深圳市特普科電子設備有限公司
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在當今電子領域,先進封裝技術正發揮著至關重要的作用。隨著電子產品不斷向小型化、高性能和高可靠性方向發展,對封裝技術的要求也日益提高。先進封裝不僅能夠實現更高的集成度,還能提升電子設備的性能和穩定性。
而在眾多先進封裝技術中,真空回流焊扮演著關鍵的角色。真空回流焊作為一種先進的焊接技術,為電子組件的表面貼裝提供了可靠的解決方案。它能夠有效控制焊接缺陷,提高焊接質量和生產效率,滿足了現代電子行業對高性能電子產品制造的需求。
1.傳統回流焊與真空回流焊的相似之處。
傳統回流焊與真空回流焊原理類似,都是通過加熱將錫膏熔化并與電子元器件的焊盤連接。
2.真空回流焊的獨特步驟。
上錫膏:將錫膏涂抹在印刷電路板(PCB)上的焊盤上。錫膏的作用是提供焊接時的金屬填充物,以確保焊點的機械和電氣連接。
貼片:使用貼片機將電子元器件地放置在錫膏涂抹的焊盤上。
預熱:將印刷電路板送入預熱區,使其溫度逐漸升高,使錫膏中的助焊劑蒸發,同時使電子元器件和 PCB 逐步適應焊接溫度。
真空回流焊:將預熱后的印刷電路板送入真空回流焊爐,在真空環境下進行回流焊。真空環境有助于消除氣泡和氧氣,從而減少焊接缺陷。
冷卻:焊接完成后,將印刷電路板送入冷卻區,使焊點迅速冷卻至室溫,確保焊點的可靠性。
1.減少氣泡和氧氣有效消除錫膏中的氣泡和氧氣,減少焊接缺陷,提高焊點質量。
在真空環境下進行回流焊,可以有效地消除錫膏中的氣泡和氧氣。這是因為真空環境能夠降低氣壓,使氣泡更容易從錫膏中逸出。同時,減少氧氣的存在可以防止錫膏在焊接過程中被氧化,從而減少焊接缺陷,提高焊點質量。例如,根據電子發燒友網的介紹,真空回流焊工作原理中提到,在真空環境下進行回流焊,可以有效消除錫膏中的氣泡和氧氣,從而減少焊接缺陷,提高焊點質量。
2.提高濕潤性改善錫膏對焊盤和電子元器件的濕潤性,提升焊接質量。
真空回流焊過程中,真空環境有助于提高錫膏對焊盤和電子元器件的濕潤性。這是因為在真空環境下,錫膏的表面張力降低,流動性增強,能夠更好地浸潤焊盤和電子元器件,從而提升焊接質量。例如,在嗶哩嗶哩上的“真空回流焊的原理及其特點,趕緊收藏!”一文中提到,真空回流焊過程中,真空環境有助于提高錫膏對焊盤和電子元器件的濕潤性,從而改善焊接質量。
3.減少氧化降低焊點表面氧化層,提高電氣性能和可靠性。
由于真空環境中氧氣含量較低,焊接過程中的氧化現象得到有效抑制。這有助于減少焊點表面的氧化層,提高焊點的電氣性能和可靠性。例如,根據“你所不知道的真空回流焊十大優點,最后一個太意外!”一文的描述,在真空環境中進行焊接,可以有效隔絕氧氣,防止焊接點的氧化,從而確保焊接的強度和穩定性,進一步提高焊接的可靠性。
4.適用于高溫焊接材料更好地適應高熔點焊料,滿足高性能電子產品焊接要求。
真空回流焊可以更好地適應高溫焊接材料,如高熔點的鉛錫合金和無鉛焊料。這些焊料在真空環境中的濕潤性和抗氧化性能更好,有助于實現高性能電子產品的焊接要求。例如,在多個來源的文章中都提到,真空回流焊適用于高溫焊接材料,能夠滿足高性能電子產品對焊接質量的要求。
5.降低虛焊風險消除氣泡和減少氧化,降低虛焊風險。
真空回流焊由于消除了氣泡,減少了氧化現象,因此在焊接過程中,虛焊的風險得到了有效降低。例如,安徽廣晟德的“回流焊虛焊和假焊預防與處理”一文中提到,虛焊和假焊問題與焊接過程中的氣泡和氧化現象有關,而真空回流焊可以有效減少這些問題,降低虛焊風險。
