靜態(tài)真空度 ≤ 1×10?5Pa
動態(tài)真空度（加熱過程中） ≤ 6×10?5Pa
漏率 ≤ 5×10?? Pa·m3/s
預(yù)熱階段：80-120℃，升溫速率1-2℃/s
回流階段：156-165℃，保溫時間60-90s
冷卻速率：2-4℃/s
基板與焊片氧化層厚度 ≤ 5nm
表面粗糙度 Ra ≤ 0.2μm
清潔度達到微粒等級Class 100

90%的人不知道：低溫銦焊片真空共晶實現(xiàn)0.5%空洞率的四大關(guān)鍵

• "解決空洞率問題，不是靠調(diào)工藝，而是選對設(shè)備和正確的焊片材料匹配"

在微波器件、MEMS器件封裝領(lǐng)域，低溫銦焊片因其156.6℃的低熔點和優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，已成為高可靠性氣密封裝的首選材料。然而，許多工程師在采用真空共晶工藝時，常常遇到空洞率居高不下的困擾——即使反復(fù)調(diào)整溫度曲線和焊接壓力，空洞率仍然超過3%，嚴重影響產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。

一、真空環(huán)境質(zhì)量：空洞率控制的"第一道門檻"

真空度是影響銦焊片焊接質(zhì)量的核心因素。我們團隊通過大量實驗發(fā)現(xiàn)：當真空度低于5×10?5Pa時，焊料中的氣體和揮發(fā)物才能充分排出。

某重點軍工研究所曾采購某進口真空共晶爐，標稱真空度5×10??Pa，但實際量產(chǎn)時空洞率始終在2.5%以上。經(jīng)過我們檢測發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備在加熱過程中真空度會衰減到10?2Pa級別。后來更換為中科同志真空度可達2×10?5的高真空共晶爐后，空洞率直接降至0.8%。

關(guān)鍵指標：

二、焊料環(huán)設(shè)計與基板匹配：微觀結(jié)構(gòu)決定宏觀質(zhì)量

銦焊片的倒角設(shè)計和尺寸匹配是影響焊接均勻性的關(guān)鍵因素。我們發(fā)現(xiàn)在氣密封裝中：

"密封區(qū)內(nèi)側(cè)倒角與焊料環(huán)內(nèi)側(cè)倒角半徑必須保持一致，外側(cè)倒角也要嚴格匹配。這種設(shè)計能確保焊料在密封區(qū)域內(nèi)均勻流動，避免因應(yīng)力集中而產(chǎn)生局部空洞。"

某MEMS傳感器生產(chǎn)企業(yè)曾因焊料環(huán)寬度（ε1）與密封區(qū)寬度（ε3）比例不合理，導(dǎo)致焊接后出現(xiàn)邊緣空洞。經(jīng)我們優(yōu)化設(shè)計，將ε1:ε2:ε3調(diào)整為1:0.5:1.2后，空洞率從3.6%降至1.2%。

三、溫度-壓力協(xié)同控制：工藝參數(shù)的精妙平衡

低溫銦焊片對溫度曲線極其敏感。我們通過DOE實驗發(fā)現(xiàn)最佳工藝窗口：

溫度曲線優(yōu)化：

壓力控制關(guān)鍵：焊接壓力需要根據(jù)焊料環(huán)尺寸精確控制，一般保持在0.1-0.3MPa范圍內(nèi)。壓力過大會擠出過多焊料，壓力不足則無法充分填充間隙。

某微波器件廠商最初使用恒壓模式，空洞率波動很大。我們?yōu)槠涠ㄖ屏硕喽螇毫刂瞥绦?，在熔融階段適當降低壓力，在凝固階段微調(diào)壓力，使空洞率穩(wěn)定在0.5%-0.8%之間。

四、表面處理與氣氛控制：不可忽視的細節(jié)決定因素

表面預(yù)處理要求：

某研究所由于忽視基板表面清潔，導(dǎo)致焊接后出現(xiàn)大規(guī)?？斩础Ｎ覀円朐坏入x子清洗工藝后，在真空環(huán)境下直接進行表面處理，空洞率立即從4.2%下降至1.0%。

個人實踐感悟

深耕封裝焊接26年，我深刻認識到：高級的工藝永遠無法彌補設(shè)備的先天不足。很多客戶花費大量時間調(diào)整參數(shù)，卻忽略了設(shè)備本身的真空性能和溫度均勻性才是根本。

我們曾經(jīng)幫助過一個客戶，他們購買的真空共晶爐標稱真空度很高，但實際保壓能力不足。在加熱過程中真空度急劇下降，導(dǎo)致無論如何優(yōu)化工藝，空洞率都無法低于2%。后來更換設(shè)備后，使用相同的工藝參數(shù)，空洞率直接降到0.6%。

這個案例讓我更加堅信：選擇一臺真空度穩(wěn)定、溫度均勻性好的真空共晶爐，比后期花費數(shù)月調(diào)試工藝更加重要。

價值升華

實現(xiàn)低溫銦焊片低空洞率焊接，需要設(shè)備、材料、工藝三者的完美結(jié)合。選擇專業(yè)的設(shè)備和正確的工藝方案，不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量，更能大大縮短研發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本。

好設(shè)備是成功的一半，好工藝讓成功更加完美。

真空老趙持續(xù)輸出真空共晶封裝及先進封裝設(shè)備和工藝優(yōu)化干貨，喜歡可以點個關(guān)注，收藏、轉(zhuǎn)發(fā)。

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