[发明专利]制造具有优良封装气密性的铝合金电子器件的方法

说明书

本发明提供了一种制造具有优良封装气密性的铝合金电子器件的方法以及提高铝合金电子器件封装气密性的方法。所述制造方法包括：将电子元件置于铝合金壳体中，对铝合金壳体的缝隙进行焊接；对所述焊接形成的焊缝进行清洁处理；设置覆盖焊缝外表面的待熔覆粉末层，进行激光熔覆并控制熔覆温度始终不高于第一温度，以在所述焊缝上形成致密结合层，其中，所述第一温度为所述电子元件的温度耐受上限值。本发明能够显著提高铝合金电子器件封装的气密性和成品率，且无需外加保护气体，成本低、操作简便。

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体来讲，涉及一种具有优良封装气密性的铝合金电子器件的制造方法，以及一种提高铝合金电子器件封装气密性的方法。

背景技术

轻型化和微型化的铝合金电子器件作为航空航天等领域的重要电子设备组件，为了保护器件中的裸芯片免受环境腐蚀和机械破坏，必须将裸芯片封装在气密壳体内。

近年来，随着工程应用对电子器件密封性严酷等级的提高，新设计产品几乎都采用激光焊接进行封装。然而，即使采用最先进的激光焊接设备和最优化的焊接工艺，也非常难以使产品的气密性合格率达到95％以上，如果按照标准GJB548B-2005的要求，废品率甚至更高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够大幅提高铝合金电子器件封装气密性和成品率的方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种制造具有优良封装气密性的铝合金电子器件的方法。所述方法包括步骤：将电子元件置于铝合金壳体中，对铝合金壳体的缝隙进行焊接；对所述焊接形成的焊缝进行清洁处理；设置覆盖焊缝外表面的待熔覆粉末层，进行激光熔覆并控制熔覆温度始终不高于第一温度，以在所述焊缝上形成致密结合层，其中，所述第一温度为所述电子元件的温度耐受上限值。

本发明的另一方面提供了一种提高铝合金电子器件封装气密性的方法。所述方法包括步骤：对通过焊接完成封装的铝合金电子器件的焊缝进行清洁处理；设置覆盖焊缝外表面的待熔覆粉末层，进行激光熔覆并控制熔覆温度始终不高于第一温度，以在所述焊缝上形成致密结合层，其中，所述第一温度为所述电子元件的温度耐受上限值。

在本发明的一个示例性实施例中，所述待熔覆粉末可由按重量份计1～10份的第一粉末和1份的第二粉末混合而成，其中，第一粉末的成分与铝合金基体的成分相同或与铝合金基体的成分有60～90wt％以上相同；第二粉末可以为铝基硬钎剂。此外，所述待熔覆粉末层的厚度可以在0.1～0.75mm的范围内选择。

在本发明的一个示例性实施例中，所述方法可通过控制激光输入功率、离焦量、脉冲频率、熔覆扫描速度和外加冷却夹具的冷却效率中的一项或两项以上的组合来实现控制激光熔覆的温度不高于第一温度。例如，所述方法可通过控制激光输入功率、离焦量、脉冲频率和熔覆扫描速度来实现控制激光熔覆的温度不高于100℃，且激光输入功率可控制在300～1500W的范围内，脉冲频率控制在20～5000HZ的范围内，熔覆扫描速度控制在100～1000mm/min的范围内，离焦量控制在-2mm～+5mm的范围内。

附图说明

图1示出了本发明的制造具有优良封装气密性的铝合金电子器件的方法的一个示例性实施例中的激光熔覆步骤的示意图。

图2示出了本发明的制造具有优良封装气密性的铝合金电子器件的方法的一个示例性实施例的致密结合层的宏观形貌的扫描电镜(SEM)图像。

图3示出了图2所示的致密结合层的微观组织形貌的扫描电镜(SEM)图像。

图4示出了本发明的制造具有优良封装气密性的铝合金电子器件的方法的一个示例性实施例的致密结合层的宏观形貌的扫描电镜(SEM)图像。

图5示出了图4所示的致密结合层的微观组织形貌的扫描电镜(SEM)图像。