真空共晶爐的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣,包括但不限于:高性能半導(dǎo)體器件:用于提高半導(dǎo)體芯片的性能和穩(wěn)定性,使其在高溫、高壓、高頻等惡劣環(huán)境下保持良好的工作狀態(tài)。適用于高性能計(jì)算、航空航天、通信等領(lǐng)域。光電子器件:在光電子器件領(lǐng)域,用于制備具有高導(dǎo)熱性和高硬度的光電子材料,適用于光纖通信、激光器等領(lǐng)域。例如,VSR-8是一款真空共晶回流焊爐,主要用于高功率芯片與基底襯底的高可靠性無(wú)空洞釬焊,如半導(dǎo)體激光器、光通訊模塊、功率芯片封裝等。它采用真空、惰性、還原氣氛來(lái)優(yōu)化焊接質(zhì)量。真空度控制精度達(dá)±5Pa。池州QLS-23真空共晶爐
加熱系統(tǒng)的溫度均勻性直接影響焊接的一致性。在大規(guī)模生產(chǎn)中,需要確保每個(gè)工件都能在相同的溫度條件下進(jìn)行焊接,以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。多區(qū)加熱控制技術(shù)和優(yōu)化的加熱元件布局能夠有效提高溫度均勻性。例如,采用底部和頂部同時(shí)加熱,并結(jié)合側(cè)部輔助加熱的方式,能夠使?fàn)t內(nèi)不同位置的溫度差異控制在較小范圍內(nèi)。對(duì)于一些對(duì)溫度均勻性要求極高的應(yīng)用,如高精度傳感器的焊接,溫度均勻性需達(dá)到 ±1℃,才能保證傳感器的性能一致性。池州QLS-23真空共晶爐爐內(nèi)真空度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)降低焊接空洞率。
精確的溫度控制是保證共晶反應(yīng)質(zhì)量的重點(diǎn)。共晶合金的熔點(diǎn)范圍較窄,溫度稍有偏差就可能導(dǎo)致共晶反應(yīng)不完全或過(guò)度反應(yīng)。通過(guò)高精度的溫度傳感器和先進(jìn)的 PID 控制算法,能夠?qū)囟瓤刂凭忍岣叩?±0.5℃甚至更高。在焊接過(guò)程中,嚴(yán)格按照預(yù)設(shè)溫度曲線進(jìn)行加熱和保溫,能夠確保共晶合金在比較好溫度條件下與母材發(fā)生反應(yīng),形成高質(zhì)量的共晶界面。例如,在航空航天領(lǐng)域的電子器件焊接中,精確的溫度控制能夠保證焊點(diǎn)在高溫、高壓等惡劣環(huán)境下仍能保持良好的性能。
真空共晶爐,全稱為真空焊接系統(tǒng),是一種針對(duì)較高產(chǎn)品的工藝焊接爐。它應(yīng)用于激光器件、航空航天、電動(dòng)汽車等行業(yè)。與傳統(tǒng)鏈?zhǔn)綘t相比,真空共晶爐具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì),主要包括真空系統(tǒng)、還原氣氛系統(tǒng)、加熱/冷卻系統(tǒng)、氣體流量控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等部分。真空共晶爐的主要原理是利用真空去除空洞,即在真空環(huán)境下進(jìn)行焊接,以降低焊接過(guò)程中的空洞率。它還可以在抽真空后加入氮?dú)鈿夥?,以減少氧化,提高焊接質(zhì)量。這種設(shè)備對(duì)于器件的焊接尤為重要,因?yàn)檫@些器件往往采用金錫焊片、金鍺或金硅焊片,成本高昂,對(duì)焊接質(zhì)量的要求極高。共晶焊接是一種特定的焊接方式,涉及兩種固定成分的合金在液相狀態(tài)時(shí)直接結(jié)晶成兩種成分不同的固溶物。這種焊接方式的優(yōu)勢(shì)在于可以有效降低焊接溫度,讓被焊接工件在相對(duì)低溫環(huán)境中進(jìn)行焊接,從而減少對(duì)工件的損害。此外,真空共晶爐在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣,如IGBT模塊、MEMS封裝、LED封裝、汽車車燈、大功率半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域的生產(chǎn)中都能見(jiàn)到其身影。適用于5G基站功率放大器模塊封裝。
真空度和保護(hù)氣氛是影響共晶焊接質(zhì)量的一個(gè)重要因素。在共晶焊接過(guò)程中,如果真空度太低,焊接區(qū)周圍的氣體以及焊料、被焊器件焊接時(shí)釋放的氣體容易在焊接完成后形成空洞,從而增加器件的熱阻,降低器件的可靠性。但是真空度太高,在加熱過(guò)程中傳到介質(zhì)變少,容易產(chǎn)生共晶焊料達(dá)到熔點(diǎn)但是沒(méi)有熔化的現(xiàn)象。一般共晶焊接時(shí)的真空度為5Pa~10Pa,但對(duì)于一些內(nèi)部要求真空度的器件來(lái)說(shuō),真空度往往要求更高,可到達(dá)到5*10ˉ3Pa,甚至更高。真空共晶爐配備冷凝水回收系統(tǒng)。池州QLS-23真空共晶爐
消費(fèi)電子新品快速打樣焊接平臺(tái)。池州QLS-23真空共晶爐
真空共晶爐真空環(huán)境的構(gòu)建。低真空環(huán)境的營(yíng)造有著多重重要意義。一方面,極大地減少了爐內(nèi)氧氣、水汽等雜質(zhì)氣體的含量。氧氣的存在會(huì)在高溫焊接過(guò)程中引發(fā)金屬氧化,導(dǎo)致焊點(diǎn)表面形成氧化膜,阻礙焊料與母材之間的良好結(jié)合,降低焊點(diǎn)的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度。而水汽不僅可能造成金屬腐蝕,還可能在高溫下分解產(chǎn)生氫氣,氫氣在焊點(diǎn)中形成氣孔,影響焊接質(zhì)量。通過(guò)降低真空度,將這些有害氣體的影響降至極少,保證了焊接過(guò)程在近乎無(wú)氧、無(wú)水的純凈環(huán)境中進(jìn)行。另一方面,真空環(huán)境改變了液態(tài)焊料中氣泡的行為。在大氣環(huán)境下,液態(tài)焊料中的氣泡受到大氣壓力作用,尺寸相對(duì)較小且難以排出。當(dāng)爐內(nèi)變?yōu)檎婵窄h(huán)境后,氣泡內(nèi)外存在明顯的氣壓差,氣泡體積會(huì)迅速增大,并與相鄰氣泡合并,使得上浮至液態(tài)焊料表面排出。這一過(guò)程明顯降低了焊點(diǎn)中的空洞率,提高了焊點(diǎn)的致密性和連接強(qiáng)度。例如,在半導(dǎo)體芯片與基板的焊接中,采用真空共晶爐焊接后,焊點(diǎn)空洞率可從大氣環(huán)境下焊接的 10% 以上降低至 5% 以下,極大提升了芯片與基板連接的可靠性。池州QLS-23真空共晶爐