1 SMT平行封焊原理及工藝過(guò)程
1．1 平行封焊原理
平行封焊屬于電阻焊，在封焊時(shí)，電極在移動(dòng)的同時(shí)轉動(dòng)（通過(guò)電極輪），在一定的壓力下電極之間斷續通電，由于電極與蓋板及蓋板與焊框之間存在接觸電阻，根據能量公式（Q=I2Rt），焊接電流將在這2個(gè)接觸電阻處產(chǎn)生焦耳熱量，使其蓋板與焊框之間局部形成熔融狀態(tài)，凝固后形成焊點(diǎn)，從它的封焊軌跡看像一條封，所以也稱(chēng)為“縫焊”。
封裝形式有方形封、圓形封和陣列封。對方形管殼而言，當管殼前進(jìn)通過(guò)電極完成其兩邊的焊接后，工作臺自動(dòng)旋轉90°，繼續前進(jìn)通過(guò)電極，再焊兩條對邊，這樣就形成了管殼的整個(gè)封裝；而對圓形管殼來(lái)說(shuō)，只需工作臺旋轉180°即可完成整個(gè)管殼的封裝。
1．2 平行封焊工藝過(guò)程
（1）預操作
器件表面的氧化物、污垢、油和其它雜質(zhì)增大了接觸電阻，影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不均勻性，使焊接質(zhì)量波動(dòng)，因此徹底清潔器件表面是保證優(yōu)質(zhì)焊接的必要條件。
封焊之前，要對待封器件進(jìn)行加熱和抽真空等預操作，從而降低器件腔內的濕度和氧氣含量，使芯片不受外界因素的影響而損壞并對芯片起到保護作用。
（2）焊接操作
焊接模式分為方形焊和圓形焊2種。方形焊模式是先經(jīng)過(guò)點(diǎn)焊然后再進(jìn)行兩對邊的封焊完成焊接，主要是針對方形管殼；圓形焊模式是旋轉180°完成焊接，主要是針對圓形管殼，但由于采用圓形焊模式電極與管殼接觸比較穩定，也被用在長(cháng)寬比例不大的方形管殼焊接。焊接流程見(jiàn)圖2。
在封正品之前，必須先對管座進(jìn)行試封，在確保機器性能比較穩定，各個(gè)封焊工藝參數都比較匹配的情況下，再對正品進(jìn)行封焊，使其封焊成品率盡可能達到最高。
（3）檢漏
通常我們把溫度設為25℃，在高壓一側為1個(gè)大氣壓（101．33 kPa）、低壓一側壓力不大于0．013 kPa時(shí)，單位時(shí)間內從高壓一側流過(guò)細微漏孔進(jìn)入封裝結構的腔體中的干燥空氣量，稱(chēng)為標準漏氣速率，其表示單位用Pa·cm3／s或Pa·m3／s。檢漏包括細檢和粗檢，通常要求泄漏率低于1×10-8Pa·m3／s。
① 細檢。采用以氦氣為示蹤氣體的氦質(zhì)譜儀，借助質(zhì)譜的分析方法，通過(guò)測定真空系統中氦氣分壓強的變化來(lái)檢查封裝結構的細微漏孔。測試時(shí)首先向封焊好的器件內壓入氦氣，然后在真空狀態(tài)下抽出氦氣，測定所抽出氦氣的量來(lái)判定氣密性。
②粗檢。采用碳氟化合物液體進(jìn)行檢測，測試時(shí)在盛放高溫（125℃±5℃）碳氟化合物液體的容器內放入封焊好的器件（30～60 s），根據氣泡的有無(wú)來(lái)判定氣密性。此方法只能檢查是否有孔、穴等漏洞。
檢測時(shí)應該先做細檢再做粗檢，因為如果有比較大的漏洞，先做粗檢會(huì )使氦氣無(wú)法保持在管殼內。
2 平行封焊工藝參數
封焊工藝參數主要包括，焊接電流（電壓、功率）、焊接速度、焊接壓力等。
2．1 焊接電流
焊接電流是由焊接電源決定的，焊接電源主要有單相交流式、電容儲能式、晶體管式和逆變式4種，由于逆變焊接電源體積小、重量輕、節能省材，而且控制性能好，動(dòng)態(tài)響應快，易于實(shí)現焊接過(guò)程的實(shí)時(shí)控制，是焊接電源的發(fā)展方向。
根據能量公式可知，形成焊點(diǎn)所需的熱量與焊接電流的平方成正比。若電流太小，則不能形成熔焊點(diǎn)，影響氣密性；若電流太大，管殼受到的熱沖擊太大則可能會(huì )把蓋板燒壞。
為了減小方形管殼角部焊接能量，電流波形宜采用斜率控制方式，具體實(shí)現如圖3所示；為了使采用圓形焊方式焊方形管殼時(shí)保持焊接能量的一致性，電流波形宜采用功率調制控制方式，具體實(shí)現如圖4所示。
2．2 焊接速度
焊接速度太小，焊接總時(shí)間延長(cháng)，焊接熱量大，管殼溫升高，且焊封軌跡不平整，有小的凹痕。焊接速度過(guò)大，焊封不連續，有可能漏氣。
2．3 焊接壓力
壓力的改變，會(huì )改變接觸電阻，由能量公式可知，焊點(diǎn)強度隨著(zhù)焊接壓力的增大而減小，解決的辦法是在增大壓力的同時(shí)，增大焊接電流。
2．4 其它
除了以上工藝參數以外，影響平行封焊的因素還有夾具的設計、電極的位置、蓋板質(zhì)量和蓋板與管殼的匹配等，另外封焊設備本身的可靠性也是影響封焊質(zhì)量的因素之一。
夾具的中心最好與轉臺中心一致，夾具夾牢管殼，否則焊接過(guò)程中電極可能會(huì )把管殼粘起來(lái)；左、右電極位置保持在同一高度和同一水平線(xiàn)上且盡量對稱(chēng)；電極滾輪要定期打磨和更換，否則會(huì )影響焊接均勻性；蓋板尺寸不能太大或太小，而且拐角最好有倒角，因為方形管殼的焊接電極與蓋板角接觸兩次，焊接熱量會(huì )影響焊接效果；采用階梯形蓋板，焊接時(shí)錯位的可能性會(huì )大大減小。
沒(méi)有絕對的工藝參數，只有優(yōu)化工藝參數，才能提高焊接質(zhì)量。在封焊完器件后，對封裝過(guò)程中出現的現象進(jìn)行適當的總結，有待封裝技術(shù)的進(jìn)一步提高。
結論
工藝和設備是緊密聯(lián)系的整體，設備開(kāi)發(fā)是為了滿(mǎn)足工藝要求，而只有深入研究工藝，進(jìn)而改進(jìn)設備，設備開(kāi)發(fā)才能更貼近用戶(hù)的需要，才更具有市場(chǎng)競爭力。
