電子廠成功案例：PSA制氮機解決芯片焊接氧化難題-佳業科技
發布時間：
2025-04-19 10:08
PSA制氮機在芯片焊接中的防氧化技術解析
1. 問題背景：焊接氧化對芯片質量的影響
- 氧化反應：焊接高溫環境下，空氣中的氧氣（O2）和水分（H2O）與熔融焊料（如錫銀銅合金）發生反應，生成氧化錫（SnO2）等化合物。
- 缺陷表現：
- 焊點表面粗糙，潤濕性下降，導致錫球、橋接等缺陷。
- 導電性降低，芯片封裝氣密性受損，長期可靠性下降。
2. 技術方案：PSA制氮機的核心功能
基礎原理
- 氣體分離：利用碳分子篩對氧氣（分子直徑2.8?）和氮氣（3.0?）的吸附能力差異，通過變壓吸附（PSA）循環分離空氣，輸出純度99.9%~99.999%的氮氣。
- 供氣系統：雙吸附塔交替工作（吸附-解吸循環），確保氮氣連續穩定供應，氧含量可控制在10~100ppm范圍內。
應用場景
- 回流焊/波峰焊：氮氣覆蓋焊接區域，阻隔氧氣接觸熔融焊料，減少氧化物生成，改善焊點平整度。
- 半導體封裝：在芯片鍵合、燒結等高溫工藝中，氮氣保護金屬導線與介電材料，防止氧化導致的界面失效。
3. 技術效果驗證
- 氧化抑制：氮氣環境中，焊料氧化速率降低90%以上（對比空氣環境）。
- 焊點質量：
- 潤濕角減小，焊料鋪展面積增加，減少虛焊風險。
- 焊點表面光滑度提升，顯微空洞率下降至5%以內。
- 設備兼容性：適配SMT產線、激光焊接機等設備，供氣壓力與流量可匹配不同工藝需求。
4. 行業標準與擴展應用
- 純度標準：符合ISO 8573-1 Class 1（顆粒物≤0.1μm，油含量≤0.01mg/m³），滿足半導體制造要求。
- 跨領域應用：
- 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致的亮度衰減。
結論
PSA制氮機通過物理吸附技術提供高純度氮氣，從根源上阻隔焊接氧化反應，直接提升焊點質量與芯片可靠性，成為電子制造中保障工藝穩定性的基礎設備。
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