基于热电耦合的封装装置及封装方法

1.本发明涉及电子元器件封装技术领域，尤其涉及一种基于热电耦合的封装装置及封装方法。


背景技术：

2.随着集成电路领域的发展，电子元器件呈现出小型化及高度集成化的特点，为了确保电子元器件工作的稳定性与可靠性，需要对电子元器件进行良好的封装，保障其良好的真空性和气密性。
3.由于电子元器件不耐高温，低温键合工艺成为电子元器件封装的首选方案，瞬态液相键合技术是一种广泛使用的低温键合技术，现有技术中采用瞬态液相键合工艺对电子元器件进行封装的过程中，需要将器件整体加热以确保焊点焊接牢固，即使选择低熔点金属作为键合材料，其焊接温度也需要达到180摄氏度以上，远远超过芯片等电子元器件的工作温度，封装过程中易对电子元器件的性能造成影响。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于热电耦合的封装装置及封装方法，用以解决现有的封装装置存在封装过程中高温影响电子元器件的性能的问题。
5.第一方面，本发明提供一种基于热电耦合的封装装置，包括：封装组件和制冷组件；
6.所述封装组件包括封装管壳和盖板，所述封装管壳具有容纳腔，所述容纳腔用于放置电子元器件，所述封装管壳的一端呈敞口设置，所述盖板盖设于所述敞口；所述封装管壳与所述盖板的相对面之间夹设有金属密封层，所述金属密封层的部分区域露出于所述盖板；
7.所述制冷组件设于所述封装管壳背离所述盖板的一端，所述制冷组件能够吸收所述封装管壳的热量，使得所述封装管壳处形成温度梯度，以使所述封装管壳和所述盖板在温度梯度下通过所述金属密封层键合。
8.根据本发明提供的一种基于热电耦合的封装装置，所述封装管壳包括基板和框体，所述框体围设于所述基板的周向，所述基板的内壁面和所述框体的内壁面围合成所述容纳腔；
9.所述基板的内壁面设有第一粘接层，所述第一粘接层的周向设有键合部；所述框体的内壁面设有导通槽，所述框体背离所述盖板的端面设有焊盘部；
10.所述键合部的一端与所述第一粘接层键合，所述键合部的另一端穿设于所述导通槽与所述焊盘部键合。
11.根据本发明提供的一种基于热电耦合的封装装置，所述键合部包括多个键合单元，多个所述键合单元间隔设置于所述第一粘接层的周向；所述导通槽包括多个导通凹槽，多个所述导通凹槽间隔设置于所述框体的内壁面，所述键合单元与所述导通凹槽一一对
应。
12.根据本发明提供的一种基于热电耦合的封装装置，所述基板的外壁面设有第二粘接层，所述第二粘接层用于与所述制冷组件粘接。
13.根据本发明提供的一种基于热电耦合的封装装置，所述金属密封层包括依次设置的基层、第一键合层、第二键合层和第三键合层；
14.其中，所述第一键合层和所述第三键合层的材质相同，所述第一键合层的熔点高于所述第二键合层的熔点。
15.根据本发明提供的一种基于热电耦合的封装装置，所述第一键合层的材质为金、银或铜材质，所述第二键合层的材质为锡、铟、镓或铋材质。
16.根据本发明提供的一种基于热电耦合的封装装置，所述封装管壳的材料为三氧化二铝陶瓷或氮化铝陶瓷。
17.根据本发明提供的一种基于热电耦合的封装装置，所述制冷组件包括多个p型半导体、多个n型半导体、金属导电层和两个散热层；
18.多个所述p型半导体和多个所述n型半导体交替间隔设置，且通过所述金属导电层连接，所述散热层设于所述金属导电层背离半导体的一侧。
19.根据本发明提供的一种基于热电耦合的封装装置，所述散热层的材料为三氧化二铝陶瓷、氮化铝陶瓷、碳化硅陶瓷或氮化硅陶瓷。
20.第二方面，本发明提供一种基于热电耦合的封装装置的封装方法，包括：
21.在所述封装管壳的敞口的端面上附着所述金属密封层，将电子元器件放入所述封装管壳内，将所述盖板盖设于所述敞口处，以使得所述金属密封层夹设于所述盖板和所述金属密封层之间；将所述制冷组件粘接于所述封装管壳背离所述盖板的一端；
22.在所述金属密封层上所述盖板的端面与所述金属密封层的端面之间的区域确定激光键合路径，控制激光在所述金属密封层上沿所述激光键合路径移动。
