隨著全球新能源及中國雙碳戰(zhàn)略的發(fā)展,功率半導(dǎo)體行業(yè)正在快速發(fā)展。IGBT功率模塊在封裝焊接時(shí)有著低空洞率、高可靠性、消除氧化、高效生產(chǎn)等需求,而目前市場上用于IGBT的真空焊接設(shè)備存在諸多問題,例如焊接性能不達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定性差、生產(chǎn)效率低,或者價(jià)格高、交期長等問題。
針對功率半導(dǎo)體行業(yè)封裝焊接的需求和痛點(diǎn),浩寶技術(shù)研發(fā)人員在知名電子封裝技術(shù)專家、華中科技大學(xué)吳懿平教授及團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)下,研發(fā)出一系列高可靠、高穩(wěn)定、高效率的在線式甲酸真空焊接爐,為功率半導(dǎo)體制造或封裝廠家?guī)韮?yōu)秀的封裝焊接方案及裝備。
據(jù)介紹,該設(shè)備適用于功率半導(dǎo)體(IGBT模塊、MOSFET器件)、高級封裝、微電子混合組裝、光電封裝、氣密性封裝、晶圓級封裝、UHB LED 封裝、MEMS 封裝等。如今已在國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和研究所進(jìn)行驗(yàn)證使用。
某企業(yè)IGBT模塊制造工藝流程圖 ↓
01焊接品質(zhì)“高可靠”
? 采用預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)和冷卻區(qū)模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)區(qū)真空度及溫度、時(shí)間等均可獨(dú)立控制,可根據(jù)工藝要求設(shè)置多段真空曲線及溫度曲線,焊接結(jié)果可重復(fù)、可追溯。
? 高氣密性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接裝配工藝,快速抽真空,真空度可達(dá)1~10Pa,實(shí)現(xiàn)更低的焊接空洞率,單個(gè)空洞率<1%,總空洞率≤2%。
? 支持氮?dú)狻⒌獨(dú)?甲酸氣氛環(huán)境,可精準(zhǔn)控制,高效的甲酸注入及回收系統(tǒng),焊接不需助焊劑,通過氣體還原消除氧化物,焊后無殘留、免清洗。
? 爐內(nèi)殘氧量低,≤10 ppm,有效防止金屬氧化。
? 采用國際一流電器等元器件,每一種經(jīng)過精心選型和調(diào)配,確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定可靠;
? 運(yùn)輸系統(tǒng)采用伺服電機(jī)及特有的傳輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),振幅小,運(yùn)輸精準(zhǔn)平穩(wěn),避免位移。
? 自主開發(fā)的軟件控制系統(tǒng),可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,具備三級權(quán)限管理,可對接MES等進(jìn)行自動(dòng)化、智能化管理。
? 在線式三腔、四腔真空焊接設(shè)備,全自動(dòng)生產(chǎn),滿足大批量IGBT功率模塊封裝生產(chǎn)需求;
? 設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì),可從兩腔升級到三腔、四腔,實(shí)現(xiàn)從小批量生產(chǎn)擴(kuò)展到大批量生產(chǎn)??蛻羧绻?dāng)前產(chǎn)量不大,可先選擇兩腔的真空爐,后續(xù)再根據(jù)需要增加到三腔或四腔的真空焊接爐。
? 加熱、冷卻效率高,精準(zhǔn)控溫,升溫速率≥3℃/S,降溫速率≥3℃/S,抽真空、充氮?dú)饣蚣姿崴俣瓤?,整體連續(xù)工藝時(shí)間4~10min/托盤,滿足高效生產(chǎn)要求;
據(jù)介紹,該甲酸真空焊接爐具有焊接空洞率低、品質(zhì)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、生產(chǎn)高效、交貨周期短等優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)同類設(shè)備中處于前列,為IGBT功率半導(dǎo)體廠家提供媲美進(jìn)口設(shè)備的國產(chǎn)替代方案。