气体质量流量计和微量氧传感器在真空回流焊炉中的应用

醉梦人

在现代电子制造领域，焊接工艺是决定产品质量与性能的核心环节。随着电子产品向小型化、高集成化发展，传统焊接方式已难以满足需求，在此背景下，真空回流焊作为一种先进的焊接技术，因其能够显著降低焊点空洞率而成为提升电子组件性能的关键技术之一。真空回流炉是在传统回流炉的基础上，增加了⼀个真空腔体，位于⾼温回流区的末段。
真空回流焊技术概述
真空回流焊接⼯艺是在回流焊接过程中引⼊真空环境的⼀种回流焊接技术，相对于传统的回流焊，真空回流焊在产品进⼊回流区的后段，制造⼀个真空环境，⼤⽓压⼒可以降到5mbar（500pa）以下，并保持⼀定的时间，从⽽实现真空与回流焊接的结合，此时焊点仍处于熔融状态，⽽焊点外部环境则接近真空，由于焊点内外压⼒差的作⽤，使得焊点内的⽓泡很容易从中溢出，焊点空洞率⼤幅降低，参见图 1。低的空洞率对存在⼤⾯积焊盘的功率器件尤其重要，由于⾼功率器件需要通过这些⼤⾯积焊盘来传导电流和热能，所以减少焊点中的空洞，可以从根本上提⾼器件的导电导热性能。


真空回流焊接技术的⼯艺参数，相对于传统回流焊接，在温度、链速等参数基础上，增加了四个真空参数，包括真空度、抽真空时间、真空保持时间与常压充⽓时间（参见图 2），其中还可以通过阶梯式分段抽真空，逐步降低⼤⽓压，以防⽌器件受到真空冲击引起熔融态的焊点发⽣异常 , 同时防⽌焊料在熔融状态时，内部⽓泡与真空腔体之间压差变化太快太⼤⽽导致炸锡现象，从⽽使得器件周围有锡珠问题。


传感器在真空回流焊炉中的应用在真空回流焊炉中，气体质量流量计（MFC）和微量氧传感器有着重要作用。这些传感器不仅有助于精确控制保护气体的流量和优化工艺气体的混合比例，还能维持炉内稳定的气氛，从而提升生产效率和产品质量。
在半导体行业，真空回流焊炉采用气体质量流量计作为关键部件，起到精确控制保护气体流量、优化工艺气体混合比例、维持稳定的炉内气氛、提升能效与成本控制、安全监控等作用。气体质量流量计（MFC）做为关键部件回流焊过程中需要惰性气体（如氮气N&#8322;）覆盖焊接区域，避免高温下金属焊料（如锡膏）与氧气反应产生氧化渣，影响焊接质量。MFC通过精确调节惰性气体流量，维持炉内低氧环境（通常氧含量<100ppm）。精确的气体控制能减少焊点中的气孔，A\QFN\LGA\CSP等，真空回流焊提升焊接可靠性。使氧浓度控制在10-50ppm，低氧浓度环境确保优良焊接品质。


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