23.本发明提供的基于热电耦合的封装装置及封装方法，封装管壳的一个端面和盖板的盖合面之间夹设有金属密封层，制冷组件与封装管壳的另一端面贴合设置，电子元器件放置于封装管壳内，封装过程中对金属密封层的局部区域加热，制冷组件能够吸收热量使得封装管壳区域形成沿竖向方向的温度梯度，金属密封层在温度梯度下进行热键合，既能避免键合过程中高温对电子元器件的性能造成影响，同时能够获得组织致密、性能优良的键合接头，有利于封装管壳和盖板的牢固连接。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明提供的封装装置的剖视图；
26.图2是本发明提供的封装装置的局部示意图(盖板及金属密封层未示出)；
27.图3是传统瞬态液相键合工艺形成的键合接头的微观组织示意图；
28.图4是本发明提供的温度梯度下瞬态液相键合工艺形成的键合接头的微观组织示
意图；
29.图5是局部热源工况下有限元模拟的封装装置的温度-时间曲线图；
30.图6是无热源工况下有限元模拟的封装装置的温度-电流曲线图；
31.图7是本发明提供的封装装置的激光键合路径示意图；
32.附图标记：100：封装组件；11：盖板；12：金属密封层；13：封装管壳；131：基板；132：框体；1321：导通槽；14：第一粘接层；15：键合部；151：键合单元；16：焊盘部；17：第二粘接层；18：芯片放置区；200：制冷组件；21：第一散热层；22：金属导流片；23：p型半导体；24：n型半导体；25：第二散热层。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.下面结合图1至图7描述本发明实施例的基于热电耦合的封装装置及封装方法。
36.如图1所示，本发明实施例提供的基于热电耦合的封装装置，包括：封装组件100和制冷组件200，封装组件100包括封装管壳13和盖板11，封装管壳13具有容纳腔，容纳腔用于放置电子元器件，封装管壳13的一端呈敞口设置，盖板11盖设于敞口；封装管壳13与盖板11的相对面之间夹设有金属密封层12，金属密封层12的部分区域露出于盖板11；制冷组件200设于封装管壳13背离盖板11的一端，制冷组件200能够吸收封装管壳13的热量，使得封装管壳13处形成温度梯度，以使封装管壳13和盖板11在温度梯度下通过金属密封层12键合。
37.具体地，封装组件100和制冷组件200贴合设置，封装组件100包括封装管壳13和盖板11，封装管壳13为一端呈敞口的中空体，封装管壳13具有容纳腔，容纳腔的尺寸与电子元器件尺寸相匹配，本发明中电子元器件主要以芯片为例进行说明。容纳腔的中心区域构造有芯片放置区18，芯片可放置于芯片放置区18。
38.例如封装管壳13为中空的方形体，封装管壳13的尺寸根据实际需求设置，例如封装管壳13的长度、宽度和高度分别为7mm、7mm和0.8mm，容纳腔的长度、宽度和高度分别为6mm、6mm和0.5mm。在封装管壳13敞口一端的端面上沉积有一定厚度的金属密封层12，定义封装管壳13敞口一端的端面为第一端面，与封装管壳13敞口一端相对的端面为第二端面。金属密封层12的尺寸与第一端面相匹配，金属密封层12也呈中空的方形体状，金属密封层12的厚度根据实际需求设置，例如金属密封层12的厚度为0.05mm。盖板11的长度小于金属密封层12的长度，盖板11的宽度小于金属密封层12的宽度，即沿封装组件100的周向方向盖板11的端面与金属密封层12的端面之间具有间距，金属密封层12的部分区域露出于盖板11的外侧。在金属密封层12上盖板11的端面和金属密封层12的端面之间的区域确定热键合路
径，热键合路径环绕金属密封层12一周。
39.制冷组件200与封装管壳13的第二端面贴合设置，制冷组件200具有冷端和热端，冷端和封装管壳13的第二端面贴合设置，冷端能够吸收封装管壳13的热量，冷端吸收的热量传递至热端，进一步通过热端散失至外部环境中。制冷组件200不做具体限制，制冷组件200可以为制冷片、导热凝胶或导热垫等。
