隨著全球新能源及中國雙碳戰(zhàn)略的發(fā)展,功率半導體行業(yè)正在快速發(fā)展。IGBT功率模塊在封裝焊接時有著低空洞率、高可靠性、消除氧化、高效生產等需求,而目前市場上用于IGBT的真空焊接設備存在諸多問題,例如焊接性能不達標、穩(wěn)定性差、生產效率低,或者價格高、交期長等問題。
針對功率半導體行業(yè)封裝焊接的需求和痛點,浩寶技術研發(fā)人員在知名電子封裝技術專家、華中科技大學吳懿平教授及團隊的指導下,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,為功率半導體制造或封裝廠家?guī)韮?yōu)秀的封裝焊接方案及裝備。
據介紹,該設備適用于功率半導體(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。如今已在國內相關企業(yè)和研究所進行驗證使用。
某企業(yè)IGBT模塊制造工藝流程圖 ↓
01焊接品質“高可靠”
? 采用預熱區(qū)、加熱區(qū)和冷卻區(qū)模塊化設計,每個區(qū)真空度及溫度、時間等均可獨立控制,可根據工藝要求設置多段真空曲線及溫度曲線,焊接結果可重復、可追溯。
? 高氣密性的結構設計和焊接裝配工藝,快速抽真空,真空度可達1~10Pa,實現(xiàn)更低的焊接空洞率,單個空洞率<1%,總空洞率≤2%。
? 支持氮氣、氮氣+甲酸氣氛環(huán)境,可精準控制,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,每一種經過精心選型和調配,確保設備運行的穩(wěn)定可靠;
? 運輸系統(tǒng)采用伺服電機及特有的傳輸結構設計,振幅小,運輸精準平穩(wěn),避免位移。
? 自主開發(fā)的軟件控制系統(tǒng),可實時監(jiān)控設備運行狀態(tài),自動進行數(shù)據存儲,具備三級權限管理,可對接MES等進行自動化、智能化管理。
? 在線式三腔、四腔真空焊接設備,全自動生產,滿足大批量IGBT功率模塊封裝生產需求;
? 設備采用模塊化設計,可從兩腔升級到三腔、四腔,實現(xiàn)從小批量生產擴展到大批量生產??蛻羧绻斍爱a量不大,可先選擇兩腔的真空爐,后續(xù)再根據需要增加到三腔或四腔的真空焊接爐。
? 加熱、冷卻效率高,精準控溫,升溫速率≥3℃/S,降溫速率≥3℃/S,抽真空、充氮氣或甲酸速度快,整體連續(xù)工藝時間4~10min/托盤,滿足高效生產要求;
據介紹,該甲酸真空焊接爐具有焊接空洞率低、品質可靠、運行穩(wěn)定、生產高效、交貨周期短等優(yōu)點,在國內同類設備中處于前列,為IGBT功率半導體廠家提供媲美進口設備的國產替代方案。