上海桐爾知識(shí)小課堂給您講解IBL汽相回流焊接系統(tǒng)面向未來(lái)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

a. 應(yīng)對(duì)錫粉尺寸縮?。?/span>表面貼裝技術(shù)組件的復(fù)雜性增加及器件小型化的趨勢(shì)，要求使用顆粒尺寸更小的焊料，增加了表面氧化風(fēng)險(xiǎn)。而汽相焊完全在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行，不需要額外氮?dú)馓畛洌寡趸瘑?wèn)題和運(yùn)行成本都能夠降低。

b. 應(yīng)對(duì)熱容量差異：除了PCB上組件密度更高之外，不同質(zhì)量/熱容的元器件之間差距越來(lái)越大，這對(duì)于各個(gè)組件的溫度控制提出了要求。普通回流系統(tǒng)使用強(qiáng)制對(duì)流氣體來(lái)加熱焊錫，單個(gè)部件的最高溫度取決于它們的尺寸、質(zhì)量和導(dǎo)熱系數(shù)。與尺寸較小、質(zhì)量較低的器件相比，質(zhì)量較高的器件升溫較慢，焊接溫度也會(huì)更低。這可能導(dǎo)致低質(zhì)量器件的過(guò)熱，也可能導(dǎo)致高質(zhì)量器件的焊點(diǎn)受熱不充分、不均勻。

案例1：下圖為熱風(fēng)回流中功率電感器的焊點(diǎn)與芯片器件0201的溫度曲線比較，顯示峰值溫度23℃的溫差。

案例2：下圖顯示了一個(gè)在熱風(fēng)回流中產(chǎn)生溫差的案例，計(jì)算出峰值溫度最大溫差為11℃。

與熱風(fēng)回流焊比較而言，汽相焊峰值溫度無(wú)溫差，360°傳熱高效且均勻，沒(méi)有陰影效應(yīng)，在此類應(yīng)用中是一種安全的解決方案。

c. 應(yīng)對(duì)密集焊點(diǎn)：各類元器件的封裝小型化也是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵，通常而言，這意味著焊球/引腳密度變高，對(duì)加熱的均勻性提出了挑戰(zhàn)。如在BGA封裝中，器件外殼遮擋了BGA焊球，在熱風(fēng)回流焊接中，可能產(chǎn)生靠近中心區(qū)域單個(gè)焊球焊接不良或周邊局部過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。而汽相焊的傳熱方式使其能夠更均勻有效地加熱組件。同時(shí)，焊接溫度的一致性消除了較小部件過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于BGA焊點(diǎn)的空洞問(wèn)題，另有實(shí)驗(yàn)表明，與熱風(fēng)回流焊相比，真空汽相回流焊接顯著降低了LED與BGA封裝無(wú)鉛焊接焊點(diǎn)中的空洞率與空洞直徑 [2]。

d. 應(yīng)對(duì)塑料工件焊接應(yīng)用：部分塑料工件可耐受的最高溫度及在最高溫度下的時(shí)間均有限制。由于傳熱原理、傳熱均勻性、溫度穩(wěn)定性等特點(diǎn)，汽相回流焊接所需峰值溫度較熱風(fēng)回流更低，可用于此類低溫塑料工件焊接應(yīng)用。

e. 新興行業(yè)交叉領(lǐng)域應(yīng)用（半導(dǎo)體/新能源汽車/光伏/發(fā)電）：隨著新能源行業(yè)的興起，大功率模塊的應(yīng)用規(guī)模得到了快速擴(kuò)展。技術(shù)的更新與發(fā)展使得大功率模塊的焊接要求日益復(fù)雜。例如，芯片與散熱板、水冷板、雙面水冷板等的大熱容焊接，需要考慮到CTE差異、熱容量差異、大焊點(diǎn)真空去氣泡、裸銅板防氧化等問(wèn)題。

熱風(fēng)回流焊接具有可大批量生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于此類應(yīng)用，真空熱風(fēng)回流工藝較難滿足其對(duì)于熱容量、傳熱均勻性的要求。甲酸爐工藝雖可滿足其中部分平面基板單面焊接應(yīng)用，但基于熱板的設(shè)計(jì)使其難以滿足雙面焊接及非平面型基板焊接等類型的需求。

納米銀燒結(jié)/銅燒結(jié)工藝可提升互連質(zhì)量，理論上服役性能更為優(yōu)秀，但截止至目前，國(guó)內(nèi)銀燒結(jié)/銅燒結(jié)應(yīng)用仍有一些技術(shù)問(wèn)題需要攻關(guān)，工藝尚未完全成熟，良品率問(wèn)題依舊存在。未來(lái)研究發(fā)展或可攻克技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。[3]

汽相回流焊接兼容性較強(qiáng)，能夠以更高的焊接質(zhì)量與更小的焊接缺陷風(fēng)險(xiǎn)覆蓋熱風(fēng)回流焊接工作領(lǐng)域。在半導(dǎo)體功率模塊焊接方面，能夠滿足異型工件、雙面、大熱容器件等焊接需求，同時(shí)兼顧防氧化、去氣泡的要求，成為一種大功率模塊高可靠焊接的解決方案。當(dāng)然，汽相焊亦有其限制，汽相焊最高焊接溫度受限于汽相液沸點(diǎn)，目前不適用260℃以上的焊接應(yīng)用。

以上技術(shù)各有適用與不適用情況，部分應(yīng)用領(lǐng)域有所交叉，但互相并不能完全替代。用戶應(yīng)根據(jù)自身需求、技術(shù)指標(biāo)、批量生產(chǎn)要求、經(jīng)濟(jì)條件等方面考察設(shè)備。

上海桐爾科技多年來(lái)一直致力于微組裝產(chǎn)線等方面的技術(shù)服務(wù)，主營(yíng)：TR-50S 芯片引腳整形機(jī),自動(dòng)芯片引腳成型機(jī),全自動(dòng)搪錫機(jī) ,超景深數(shù)字顯微鏡,AI顯微鏡，半鋼電纜折彎成型機(jī),焊接機(jī)器人,AGV智能機(jī)器人,真空汽相回流焊等相關(guān)產(chǎn)品銷售