Molybdenum News Center

鉬銅封裝的氣密性與可靠性優化策略

在實際應用中，鉬銅封裝的氣密性和長期可靠性仍面臨諸多挑戰，尤其是在極端環境（如真空、高溫、濕熱）下。因此，探索鉬銅合金封裝的氣密性與可靠性優化策略具有重要的工程價值。

一、氣密性面臨的問題與影響因素

鉬銅合金為典型的非互溶複合材料，其內部存在銅相與鉬相的介面過渡區域。由於熱膨脹係數差異（銅約17×10⁻⁶/K，鉬約5×10⁻⁶/K），在熱迴圈過程中容易產生介面微裂紋，導致封裝結構的氣密性下降。此外，粉末冶金製備過程中可能存在孔隙、殘餘應力等微缺陷，也會影響氣密性能。

此外，在釺焊或封裝過程中，如真空釺焊介面未充分潤濕、焊料擴散不均勻、表面氧化未清除等因素，都會導致微滲漏，進而影響器件的長期穩定性與使用壽命。

二、優化策略分析

為提升鉬銅合金封裝件的氣密性與可靠性，可從以下幾個方面入手：

1. 合金組織優化

通過細化粉末粒徑、提高粉末純度、優化粉末混合均勻性以及採用熱等靜壓（HIP）技術，可顯著降低材料內部的孔隙率與微裂紋形成傾向。同時，採用適當的燒結溫度和保溫時間，使銅相在鉬基體中分佈更加均勻，有助於提高整體的氣密性。

2. 表面預處理與清潔

鉬銅合金在焊接或封裝前需進行嚴格的表面處理，如噴砂、等離子體清洗或酸洗處理，去除表面的氧化層與污染物，以增強釺料的潤濕性和介面結合能力，提高封裝密封效果。

3. 先進的釺焊工藝

推薦採用真空釺焊或活性釺焊技術，搭配Ag-Cu-Ti等適合鉬銅材料的釺料。在釺焊過程中，優化溫度控制與壓力參數，避免應力集中，並確保釺料在接觸面充分擴散，從而形成緻密、無孔隙的釺縫結構，有效阻止氣體滲漏。

4. 氣密封測試與失效分析

對封裝件進行嚴格的氣密性測試，如氦質譜檢漏（leak rate ≤ 1×10⁻⁹ atm·cc/s），並建立完整的失效模式與機理分析體系，對可能的熱衝擊、潮濕侵蝕、電遷移等失效路徑進行類比與評估，從而優化設計參數，延長產品使用壽命。

5. 表面防護與封裝設計匹配

對於長期暴露於濕熱環境或腐蝕性氣氛下的應用，可對鉬銅封裝件表面進行鍍鎳、鍍金、化學鍍銀等防護處理，提升其抗氧化與抗腐蝕能力。同時，優化封裝結構設計，如選擇與鉬銅熱膨脹係數匹配的封蓋材料、引腳材料及密封介質，有助於減少熱應力累積，提高整體封裝系統的可靠性。

• < 上一頁
• 下一頁 >