在精密微电子与半导体封装工艺中,镍基合金因其优异的耐蚀性与机械强度被广泛应用。然而,在进行微型组件锡焊时,工艺工程师经常遭遇致命的质量缺陷:焊料无法在金属表面浸润铺展、出现虚焊、虚粘,或拉力测试不达标。

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痛点分析:氧化镍钝化膜的阻碍

导致镍基合金焊接浸润性差的真凶,在于其表面微观结构的改变:

· 致密氧化层:镍基合金在空气中或前道受热工序中,表面会迅速生成一层极其致密的氧化镍(NiO)钝化膜

· 阻碍金属扩散:这层氧化膜具有很强的化学惰性,导致表面能极低。它像一堵墙一样,阻断了锡膏等焊料与基体金属之间的熔融原子扩散,导致锡焊无法润湿

· 传统误区:依赖强酸助焊剂清洗,不仅极易腐蚀微小零件,还会在产线留下极大的酸性残留隐患。

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解决方案:真空等离子氢气还原工艺

针对微小零件及半导体级的高洁净度要求,引入真空等离子清洗机Vacuum Plasma)配合特定工艺气体,是目前业界公认的最佳解法。

在密闭真空腔体(10-100 Pa)内,其核心工艺机制如下:

1. 化学还原去氧化:通过通入氩氢混合气体(Ar/H2,电离产生高活性的氢自由基(H*)。氢自由基与镍基合金表面的氧化物发生高效率的化学还原反应,直接将氧化层转化为纯净金属和微量水蒸气并被抽走

2. 360° 无死角活化:在真空状态下,等离子体分子自由程极大延长,能够完美穿透微小零件的内部孔隙、针脚侧面等常规大气等离子无法触及的死角。

3. 激发极限浸润性:去除氧化物和碳氢污染后,金属表面的表面能(亲水性)大幅拉高,水滴角可降至 10° 以内。

 

最终工艺效益对比

· 浸润性逆转:金属表面达因值显著提升,焊料能够瞬间丝滑流平,完全杜绝因润湿不良产生的虚焊、空洞缺陷

· 焊接强度倍增:焊后推拉力测试数据稳定且大幅提升,完美通过严苛的信赖性寿命测试

· 无副反应:数字化系统精准闭环控制,在不损伤基材、不引入二次氧化的前提下,实现纯干式清洗。

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我们的资质与服务

作为国家级“专精特新”中小企业与国家“高新技术企业”,我们拥有数十项等离子及半导体真空表面处理的核心专利,工艺参数绝对受控,完美契合芯片及微电子大厂的高标准要求。

如果您正面临镍基合金、铜框架、陶瓷基板等半导体材料由于氧化、污染导致的焊接不沾锡、引线键合分层、或底部充胶气泡等工艺瓶颈,欢迎随时联系我们。

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