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1. 為什麼需要氣密包裝？
在航空航太、深海勘探、醫療設備和光通訊等應用中，電子元件面臨高濕度、鹽霧、腐蝕性氣體和極端溫度變化的惡劣環境。水分、氧氣、硫化氫、鹽霧和其他外部物質不斷試圖滲透封裝內部，每種物質都可能成為電子元件故障的觸發因素。
因此，電子元件的保護策略必須從根源切斷所有外部介質的滲透路徑，而不僅僅是提供局部保護。我們的防護目標很明確：有效隔離內部晶片與外部環境，以實現高可靠的氣密密封。
2. 怎樣「密封」才算夠密封？
在日常使用中，「密封」僅意味著防止可見的灰塵或水滴進入。電子封裝中的氣密密封具有更嚴格的標準。
根據MIL-STD-883方法1014“密封”，高可靠性電子封裝必須滿足規定的精細洩漏率和粗洩漏率測試要求，典型的精細洩漏檢測水平達到1×10⁻⁹ Pa·m3/s數量級。這意味著即使存在洩漏通道，平均每秒也只允許極少量的氣體分子通過，以實現真正的分子級密封。
考慮到如此嚴格的要求，下一個問題自然而然地出現了： 什麼材料可以實現這一目標？
3.為什麼傳統有機材料不能滿足氣密性要求？
有機高分子材料的分子鏈之間具有自由體積，水分、氧氣、硫化氫等小分子透過自由體積逐漸擴散，就像「走迷宮」。此外，有機材料老化—紫外線輻射、熱氧化和水解會導致聚合物鏈斷裂，導緻密封性能持續下降。
高可靠性氣密包裝所使用的材料必須具有緻密的結構、低滲透性和長期穩定性。在高可靠性氣密封裝領域，經過長期使用驗證的兩種主要無機材料是玻璃和陶瓷：玻璃-金屬密封和陶瓷-金屬密封。這些材料具有緻密的原子級結構，物理上阻斷了各種氣體和離子的擴散通道。
本節結論： 為了實現高可靠性、低洩漏率的氣密密封，通常需要使用玻璃或陶瓷與金屬形成可靠的密封結構。基於這一底層邏輯，業界開發了兩種主要流程。
【下一篇文章預覽】 在下一篇文章中，我們將探討第一個製程－ 玻璃金屬密封（GTMS） －它是如何實現分子級密封的。
