L'encapsulation hermétique est une technologie clé pour promouvoir le développement à haute fiabilité des dispositifs électroniques. Les techniques d'encapsulation hermétique traditionnelles présentent des problèmes tels que des températures de soudage élevées, un fort choc thermique et une plage d'application limitée, ce qui ne leur permet pas de répondre aux exigences d'encapsulation hermétique des substrats céramiques plaqués tridimensionnels. Cet article combine les avantages techniques du soudage laser pulsé pour étudier la réalisation de l'encapsulation hermétique des substrats céramiques plaqués tridimensionnels par soudage laser pulsé, en mettant l'accent sur le mode d'interaction entre le laser pulsé et le matériau pendant le soudage, et en analysant la morphologie microscopique de l'interface des échantillons soudés, l'étanchéité à l'air, ainsi que les performances mécaniques. L'étude montre que l'apparition de fissures dans la zone métallique soudée est étroitement liée à la diffusion du cuivre du métal de base vers le côté dessoudable ; les modes de conduction thermique et de transition avec un procédé de soudage stable et une faible profondeur de fusion peuvent éviter l'apparition de fissures de soudage. Les paramètres de soudage ont été optimisés expérimentalement ; lorsque la puissance de crête du laser est de 120 W, la largeur de l'impulsion de 1 ms et le taux de recouvrement de 80 %, la structure de la cavité du substrat céramique tridimensionnel a obtenu la meilleure étanchéité élevée, avec un taux de fuite de 5,2×10⁻¹⁰ Pa·m³/s et une résistance au cisaillement du joint de 278,06 MPa, répondant aux exigences d'encapsulation hermétique à haute fiabilité des dispositifs semi-conducteurs de troisième génération.

Laser pulsé; Mode de soudage; Encapsulation hermétique; Substrat céramique cuivre tridimensionnel plaqué (3-D DPC)