Технология роликовой герметизации: основные параметры, влияющие на качество

Симонов О.В., [email protected]

Металлические и металлокерамические корпуса электронных приборов традиционно находят широкое применение в таких отраслях, как телекоммуникации (оптоэлектронные компоненты), видеосистемы (ПЗС), мобильная связь (ПАВ-фильтры, кварцевые резонаторы), автотранспорт (МЭМС), аэрокосмическая индустрия, медицина и т.д. Высокие требования к надежности оборудования, производимого в этих отраслях, диктуют необходимость качественной герметизации электронных компонентов.

Среди способов герметизации корпусов на сегодняшний день наиболее часто применяются различные виды сварки – шовно-роликовая, конденсаторно-разрядная, лазерная; пайка с применением различных припоев; посадка крышки на эвтектическую смесь золото-олово, на стекло с низкой температурой плавления либо на эпоксидный клей. В данной статье будет рассмотрен метод шовно-роликовой герметизации с точки зрения решения проблем, возникающих при его использовании.

Коротко о технологии роликовой герметизации

Шовно-роликовая герметизация является разновидностью контактно-резистивной сварки. Физической основой метода является локальный разогрев свариваемых материалов импульсами электрического тока (эффект Джоуля) до температуры плавления и затвердевание расплава в промежутках между импульсами в виде сварного шва. Электроды выполнены в форме роликов, что отражено в названии метода.

Хотя в принципе возможно создание сварного шва самой различной формы, на практике чаще всего корпуса имеют прямоугольный вид. Для корпусов цилиндрической формы типовым решением является применение другого метода – сварка с использованием конденсаторного разряда, который единовременно происходит по всему периметру, где соприкасаются шляпка и цоколь.

Процесс герметизации проходит следующие стадии:

– укладка крышки на корпус;
– точечная прихватка крышки к корпусу импульсом сварочного тока;
– создание сварного шва в одном из направлений (ось Y), в среде азота;
– окончательная герметизация – шов вдоль оси X, в среде азота либо в вакууме.

Для предварительной очистки изделий перед герметизации производится отжиг изделий в вакуумной среде, в ходе которого удаляются адсорбированные газы и летучие соединения, что существенно повышает качество сварного шва. Отжиг возможен как до, так и после укладки и прихватки крышек, в зависимости от того, происходит ли прихватка на отдельной установке или в составе единого автоматизированного комплекса. Применение вакуума на последней стадии процесса означает, что вакуумная среда остается по его завершении внутри изделий, что особенно необходимо в таких применениях, как кварцевые резонаторы, ПАВ-фильтры, инфракрасные сенсоры и МЭМС.

Полную весию статьи читайте в PDF формате.