玻璃激光焊接气孔控制研究

陈根余，何 江，钟沛新 ，程少祥，王 彬

(1.湖南大学 激光研究所，长沙 410082；2.湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙 410082)

引 言

激光焊接具有非接触式加热、输出能量密度高、加工精度高、热影响区域范围小、灵活性强等特点，应用的前景广泛[1-3]。气密封装对于微电子机械系统、有机发光二极管或光伏电池等多种电子器件是最常见要求之一，良好的密封性对于提高电子器件的工作效率、延长器件的寿命具有重要的意义。这些电子器件结构越来越复杂、非标准化，并且核心器件对高温、高压等敏感，这对封装技术提出了严峻的挑战。目前应用在气密封装方面的技术主要包括阳极键合、共晶键合、硅熔融键合等。这些键合技术需要全局高压电场或高温，同时对键合材料的表面光洁度要求较高，并且对键合材料有选择性。理想的键合技术应该是在满足密封性和键合强度的基础上实现局部高温，避免影响器件的工作效率，并且键合的区域可以灵活控制，而激光键合[4-11]正是这样一种键合技术。激光键合具有加热位置可控、工作效率高、精度高、热变形小以及热影响区小等一系列优点[12]，有望应用于量子点发光二极管[13]、微电子机械系统[14]、太阳能电池[15]等高科技光电产品[16]中。

激光键合技术在玻璃与玻璃这类透明材料焊接上的应用主要有两个方向:一个是使用超短脉冲激光对两块玻璃直接焊接；另外一个研究方向是在下玻璃板上镀上一层对激光波长不透明的材料，或在中间添加一层对激光波长不透明的玻璃料，以此来增加两块玻璃在界面的对激光能量的吸收，然后通过热传导的方式将吸收的能量传递到上、下两层玻璃，从而实现玻璃与玻璃的焊接。……