40.以下对封装装置的封装过程进行说明，在封装管壳13的第一端面处附着一定厚度的金属密封层12，金属密封层12可以通过电镀工艺沉积在封装管壳13的第一端面处，将芯片放置于封装管壳13内的芯片放置区18，将盖板11盖合于封装管壳13的敞口处，盖板11的盖合面与金属密封层12的部分区域相抵触。制冷组件200可以通过胶粘剂粘接于封装管壳13的第二端面处。在金属密封层12上沿着热键合路径对金属密封层12进行加热，加热过程中热量会沿着封装管壳13传递，制冷组件200能够吸收封装管壳13的热量，由此在封装管壳13区域沿竖向方向形成一定的温度梯度，金属密封层12在一定的温度梯度下与封装管壳13和盖板11发生热键合作用。
41.金属密封层12通过瞬态液相键合工艺在低温下键合形成耐高温金属间化合物接头，金属密封层12由高熔点金属和低熔点金属组成，高熔点金属包括ir、mo、nb、os、re、ta、au、ag和w等，低熔点金属包括al、ga、in、mg、pb、sb、sn和zn等。金属密封层12位于封装管壳13的端面和盖板11的盖合面之间，金属密封层12的熔化温度较低，施加较小的压力或者不施加压力，在真空条件下加热，由于达到中间层的熔点或中间层和母材互扩散形成共晶反应产物而导致形成一种低熔点的液相合金，形成一层薄的液态中间层。液态的中间层润湿母材，形成均匀的液态薄膜，经过一定的保温时间，中间层合金与母材之间会发生扩散，低熔点元素不断向母材扩散，使得残留液相的熔点升高，从而得到致密稳定的键合接头。
42.制冷组件200吸收封装管壳13的热量，封装管壳13区域形成一定的温度梯度，金属密封层12在一定的温度梯度下进行热键合，晶粒生长的过程中，结晶会优先择优取向排列，可以实现合金的定向凝固。熔融合金沿着与热流相反的方向进行定向凝固，定向凝固可以很好控制凝固组织的晶粒取向，形成连续的单晶或者柱状晶组织，通过消除横向晶界，提高键合接头的纵向力学性能，有利于键合接头的牢固连接。
43.采用局部加热的方式取代整体加热，热键合过程中，封装管壳13的热量传递至制冷组件200处，进一步散失至外部环境中，有效避免热键合过程中高温对电子元器件造成的影响。
44.在本发明实施例中，封装管壳13的一个端面和盖板11的盖合面之间夹设有金属密封层12，制冷组件200与封装管壳13的另一端面贴合设置，电子元器件放置于封装管壳13内，封装过程中对金属密封层12的局部区域加热，制冷组件200能够吸收热量使得封装管壳13区域形成温度梯度，金属密封层12在温度梯度下进行热键合，既能避免键合过程中高温对电子元器件的性能造成影响，同时能够获得组织致密、性能优良的键合接头，有利于封装管壳13和盖板11的牢固连接。
45.如图1所示，在可选的实施例中，封装管壳13包括基板131和框体132，框体132围设于基板131的周向，基板131的内壁面和框体132的内壁面围合成容纳腔；基板131的内壁面设有第一粘接层14，第一粘接层14的周向设有键合部15；框体132的内壁面设有导通槽1321，框体132背离盖板11的端面设有焊盘部16；键合部15的一端与第一粘接层14键合，键
合部15的另一端穿设于导通槽1321与焊盘部16键合。
46.具体地，封装管壳13包括基板131和框体132，框体132围设于基板131的周向，框体132与基板131相适配，例如基板131为方形体，框体132为中空的方形体，基板131具有相对的内壁面、外壁面以及周向表面，内壁面与容纳腔相对。框体132具有相对的第一端面和第二端面以及内壁面和外壁面，第一端面与盖板11相对，第二端面与基板131的外壁面齐平，内壁面与容纳腔相对。基板131和框体132可以一体成型，也可以分别制作后，再通过粘接方式连接，基板131的内壁面和框体132的内壁面围合形成容纳腔。
47.基板131的内壁面设有第一粘接层14，第一粘接层14位于容纳腔的正中位置，第一粘接层14可以选用铜片制作，第一粘接层14的尺寸根据实际需求设置，例如第一粘接层14的长度、宽度和厚度分别为5mm、5mm和0.05mm，第一粘接层14用于固定芯片。
