[發明專利]制造具有優良封裝氣密性的鋁合金電子器件的方法

有效

• 申請號: 201710627401.3
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107335937B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 唐建超;鄧偉;唐文駿;王進
• 申請（專利權）人: 成都盤涅科技有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;C23C24/10;B23K101/36
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 譚昌馳;邢偉

本發明提供了一種制造具有優良封裝氣密性的鋁合金電子器件的方法以及提高鋁合金電子器件封裝氣密性的方法。所述制造方法包括：將電子元件置于鋁合金殼體中，對鋁合金殼體的縫隙進行焊接；對所述焊接形成的焊縫進行清潔處理；設置覆蓋焊縫外表面的待熔覆粉末層，進行激光熔覆并控制熔覆溫度始終不高于第一溫度，以在所述焊縫上形成致密結合層，其中，所述第一溫度為所述電子元件的溫度耐受上限值。本發明能夠顯著提高鋁合金電子器件封裝的氣密性和成品率，且無需外加保護氣體，成本低、操作簡便。

技術領域

本發明涉及機械制造技術領域，具體來講，涉及一種具有優良封裝氣密性的鋁合金電子器件的制造方法，以及一種提高鋁合金電子器件封裝氣密性的方法。

背景技術

輕型化和微型化的鋁合金電子器件作為航空航天等領域的重要電子設備組件，為了保護器件中的裸芯片免受環境腐蝕和機械破壞，必須將裸芯片封裝在氣密殼體內。

近年來，隨著工程應用對電子器件密封性嚴酷等級的提高，新設計產品幾乎都采用激光焊接進行封裝。然而，即使采用最先進的激光焊接設備和最優化的焊接工藝，也非常難以使產品的氣密性合格率達到95％以上，如果按照標準GJB548B-2005的要求，廢品率甚至更高。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。例如，本發明的目的之一在于提供一種能夠大幅提高鋁合金電子器件封裝氣密性和成品率的方法。

為了實現上述目的，本發明的一方面提供了一種制造具有優良封裝氣密性的鋁合金電子器件的方法。所述方法包括步驟：將電子元件置于鋁合金殼體中，對鋁合金殼體的縫隙進行焊接；對所述焊接形成的焊縫進行清潔處理；設置覆蓋焊縫外表面的待熔覆粉末層，進行激光熔覆并控制熔覆溫度始終不高于第一溫度，以在所述焊縫上形成致密結合層，其中，所述第一溫度為所述電子元件的溫度耐受上限值。

本發明的另一方面提供了一種提高鋁合金電子器件封裝氣密性的方法。所述方法包括步驟：對通過焊接完成封裝的鋁合金電子器件的焊縫進行清潔處理；設置覆蓋焊縫外表面的待熔覆粉末層，進行激光熔覆并控制熔覆溫度始終不高于第一溫度，以在所述焊縫上形成致密結合層，其中，所述第一溫度為所述電子元件的溫度耐受上限值。

在本發明的一個示例性實施例中，所述待熔覆粉末可由按重量份計1～10份的第一粉末和1份的第二粉末混合而成，其中，第一粉末的成分與鋁合金基體的成分相同或與鋁合金基體的成分有60～90wt％以上相同；第二粉末可以為鋁基硬釬劑。此外，所述待熔覆粉末層的厚度可以在0.1～0.75mm的范圍內選擇。

在本發明的一個示例性實施例中，所述方法可通過控制激光輸入功率、離焦量、脈沖頻率、熔覆掃描速度和外加冷卻夾具的冷卻效率中的一項或兩項以上的組合來實現控制激光熔覆的溫度不高于第一溫度。例如，所述方法可通過控制激光輸入功率、離焦量、脈沖頻率和熔覆掃描速度來實現控制激光熔覆的溫度不高于100℃，且激光輸入功率可控制在300～1500W的范圍內，脈沖頻率控制在20～5000HZ的范圍內，熔覆掃描速度控制在100～1000mm/min的范圍內，離焦量控制在-2mm～+5mm的范圍內。

附圖說明

圖1示出了本發明的制造具有優良封裝氣密性的鋁合金電子器件的方法的一個示例性實施例中的激光熔覆步驟的示意圖。

圖2示出了本發明的制造具有優良封裝氣密性的鋁合金電子器件的方法的一個示例性實施例的致密結合層的宏觀形貌的掃描電鏡(SEM)圖像。

圖3示出了圖2所示的致密結合層的微觀組織形貌的掃描電鏡(SEM)圖像。

圖4示出了本發明的制造具有優良封裝氣密性的鋁合金電子器件的方法的一個示例性實施例的致密結合層的宏觀形貌的掃描電鏡(SEM)圖像。

圖5示出了圖4所示的致密結合層的微觀組織形貌的掃描電鏡(SEM)圖像。