可見氧化:焊片表面出現(xiàn)灰白色或淡黃色薄膜,甚至局部變色、失去金屬光澤。
微觀氧化:即使表面看起來完好,在掃描電鏡(SEM)下也可能發(fā)現(xiàn)納米級氧化層。這種“隱形殺手”更可怕,因為它會在焊接過程中突然“發(fā)難”。
工具:軟性研磨布(如無紡布)、超聲波清洗機。
步驟: 用軟布輕輕擦拭焊片表面,避免刮傷;
配合乙醇或異丙醇超聲清洗5-10分鐘;
氮氣吹干后立即使用。
適用場景:氧化層較薄,且未深入焊料內(nèi)部。
推薦試劑:5%-10%稀鹽酸或甲酸溶液(需在通風櫥操作)。
步驟: 浸泡10-30秒,觀察表面氧化膜溶解;
快速用去離子水沖洗;
乙醇脫水后氮氣吹干。
注意:時間過長會腐蝕銦本體,需嚴格把控。
核心設備:高真空共晶爐(真空度需≤1×10?5 Pa)。
原理:在高真空中加熱,氧化物分解或被還原。
工藝關鍵: 真空度達不到要求?氧化膜根本無法徹底去除!
建議采用“階梯升溫+真空保持”工藝:先低溫除氣,再快速升溫至熔化點以上10-20°C。
存儲環(huán)境:真空包裝+干燥箱(濕度<10%RH);
使用規(guī)范:開封后24小時內(nèi)用完,剩余部分立即回封;
替代方案:考慮預成型焊片(如中科同志提供的氮氣封裝焊料),減少氧化風險。
指定焊料供應商(如含氧量≤50ppm的高純銦);
上線前必做“焊料潤濕性測試”;
用真空共晶爐反向驗證材料狀態(tài)。
當你的低溫銦焊片氧化了,該怎么辦?90%的工程師都忽視這一步!
“銦焊片竟然氧化了,難道這批貨要全廢?別急,你還有救?!弊鳛橐幻谡婵辗庋b領域摸爬滾打20多年的老兵,我在實驗室和生產(chǎn)線上親眼見證了太多因為焊片氧化而導致的焊接空洞、氣密封裝失效甚至批次報廢。今天,真空老趙就來聊聊這個看似“小問題”卻能毀掉整個項目的隱患,并分享超實用的解決方法。
一、低溫銦焊片氧化問題的本質(zhì)是什么?
氧化,本質(zhì)上是銦(In)與空氣中的氧氣發(fā)生反應,生成氧化銦(In?O?)。這層氧化膜看似微不足道,卻會像一道“隱形墻”阻止焊料與基板或蓋板的有效結(jié)合,直接導致焊接空洞率飆升、氣密性下降。
我曾服務過某航天院所的一個重點項目,他們采購的低溫銦焊片因存儲不當導致表面輕微氧化,結(jié)果在真空共晶焊接后,氣密性測試不合格率高達30%。項目總工急得連夜打電話問我:“老趙,這到底是設備問題還是材料問題?”其實,問題就出在那層看不見的氧化膜上。
二、如何判斷你的銦焊片是否已氧化?
氧化通常有肉眼可見和不可見兩種形態(tài):
簡單自測方法:取一小片焊料,嘗試用烙鐵加熱。如果焊料熔化后流動性差、表面有顆粒感或形成球狀不鋪展,大概率已氧化。
三、4步實戰(zhàn):搶救氧化銦焊片的有效方法
1. 機械去除法(適用輕度氧化)
- 某微波器件廠的工藝總監(jiān)曾告訴我,他們產(chǎn)線用這個方法將焊片利用率從70%提升到了90%,但切記——只能救急,不可常態(tài)!
2. 化學還原法(中和中度氧化)
? 警告:此法需專業(yè)人員操作,避免酸液殘留引入新污染。
3. 真空還原焊接(中重度氧化“終極方案”)
我們幫某半導體實驗室處理過一批價值數(shù)十萬的氧化銦焊片,通過TORCH V系列真空共晶爐(真空度0.6Pa)定制工藝,最終焊料空洞率從>15%降至<3%,搶救成功。
4. 預防優(yōu)于搶救:存儲與管理規(guī)范
四、個人感悟:氧化不是技術問題,是管理問題
深耕行業(yè)二十余年,我越來越意識到:焊料氧化看似是工藝細節(jié),實則暴露了管理漏洞。很多團隊愿意花300萬買進口設備,卻不愿花3000元配個防潮柜。高可靠封裝是一場細節(jié)的戰(zhàn)爭,輸贏往往在看不見的地方。
尤其在高真空焊接中,氧化問題會被放大十倍——你的設備真空度再高、溫控再準,一枚氧化焊片就能讓一切歸零。正如我常對團隊說的:“真空封裝,材料是1,工藝和設備是后面的0。沒有1,再多的0也白搭?!?/p>
五、價值升華:聰明人用系統(tǒng)解決問題
真正的高手,從不依賴“搶救”。他們從采購規(guī)范、存儲流程到工藝參數(shù),建立全鏈路防控體系:
- 最后記住:當氧化發(fā)生時,別盲目“試錯”。拿起電話,找個真正懂真空封裝的人——或許一個咨詢就能幫你省下百萬損失。
真空老趙持續(xù)輸出真空共晶封裝及先進封裝設備和工藝優(yōu)化干貨,喜歡可以點個關注,收藏、轉(zhuǎn)發(fā)。
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