48.如图1和图2所示，第一粘接层14的周向设有键合部15，键合部15包括多个键合单元151，多个键合单元151沿基板131的周向方向间隔设置，键合单元151选用铜片制作。框体132的内壁面上与基板131的周向表面相对应的位置设置有导通槽1321，导通槽1321包括多个导通凹槽，多个导通凹槽沿框体132的内壁面的周向方向间隔设置，且多个导通凹槽与多个键合单元151一一对应。框体132背离盖板11的第二端面处设有焊盘部16，焊盘部16包括多个焊盘，多个焊盘沿第二端面的周向方向间隔设置，且多个焊盘与多个导通凹槽一一对应。导通凹槽的尺寸根据实际需求设置，例如基板131的厚度为0.3mm，导通凹槽的长度、宽度和深度分别为0.3mm、0.35mm和0.05mm，导通凹槽的尺寸和键合单元151的尺寸相匹配。焊盘的尺寸根据实际需求设置，例如焊盘的长度、宽度和厚度分别为0.3mm、0.3mm和0.05mm。
49.键合单元151、导通凹槽和焊盘一一对应，键合单元151的一端通过键合丝与芯片连接，键合单元151穿设于导通凹槽后与焊盘连接，焊盘与外部元件连接，由此可实现芯片与外部元件的电连接。键合单元151可以采用铜片、银片或金片等材料制作，焊盘也可以采用铜片、银片或金片等材料制作。
50.在本发明实施例中，基板131的内壁面设有第一粘接层14，第一粘接层14用于固定电子元器件，第一粘接层14的周向间隔设置有多个键合单元151，框体132的内壁面间隔设置有多个导通凹槽，框体132背离盖板11的端面间隔设置有多个焊盘，键合单元151、导通凹槽和焊盘一一对应，键合单元151的一端通过键合丝与电子元器件连接，键合单元151穿设于导通凹槽后，键合单元151的另一端与焊盘连接，由此可实现封装管壳13内的电子元器件与外部元件的电连接，保障电子元器件工作的稳定性。
51.如图1所示，在可选的实施例中，基板131的外壁面设有第二粘接层17，第二粘接层17用于与制冷组件200粘接。
52.具体地，基板131的外壁面设有第二粘接层17，第二粘接层17的尺寸根据实际需求设置，例如第二粘接层17的长度、宽度和厚度分别为5.5mm、5.5mm和0.05mm，第二粘接层17用于固定制冷组件200。第二粘接层17通过胶粘剂粘接于基板131的外壁面上，制冷组件200再通过胶粘剂粘接于第二粘接层17上。
53.第二粘接层17采用铜材料制作，铜具有优良的导热性，在热键合过程中，第二粘接层17有利于封装管壳13的热量朝向制冷组件200传递，有利于温度梯度的形成，保障键合接头的力学性能，同时有效避免热键合过程中热量损伤电子元器件。
54.在可选的实施例中，金属密封层12包括依次设置的基层、第一键合层、第二键合层
和第三键合层；其中，第一键合层和第三键合层的材质相同，第一键合层的熔点高于第二键合层的熔点。
55.具体地，金属密封层12可选用多种瞬态液相键合体系，可以为银和铟键合体系、铜和锡键合体系或金和锡键合体系，金属密封层12由高熔点金属层和低熔点金属层组成，高熔点金属可以采用金、银或铜等，低熔点金属可以采用锡、铟、镓、铋及其二元或三元合金的成分组合。第一键合层的材质可以为金、银或铜等，第二键合层的材质可以为锡、铟、镓或铋等。
56.以银和铟键合体系为例进行说明，基层的材质为铜，第一键合层的材质为银，第二键合层的材质为铟，第三键合层的材质为银。首先在框体132的第一端面上通过电子束蒸发工艺沉积一定厚度的铜层，以利于后续在铜层上依次电镀沉积第一键合层、第二键合层和第三键合层。铜层的宽度与框体132的厚度相匹配，第一键合层、第二键合层和第三键合层的宽度均与盖板11的端面到框体132的内壁面之间的间距相匹配。
57.在典型的银-铟键合界面上，铟完全消耗，键合接头由ag和ag2in金属间化合物组成，采用传统的瞬态液相键合工艺，需要对封装组件100整体进行加热，键合温度往往高于500摄氏度，键合过程中的高温严重影响电子元器件的性能，进而影响电子元器件在服役过程中的可靠性。
