考慮到吸氣劑的原理、激活方式以及產品封裝對內部真空度的要求，選擇合適的真空封裝工藝尤為重要，真空焊接可以選擇真空釬焊、真空激光焊接等，但針對含有吸氣劑器件的真空封裝，這兩種工藝有著顯著區別。以下就這兩種工藝展開討論，并重點介紹真空激光焊接技術在此類產品中的應用。

　　真空釬焊封裝工藝

　　真空釬焊是一種在真空環境中進行的釬焊技術，廣泛應用于需要高強度、高精度和無氧化連接的工業和高科技領域。其工作原理是在真空爐中，將釬料加熱至其熔點以上，但低于基材的熔點，釬料熔化并流動。

　　真空釬焊的溫度一般在600℃~1200℃，具體取決于所使用的釬料種類。選擇釬料時，需要考慮釬料與殼體和蓋板材料的相容性、所需的機械強度和耐腐蝕性。

　　真空釬焊的溫度影響

　　吸氣劑的性能會受到溫度和真空環境的影響。如果釬焊溫度超過吸氣劑的激活溫度，則吸氣劑在釬焊過程中可能已經被激活，這可能是有利的，因為吸氣劑在焊接后已經處于最佳狀態。然而，過高的溫度(遠超激活溫度)會導致吸氣劑的表面燒結或鈍化，從而降低吸附性能。例如，Zr-Al合金和Zr-V-Fe合金在500°C以上可能發生表面相變，影響吸附能力。

　　此外，一些對于溫度敏感的電子元器件使用真空釬焊可能會帶來不利影響。例如MEMS(微電子機械系統)器件：MEMS器件在高真空環境中工作以減少氣體阻力和提高性能，真空釬焊的高溫可能導致封裝內的材料釋放出氣體，影響真空度。并且MEMS器件中的微機械結構和電子元件對高溫非常敏感，真空釬焊過程中高達600-1200°C的溫度會導致這些微結構變形或損壞。

　　真空激光焊接封裝工藝

　　真空激光焊接技術是一種在真空環境下進行的高精度焊接方法，利用高能量的激光束熔化和連接金屬或其他材料。高能量的激光束由激光器產生，激光通過光學系統傳輸和聚焦，激光束集中在焊接點上，使材料迅速熔化。當激光束移開或關閉后，熔化的材料冷卻并固化，形成牢固的焊接接頭。整個焊接過程在真空腔內進行，以避免空氣中的氧氣和其他氣體對焊接質量的影響，同時保持高真空環境，特別適合真空封裝應用。

　　真空激光焊接能夠精確控制熱輸入和焊接區域，適用于微小元件和復雜結構的高精度焊接。焊接的熱影響區小，能夠有效保護溫度敏感的材料和元器件，避免過熱損傷。激光焊接是非接觸式的，減少了對材料和元器件的機械應力和損傷，提高了焊接質量，并且適用于多種材料和不同的焊接需求，能處理復雜幾何形狀和多樣化的封裝設計。

　　而真空激光焊接技術中存在一個技術難題：煙塵問題。

　　真空激光焊接產生煙塵的原因

　　材料蒸發：

　　激光焊接過程中，高能量激光束集中在焊接點，使得材料迅速熔化甚至蒸發，產生金屬蒸氣和微粒。這些微粒在真空中沒有空氣介質阻擋，容易擴散。

　　材料濺射：

　　高溫熔融的金屬在焊接過程中可能會發生濺射，產生金屬微粒，這些微粒形成煙塵。

　　煙塵問題的影響

　　影響光學系統：

　　煙塵在真空腔內的擴散可能會附著在激光器的光學元件(如鏡片、透鏡)上，影響激光束的傳輸和聚焦，導致焊接質量下降。

　　降低真空度：

　　產生的煙塵顆粒會增加真空腔內的顆粒污染，降低真空度，影響精密電子元器件的封裝效果和長期性能。

　　焊接缺陷：

　　煙塵顆粒可能會附著在焊縫或周圍材料上，導致焊接缺陷，如氣孔、夾雜物等，降低焊接質量和機械強度。

　　真空激光密封焊接應用案例

　　金密激光研發的真空激光焊接系統由離子泵、分子泵、真空腔體、光學系統、控制系統等構成，并通過工藝參數及工藝流程的大量研究，可有效避免煙塵問題，并已應用至多種不同材料及產品的真空封裝中。

　　應用材料：不銹鋼(SUS304、SUS316、SUS316L、SF20F等)、鋁合金(6061、4047)、鈦合金(TC4)、可伐合金、坡莫合金、鎢、鉬、銅、金、鋯合金等。

　　鋁合金激光焊接應用

　　坡莫合金激光焊接應用

　　不銹鋼激光焊接應用

　　鈦合金激光焊接應用

　　可伐合金激光焊接應用

　　鍍鎳可伐合金激光焊接應用

　　真空激光封裝的應用優勢

　　真空度與氣密性：

　　真空腔體內真空度可達10^-6pa，封裝完成后殼體內部真空度可達10^-4pa。同時真空環境減少了氧化反應，避免了氣孔和夾雜物的產生，從而提高了焊接質量，可獲得絕佳密封效果，經氦質譜檢測氣密等級可達10^-12 Pa·m³/s。

腔體及管道真空度監測

氦質譜檢漏數據

　　激活吸氣劑：

　　在真空中加熱吸氣劑進行激活可防止氧化和去除表面污染物，以確保吸氣劑的活性和吸附能力。空氣中的氧氣和水蒸氣是主要的污染源，它們會顯著降低吸氣劑的性能。通過在真空環境中加熱，可以避免這些氣體的負面影響，確保吸氣劑在超高真空系統中的有效性和穩定性。

　　材料放氣：

　　金屬材料在激光焊接瞬間釋放氣體，對精密器件內部真空度會產生巨大影響。

　　例如20mm*20mm*10mm的坡莫合金殼體在進行封焊時，我們通過低噪聲鎖相放大器監測產品內部器件發出的振幅頻率衰減數據得出，材料放氣量直接導致腔體內部真空度瞬間由10^-4pa降至10^-2pa。

　　低噪聲鎖相放大器

鎖相放大器監測數據曲線

　　金密激光的真空激光封焊系統通過特有工藝有效避免了焊接瞬間材料放氣對腔體內真空度的影響。

　　真空激光焊接技術是一項非常先進的激光加工工藝，完善的真空激光焊接設備并非真空系統與激光加工系統的簡單組合。金密激光研發的真空激光焊接設備已成功克服上述可能存在的問題，并得到了航空航天、兵器裝備、船舶制造、MEMS傳感器等多個領域客戶的高度認可!