[实用新型]一种可实现半导体产品快速焊接的真空焊接炉

说明书

本实用新型公开了一种可实现半导体产品快速焊接的真空焊接炉,包括基座、炉体、焊接系统、真空系统、氮气系统、水冷系统；炉体包括横截面呈“口”字型的炉膛、可密封炉膛底部的炉底板、可密封炉膛顶部的炉盖、炉盖开合装置、密封装置；开合装置包括设置在炉膛左侧的开盖气缸、设置在炉盖的顶面的右端的中部的挂钩气缸、设置在炉底板的底面的右端的两锁紧气缸；焊接系统包括支架、底反射盘、主石墨加热盘、石墨船、石墨船支撑架、四边缘石墨加热带、四边缘反射带、电极。本实用新型真空焊接炉具有升温和降温快速、焊接速度快、真空性能可靠、冷却成本低、易于维修的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体焊接设备，属于真空焊接技术领域。

背景技术

在现代集成电路与电子技术快速发展的大环境下，半导体产品应用越来越广泛，随着对半导体产品质量精细化要求的提高，尤其是半导体金属封装器件及半导体陶瓷封装器件，传统的回流焊接工艺、焊接质量和空洞率已经不能满足半导体产品的质量要求。

目前传统的真空回流炉是利用发热箱中灯丝产生热风以及热风循环的方式对电路板进行加热，发热箱中由发热管加热箱体重的空气，再用风机将热空气输送到回流炉的炉腔内。为了使加热箱出风均匀，加热箱的出风口有一块金属整流板，整流板上有许多均布的小孔对热风进行导流。传送带上的电路板的焊接过程是指电路板在热风的作用下加热电路板上的锡膏，助焊剂促进锡膏融化，最后通过冷却风机的作用使电路板温度降低，锡膏固化，完成焊接过程。而热风加热这样的焊接方式，电路板的受热是从表面向内面传递加热，这样的方式使得电路板上的锡膏在加热过程中容易产生气泡，使用焊接出现虚焊假焊的现象，严重影响产品质量，据不完全统计，以气泡这种方式产生的不良产品占所有不良产品的50％左右。其次，由于热风传递热量的效率较低，特别是对于安装有工装夹具的软性电路板的吸热量是非常大的，低效率的加热方式直接导致电路板受热不足，出现局部温度偏高等现象，从而导致出现电路板变形等焊接不良现象，严重影响产品的质量；再次，整流板本身不发热，表面温度达不到助焊剂所需气化温度，使得助焊剂很容易粘附冷凝到整流板上，保养清洁相当困难。另一方面真空回流炉的腔室门结构复杂，重量在20KG以上，手动开启关闭的话，一般女操作工很难独立完成，更无法实现自动化集成。大部分真空回流炉的控温方式采用的是感温元件插入式控温与加热板一体化，加热板不方便拆卸和定制。真空回流焊接设备存在以下几个问题：1.采用热风回流炉作为加热装置，存在加热速度慢、最高加热温度低、电路板受热不均使锡膏产生气泡导致虚焊假焊、电路板变形等焊接不良的问题；2.整流板表面温度较低，容易造成助焊剂粘附冷凝导致保养清洁困难；3.现有技术中的采用红外焊接技术，虽然有热源控制方便，但是存在感光点被遮蔽、元件和PCB质量的不同影响加热效果、温差较大等问题；4.腔盖螺纹长期使用容易造成二次污染，降低颗粒度，而且一般螺纹式门锁装置材料单薄，容易收到外界撞击变形而不能使用，耐久性差，另外，腔盖太重不方便女操作工进行作业；5.现有技术中控温方式采用加热板插入式，不方便进行拆卸。6、采用金属材质的炉体在焊接过程中，由于频繁的降温、升温，炉体的底部与炉体的侧壁都必须比较厚，否则炉体的底部与炉体的侧壁之间容易出现不易发现的小裂隙，影响焊接质量，但是，炉体的底部与炉体的侧壁厚会延缓焊接升温的过程，也比较耗费能量。