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電子廠成功案例：PSA制氮機(jī)解決芯片焊接氧化難題-佳業(yè)科技
發(fā)布時(shí)間：
2025-04-19 10:08
PSA制氮機(jī)在芯片焊接中的防氧化技術(shù)解析
1. 問題背景：焊接氧化對(duì)芯片質(zhì)量的影響
- 氧化反應(yīng)：焊接高溫環(huán)境下，空氣中的氧氣（O2）和水分（H2O）與熔融焊料（如錫銀銅合金）發(fā)生反應(yīng)，生成氧化錫（SnO2）等化合物。
- 缺陷表現(xiàn)：
- 焊點(diǎn)表面粗糙，潤(rùn)濕性下降，導(dǎo)致錫球、橋接等缺陷。
- 導(dǎo)電性降低，芯片封裝氣密性受損，長(zhǎng)期可靠性下降。
2. 技術(shù)方案：PSA制氮機(jī)的核心功能
基礎(chǔ)原理
- 氣體分離：利用碳分子篩對(duì)氧氣（分子直徑2.8?）和氮?dú)猓?.0?）的吸附能力差異，通過變壓吸附（PSA）循環(huán)分離空氣，輸出純度99.9%~99.999%的氮?dú)狻?/font>
- 供氣系統(tǒng)：雙吸附塔交替工作（吸附-解吸循環(huán)），確保氮?dú)膺B續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，氧含量可控制在10~100ppm范圍內(nèi)。
應(yīng)用場(chǎng)景
- 回流焊/波峰焊：氮?dú)飧采w焊接區(qū)域，阻隔氧氣接觸熔融焊料，減少氧化物生成，改善焊點(diǎn)平整度。
- 半導(dǎo)體封裝：在芯片鍵合、燒結(jié)等高溫工藝中，氮?dú)獗Ｗo(hù)金屬導(dǎo)線與介電材料，防止氧化導(dǎo)致的界面失效。
3. 技術(shù)效果驗(yàn)證
- 氧化抑制：氮?dú)猸h(huán)境中，焊料氧化速率降低90%以上（對(duì)比空氣環(huán)境）。
- 焊點(diǎn)質(zhì)量：
- 潤(rùn)濕角減小，焊料鋪展面積增加，減少虛焊風(fēng)險(xiǎn)。
- 焊點(diǎn)表面光滑度提升，顯微空洞率下降至5%以內(nèi)。
- 設(shè)備兼容性：適配SMT產(chǎn)線、激光焊接機(jī)等設(shè)備，供氣壓力與流量可匹配不同工藝需求。
4. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與擴(kuò)展應(yīng)用
- 純度標(biāo)準(zhǔn)：符合ISO 8573-1 Class 1（顆粒物≤0.1μm，油含量≤0.01mg/m³），滿足半導(dǎo)體制造要求。
- 跨領(lǐng)域應(yīng)用：
- 鋰電池制造：防止電解液與極片氧化。
- LED封裝：減少固晶銀膠氧化導(dǎo)致的亮度衰減。
結(jié)論
PSA制氮機(jī)通過物理吸附技術(shù)提供高純度氮?dú)猓瑥母瓷献韪艉附友趸磻?yīng)，直接提升焊點(diǎn)質(zhì)量與芯片可靠性，成為電子制造中保障工藝穩(wěn)定性的基礎(chǔ)設(shè)備。
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