[实用新型]一种优化的适用于激光封焊的气密型陶瓷封焊结构

说明书

本实用新型公开了一种优化的适用于激光封焊的气密型陶瓷封焊结构，包括陶瓷基座，所述陶瓷基座上盖设有一金属上盖，形成一空腔，所述金属上盖与所述陶瓷基座之间通过激光封焊密封固定，所述金属上盖与所述陶瓷基座的接触焊接面积为4.30mm²～6.30mm²。本实用新型通过增加陶瓷基座的焊接面积，配合激光焊接，从而抵抗封焊应力，避免陶瓷基座破损，降低成本。

技术领域

本实用新型属于封装技术领域，尤其涉及一种优化的适用于激光封焊的气密型陶瓷封焊结构。

背景技术

晶体类产品，比如振荡器，一般需要将金属上盖焊接于基座上，将位于基座内的晶体气密封装起来，由于金属与玻璃封接是靠金属表面所形成的一层致密的氧化膜与加热后的玻璃通过扩散熔融而完成结合的。金属与陶瓷不能直接熔融粘合，而是在陶瓷封接面金属化后用焊料来连接，因此，气密封装一般以金属焊接的方式进行，而现有的金属焊接一般有如下四种方式：

(1)、Kovar Ring(可伐环)方式：如图1所示，压电晶体2通过导电银胶5固定于陶瓷基座1的空腔11内，陶瓷基座1上设有可伐环4，为了使可伐环4直接与金属上盖3焊接，实现压电晶体2的气密封装，金属上盖3采用可伐材料(可伐(Kovar)是一种合金，国际通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。可伐合金(也称Kovar合金)，主要适用于电器元件与硬玻璃、软玻璃、陶瓷匹配封接的玻封合金，其状态有硬态和软态两种，可伐材料是在20至450℃温度范围内，具有比较恒定的较低或中等程度膨胀系数的合金，它与玻璃或陶瓷等被封接材料的膨胀系数相接近，从而达到匹配封接的效果)，防止封接和使用的整个过程中，发生能引起膨胀特性有明显变化的相变。本焊接方式是目前最普片的焊接方式，该焊接方式中，陶瓷基座1上需设置可伐环，由于可伐环由金属材料制成，该材料具有延展性，虽然在陶瓷基座焊接过程中可伐环可吸收封焊过程中产生的高热，避免高热直接传导至陶瓷基座，但是可伐环价格昂贵，成本太高。

(2)、AuSn(金錫)方式：如图2所示，压电晶体2通过导电银胶5固定于陶瓷基座1的空腔11内，金属上盖3采用可伐材质，且其内附有金锡环6，金属上盖3通过金锡环6与陶瓷基座1焊接，实现压电晶体2的气密封装。本焊接方式中，当陶瓷基座和金属上盖加热至300度左右时，金锡溶解，将金属上盖与陶瓷基座焊接，虽然焊接过程不会产生焊封高热，不会造成陶瓷基座过热，但是，带有金锡环6的金属上盖3同样价格昂贵，成本太高。

(3)、Direct Seam(直接封焊)方式：如图3所示，压电晶体2通过导电银胶5固定于陶瓷基座1的空腔11内，金属上盖3采用银铜材质，利用滚焊头，直接将金属上盖3熔接于陶瓷基座1上，实现压电晶体2的气密封装，由于银铜材质的金属上盖主要依赖日本进口，且该金属上盖直接与陶瓷基座滚焊熔接的过程中会产生过高的热量，使陶瓷基座存在破裂的风险，不适合大批量生产。

(4)、Laser Seam(激光封焊)方式：如图3所示，激光封焊的结构与直接封焊的产品结构相同，其区别在于，激光封焊方式的金属上盖采用可伐材质，金属上盖3通过激光直接焊接于陶瓷基座1上，实现压电晶体2的气密封装，由于现有陶瓷基座1长度方向和宽度方向上的壁厚均为0.2mm～0.4mm，其焊接面积为2mm²～4mm²，较小的焊接面积在激光焊接的作用下，存在残留应力的缺陷，导致陶瓷基座同样存在破损的风险，因此，现有的陶瓷封焊结构同样不适合大批量生产。

因此，发明人致力于设计一种气密型陶瓷封焊结构以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种优化的适用于激光封焊的气密型陶瓷封焊结构，通过增加陶瓷基座的焊接面积，配合激光焊接，从而抵抗封焊应力，避免陶瓷基座破损，降低成本。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的一种技术方案为：