由于电子电路产品的不断向着小型化、高性能化、多功能化和绿色化方向发展,对半导体器件的封装和焊接工艺提出了更高的要求。传统的回流焊工艺已经不能适应这些需要了,特别是在空洞率方面,空洞会影响器件的散热性能、电气特性和可靠性,因此需要寻找一种能够有效降低空洞率的新技术。真空回流焊技术正是在这样一个背景下产生的。
真空回流焊技术是一种在真空环境下进行的回流焊接技术,它的原理可以简单概括为通过降低气压而排出液体焊料内的气泡,并减小氧气对焊接的影响,从而提高焊点的质量。
真空回流焊技术在半导体封装领域有着广泛的应用,特别是在以下三个方面:
lIGBT封装
IGBT是一种高性能的功率半导体器件,它被广泛应用于电力、交通、工业控制等领域。IGBT的散热性能和电气特性对焊点的空洞率有着十分严格的要求。真空回流焊技术可以实现IGBT封装的高可靠性焊接,降低空洞率至5%以下,提高IGBT的性能和寿命。
l半导体激光器封装
半导体激光器是一种重要的光电器件,它可以将电能转换为激光,广泛应用于通信、医疗、工业等领域。半导体激光器的封装是指将半导体激光芯片与散热器、引线、外壳等组件连接并保护的工艺,它是半导体激光器制造的重要环节,影响着半导体激光器的输出功率和稳定性。
l微波组件封装
微波组件是一种将微波信号放大或转换的器件,主要包括微波器件、射频器件和由多个微波器件构成的多功能组件。微波组件广泛应用于雷达、通信、电子对抗等军民两用领域,是电子信息系统的核心组成部分,正由于在这些领域的运用,要求微波芯片常在低温、高压等很恶劣的条件下运行,且一旦出现故障将会带来比较严重的后果,所以对高可靠性封装提出了明确的需求,而焊接质量就成了关键性的影响因素。
无论是在IGBT封装、半导体激光器封装还是微波组件封装方面,都共同面临着诸如怎样有效地降低焊点的空洞率、氧化程度、温度梯度、寄生电感,从而提高焊点的可靠性、稳定性,增强材料的浸润性与导电性,减小热应力和热变形,提高开关速度和效率等一系列的技术挑战。
为了寻找克服挑战和解决相关问题的方法,真空回流焊技术凭借独特的优势亮点脱颖而出。如今,我们通过利用这项技术,最大程度实现芯片与陶瓷基板、以及基板与散热器之间的无空洞、无氧化的连接,这不仅大大提高了封装的可靠性,保证了芯片的散热效率和各项功能正常发挥,也推动芯片封装向着更高程度的模块化、集成化方向发展。