58.本发明中，第一键合层、第二键合层和第三键合层位于框体132的内壁面和盖板11的端面之间的区域，在基层的局部区域进行加热，热源中心位于盖板11的外侧，局部区域产生的热量传递至盖板11与封装管壳13之间的键合层处，实现盖板11与封装管壳13之间的键合。采用局部加热，整体上减轻对键合材料的热冲击，同时降低了热应力水平，避免了键合过程中高温对电子元器件的影响。金属密封层12选用瞬态液相键合体系，热键合后形成性能优良的键合接头，保障封装管壳13和盖板11连接的牢固性和密封性。
59.在可选的实施例中，封装管壳13的材料为三氧化二铝陶瓷或氮化铝陶瓷。
60.具体地，封装管壳13包括基板131和框体132，基板131和框体132均选用三氧化二铝陶瓷或氮化铝陶瓷制作，三氧化二铝陶瓷或氮化铝陶瓷具有优异的导热性能和力学性能、耐高温、耐化学腐蚀，同时具有可靠的绝缘性能。
61.盖板11选用二氧化硅陶瓷制作，金属密封层12夹设于封装管壳13和盖板11之间，金属密封层12在温度梯度下进行热键合，实现封装管壳13和盖板11的稳固连接，保障封装的密封性和电子元器件工作的可靠性。
62.如图1所示，在可选的实施例中，制冷组件200包括多个p型半导体23、多个n型半导体24、金属导电层和两个散热层；多个p型半导体23和多个n型半导体24交替间隔设置，且通过金属导电层连接，散热层设于金属导电层背离半导体的一侧。
63.具体地，制冷组件200包括多个p型半导体23和多个n型半导体24，多个p型半导体23和多个n型半导体24交替间隔设置，以下为便于描述，将p型半导体23和n型半导体24均称为半导体。半导体可选用bite、pbte、pbs、pbse或方钴矿制作，半导体的尺寸根据实际需求设置，例如半导体的长度、宽度和高度分别为0.5mm、0.5mm和0.73mm。两个半导体之间的间距根据实际需求设置，例如相邻两个半导体间隔0.1mm。
64.金属导电层覆盖半导体相对的两个端面，金属导电层包括多个金属导流片22，金属导流片22连接相邻两个半导体，金属导流片22能够完全覆盖相邻两个半导体的端面，多
个p型半导体23和多个n型半导体24通过多个金属导流片22形成串联通路。
65.散热层的数量为两个，散热层的尺寸根据实际需求设置，定义两个散热层分别为第一散热层21和第二散热层25，第一散热层21与基板131相对，基板131的外壁面设有第二粘接层17，第二粘接层17的材质为铜，第一散热层21通过胶粘剂与第二粘接层17粘接，由此实现制冷组件200与封装组件100的连接，组装便捷。
66.第一散热层21和第二散热层25的尺寸根据实际需求设置，例如第一散热层21的长度、宽度和厚度分别为6mm、6mm和0.25mm，第二散热层25和第一散热层21的尺寸相同。
67.传统的瞬态液相键合工艺涉及固态物质的扩散，工艺时间较长，通常需要几个小时，两种金属化层扩散不均匀会形成柯肯达尔空穴。研究表明，在温度梯度下键合可以加快键合的速度，本发明中利用局部区域加热和制冷组件200散热来形成温度梯度。
68.制冷组件200利用热电制冷原理进行降温，在制冷组件200的两个电极处通入电流，在p型半导体23和n型半导体24的作用下，制冷组件200靠近芯片的一侧吸收热量，达到降温的目的，制冷组件200吸收的热量由远离芯片的一侧散失至外部环境中。
69.对金属密封层12的局部区域加热，热键合过程中，制冷组件200的冷端吸收封装管壳13的热量，热量传递至制冷组件200的热端，降低了封装管壳13的温度，同时封装管壳13沿竖直方向形成较大的温度梯度，有利于加快热键合的速度。通过控制电流等因素，可以形成稳定且较大的温度梯度，加快键合过程，缩短键合时间，有利于保护封装管壳13内的电子元器件。
70.以金属密封层12采用ag-in-ag金属化层为例进行说明，热源采用激光局部加热。如图5所示，根据有限元模拟结果，整个键合过程中，封装管壳13最低温度在183摄氏度以上，满足ag-in键合体系在瞬态液相键合工艺下的键合温度要求。芯片区域最高温度为42摄氏度，键合过程中温度基本低于40摄氏度，满足热敏芯片或低温工作芯片的温度要求。
