條對(duì)邊，這樣就形成了外殼的整個(gè)封裝。

儲(chǔ)能焊的用于TO can的氣密封裝，原理上和平行縫焊類(lèi)似，也是通過(guò)脈沖電流融化縫隙實(shí)現(xiàn)氣密性焊封。兩者區(qū)別在于儲(chǔ)能焊是一次成型，電極不需要滾動(dòng)位移，因此儲(chǔ)能焊效率高，成本低。

如何評(píng)估芯片封蓋的可靠性?

除了日常對(duì)于設(shè)備里干燥空氣露點(diǎn)溫度的監(jiān)控外，最重要的就是封蓋后的壓氦檢漏測(cè)試?；驹砗筒襟E如下：

首先將產(chǎn)品放在壓氦檢漏設(shè)備的密封罐頭里，再充入氦氣使內(nèi)部氣壓遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。由于氦氣是除氫氣外，分子量最小最苗條的氣體了，如果產(chǎn)品外殼上存在縫隙，氦氣分子就很容易從縫隙會(huì)進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部。

然后將產(chǎn)品取出來(lái)，放入質(zhì)譜儀的密封罐頭里，抽真空。此時(shí)如果產(chǎn)品內(nèi)部有氦氣，就會(huì)再次通過(guò)外殼縫隙泄漏出來(lái)，被質(zhì)譜儀檢測(cè)到，給出定量的氦氣含量數(shù)據(jù)。至于質(zhì)譜儀的原理，我在這邊就不展開(kāi)說(shuō)了。

值得注意的是，行業(yè)內(nèi)一般是一組產(chǎn)品一起去做壓氦測(cè)試，再一起用質(zhì)譜儀會(huì)測(cè)量出氦氣的含量，行業(yè)內(nèi)一般采用5E-9Pam3/s漏率標(biāo)準(zhǔn)。如果某組產(chǎn)品漏率超標(biāo)，則說(shuō)明該組里肯定有不合格品，這種做法類(lèi)似于新冠核酸檢測(cè)排查中的混合采樣，目的都是為了省錢(qián)和提升效率。


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