6.提高生產效率優化焊接參數和工藝,短時間完成大批量焊接作業。
真空回流焊通過優化焊接參數和工藝,可以在短時間內完成大批量的焊接作業,從而提高生產效率。例如,“你所不知道的真空回流焊十大優點,最后一個太意外!”一文中提到,真空回流焊通過優化焊接流程和提高熱傳導效率,大大縮短了焊接周期,提高了生產效率。同時,真空回流焊還易于實現自動化,進一步提高了生產效率。
1.半導體封裝為封裝密度高、電氣性能要求嚴格的半導體器件提供高質量焊接連接。
在半導體封裝領域,封裝密度高且電氣性能要求嚴格的半導體器件需要極高的焊接質量。真空回流焊技術能夠為這類半導體器件提供高質量的焊接連接,有效提高產品性能。例如,科技之光:探索 V8S 在線式真空回流焊接爐在半導體封裝領域的應用一文中提到,V8S 在線式真空焊接爐專為半導體引線框架產品的真空焊接封裝和功率器件的真空焊接封裝需求而設計,具有產量大、能耗低等特點,為半導體封裝帶來高效低耗的解決方案。同時,如電子發燒友網關于半導體激光器封裝的介紹中,大多數激光器都采用共晶工藝進行連接,而真空回流焊在這個過程中發揮著重要作用,確保封裝的可靠性和穩定性。
2.高密度互連板(HDI)減少焊接缺陷,提高互連板性能和可靠性。
高密度互連板的設計對焊接質量要求極高。真空回流焊可以有效地減少焊接缺陷,提高互連板的性能和可靠性。真空回流焊過程中,真空環境有助于提高錫膏對焊盤和電子元器件的濕潤性,改善焊接質量。同時,減少氣泡和氧氣、降低焊點表面氧化層等優勢,都為高密度互連板的高質量焊接提供了保障。例如,嗶哩嗶哩上的“真空回流焊的原理及其特點,趕緊收藏!”一文中提到,高密度互連板的設計要求對焊接質量有很高的要求,真空回流焊可以有效地減少焊接缺陷,提高互連板的性能和可靠性。
3.汽車電子滿足汽車電子產品對可靠性和耐久性的嚴苛要求。
汽車電子產品對可靠性和耐久性有很高的要求。真空回流焊技術可以提供穩定可靠的焊接質量,滿足汽車電子產品的嚴苛要求。在汽車電子領域,焊接技術的選擇至關重要,而真空回流焊技術因其高生產效率、高一致性、高焊接牢靠性、低空洞率等優勢,成為了新能源充電模塊焊接的優解。例如,“真空回流焊/真空共晶爐——新能源充電模塊焊接”中提到,在新能源汽車充電設備中,充電模塊的性能直接決定了直流充電設備的整體性能,而真空回流焊技術為充電模塊提供了高質量的焊接,保證了其性能和穩定性。此外,“不可思議!汽車車燈使用同志科技真空爐的效果竟然是這樣的”一文中,也展示了汽車車燈使用真空回流焊進行大功率 LED 芯片焊接的良好效果,提高了汽車電子產品的可靠性。
4.航空航天電子確保高端電子產品的焊接質量。
航空航天領域對電子產品的性能和可靠性要求極高。真空回流焊技術可以確保高端電子產品的焊接質量。在航空航天領域,電子產品需要在極端環境下穩定運行,對焊接質量的要求極為嚴格。真空回流焊技術能夠減少氣泡和氧氣、降低氧化、提高溫度均勻性等,為航空航天電子產品提供高質量的焊接連接。例如,“為什么真空回流焊是未來電子制造的關鍵技術?”一文中提到,航空航天領域對電子產品的可靠性要求極高,真空回流焊技術在此領域具有巨大的潛力,航天器、衛星等關鍵電子系統都可以采用真空回流焊技術進行生產,以提高產品的性能和可靠性。
以 V8S 在線式真空回流焊接爐和高真空回流焊機為例。
1.特點:
產量大:對于不同尺寸的引線框架和功率模塊,都有較高的生產效率。例如,72mm 寬的引線框架產品,生產效率可以達到 240 - 300 個/小時;120mm 寬的功率模塊,生產效率可以達到 130 - 200 塊/小時。
能耗低:整機啟動功率為 18KW,整機平均運行功率僅為 8KW,節能環保。
氮氣消耗量低:氮氣消耗量只有其他同類真空爐產品的 1/5,大大降低了生產成本。
占地面積?。和庑纬叽鐬?2600×1000×1300mm,節省了生產現場的空間。
2.功能:
滿足各種焊料焊接要求:可適用于≤450℃的各種焊料,包括 SAC305 錫膏、Sn63Pb37 錫膏、Sn90Sb10 錫膏、In97Ag3 錫膏、In52Sn48 錫膏等。
的焊接空洞率:焊盤空洞率<1%,單個空洞率為 2%。不同的焊接材料和氣氛對焊接都有影響,具體數據會根據不同焊接產品有所不同。
支持氮氣氣氛工作環境:滿足多種焊接工藝的需求。
軟件控制系統:模塊化設計設置,操作界面簡潔易懂,提高了生產效率。
無需校正:節省了校準費用和時間。
標配豐富:溫控系統標配 20 組控溫熱電偶,測溫系統標配 4 組測溫熱電偶,真空系統標配真空泵抽氣速率要求(50Hz)3L/S,配置西門子工控機,采用合金加熱平臺,標配水冷機、水冷管路及接口、氮氣氣路管道及接口、助焊劑冷卻、過濾系統及接口、控制軟件。
1.應用領域:
應用于芯片與基板、管殼與蓋板等的無缺陷焊接和無助焊劑焊接。具體包括 IGBT 封裝、焊膏工藝、激光二極管封裝、混合集成電路封裝、管殼蓋板封裝、MEMS 及真空封裝等領域。
2.優勢:
真正的真空環境:采用真空<5Pa(選配分子泵真空可達 10-6mbar)的真空環境,有效降低空洞率和氧化。
低活性助焊劑焊接環境:降低氧化的可能性。
觸摸屏操控與專業軟件控制:配備觸摸屏操控及專業軟件控制,提供良好的操作體驗。
高達 40 段可編程溫度控制系統:可設置多條工藝曲線,滿足不同焊接工藝的需求。
快速降溫效果:采用水冷技術,實現快速降溫效果。
四組在線測溫功能:實現焊接區域溫度均勻度的準確測量,為工藝調校提供支持。
多種氣體選擇:可選擇甲酸、氮氣或其他惰性氣體,滿足特殊工藝的焊接要求。
實時工藝視頻攝錄系統:為每個產品的焊接過程進行視頻錄像,為質量跟蹤反饋提供有力證據,同時為焊接工藝研究和材料試樣提供數據支持。
真空回流焊在先進封裝中具有至關重要的意義。首先,它能夠有效減少氣泡和氧氣,提高濕潤性,降低氧化,適用于高溫焊接材料,降低虛焊風險,提高生產效率,為先進封裝提供了高質量的焊接連接。
在半導體封裝領域,真空回流焊為高要求的半導體器件提供了可靠的焊接,滿足了封裝密度高和電氣性能嚴格的需求。在高密度互連板領域,它減少了焊接缺陷,提高了互連板的性能和可靠性。在汽車電子和航空航天電子領域,真空回流焊滿足了對可靠性和耐久性的嚴苛要求,確保了高端電子產品的焊接質量。
展望未來,隨著電子技術的不斷發展,對電子產品的性能和可靠性要求將越來越高。真空回流焊技術憑借其眾多優勢,必將在更多領域得到廣泛應用。例如,在人工智能、物聯網、新能源等領域,真空回流焊有望為關鍵設備的生產提供高質量的焊接解決方案,推動這些領域的發展。
同時,隨著技術的不斷進步,真空回流焊設備的成本有望降低,工藝也將更加簡化,生產效率將進一步提高。這將使得真空回流焊技術更加普及,為電子制造行業帶來更大的效益??傊?,真空回流焊技術在先進封裝領域的未來發展前景廣闊,值得我們持續關注和投入研發。
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