71.如图3所示，传统的瞬态液相键合工艺中，未设置制冷组件的情况下，靠近盖板11一侧的ag2in生长速度和靠近封装管壳13一侧的ag2in生长速度相近，键合速度慢。如图4所示，本发明中，向制冷组件200通入电流，有利于在封装管壳13处形成稳定且较大的温度梯度，靠近封装管壳13一侧的ag2in生长速度远远大于靠近盖板11一侧的ag2in生长速度。在较大的温度梯度下键合，晶粒生长的过程中，结晶会优先沿择优取向排列，实现合金的定向凝固，较大的温度梯度能够促进定向凝固的进行。定向凝固可以很好控制凝固组织的晶粒取向，形成连续的单晶或者柱状晶组织，通过消除横向晶界，提高键合接头的纵向力学性能。在较大的温度梯度下定向凝固，能够获得细小均匀且元素偏析大大减轻的枝晶组织，显著降低固溶热处理后固溶孔的含量和元素的残余偏析，进而有利于获得组织致密、性能优良的键合接头，实现封装管壳13和盖板11的牢固连接。
72.进一步地，在芯片服役过程中，制冷组件200可作为制冷单元继续使用。芯片在低温下工作且对温度要求较高时，此时向制冷组件200通入电流，制冷组件200可以起到散热、降低芯片温度的作用。如图6所示，通过有限元模拟分析，芯片服役过程中，给制冷组件200通入两安培的电流，封装管壳13的最高温度为负9.5摄氏度，同时芯片区域的最高温度为负27.2摄氏度，有效降低了芯片区域的温度，有效保障芯片在低温下工作的可靠性。
73.在本发明实施例中，制冷组件200包括交替间隔设置的多个p型半导体23和多个n型半导体24，多个p型半导体23和多个n型半导体24通过金属导电层形成串联通路，对制冷
组件200通入电流，即可实现吸热和散热，在热键合过程中，使得封装管壳13能够形成稳定的温度梯度，提升了热键合的键合速度，能够获得性能优良的键合接头，保障封装管壳13和盖板11连接的稳定性；同时在电子元器件服役过程中，制冷组件200可作为制冷单元使用，对电子元器件起到有效的散热作用，保障电子元器件工作的可靠性。
74.在可选的实施例中，散热层的材料为三氧化二铝陶瓷、氮化铝陶瓷、碳化硅陶瓷或氮化硅陶瓷。散热层采用三氧化二铝陶瓷、氮化铝陶瓷、碳化硅陶瓷或氮化硅陶瓷制作，散热层即具有优良的导热性和绝缘性，在满足导热需求的同时保障安全性。
75.本发明还提供一种基于热电耦合的封装装置的封装方法，包括：在封装管壳13的敞口的端面上附着金属密封层12，将电子元器件放入封装管壳13内，将盖板11盖设于敞口处，以使得金属密封层12夹设于盖板11和金属密封层12之间；将制冷组件200粘接于封装管壳13背离盖板11的一端；
76.在金属密封层12上盖板11的端面与金属密封层12的端面之间的区域确定激光键合路径，控制激光在金属密封层12上沿激光键合路径移动。
77.具体地，在封装管壳13的敞口所在的端面上电镀沉积金属密封层12，金属密封层12包括依次电镀沉积的铜层、第一键合层、第二键合层和第三键合层，第一键合层和第三键合层的材质相同，第一键合层的熔点大于第二键合层的熔点，第一键合层的材质可以为银，第二键合层的材质可以为铟。
78.将电子元器件放入封装管壳13内，将盖板11盖设于敞口处，金属密封层12夹设于封装管壳13的端面与盖板11的盖合面之间。将制冷组件200粘接于封装管壳13背离盖板11的端面处。在盖板11的端面和金属密封层12的端面之间标记激光键合路径。
79.如图7所示，箭头的指向为激光键合路径的路线，沿着金属密封层12上的激光键合路径进行加热，金属密封层12上局部区域的热量能够传递至第一键合层、第二键合层和第三键合层处。制冷组件200吸收封装管壳13的热量，避免高温影响电子元器件的性能，同时使得封装管壳13区域形成温度梯度，第一键合层、第二键合层和第三键合层在温度梯度下进行瞬态液相键合，有利于加快热键合的键合速度，优化键合接头的力学性能，保障键合接头连接的牢固性。
80.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。