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键合铜丝加工过程中的惰性保护气体

文章出处:未知 人气:发表时间:2021-06-05 10:35

  对于铜丝球焊来说,在成球的瞬间,放电温度极高,由于剧烈膨胀,气氛瞬时呈真空状态,但这种气氛很快和周围的大气相混合,常造成焊球变型或氧化。氧化的焊球比那些无氧化层的焊球明显坚硬,而且不易焊接。

  目前,键合铜丝新型EFO工艺增加了一套铜丝专用装置(配置相对封闭的防氧化保护装置),是在成球及楔线过程中增加惰性气体保护功能,以确保在成球的一瞬间与周围的空气完全隔离,以防止焊球氧化。通常保护气体有两种防氧化方式:一种是采用纯度为5个“9”以上的100%氮气作为保护气体;另一种是采用90~95%氮气和5~10%氢气的保护加还原的混合气体。在焊接过程中,氮气防止氧气与铜发生反应,同时适量的氢气作为还原气体以去掉铜表面的氧化层。目前,大部分生产厂家现工艺趋向使用混合保护气体。但是,使用改装设备时还应注意以下几个方面:

 

  ⑴ 高压打火杆的上表面与对应的气体喷嘴的下表面应处在同一个平面上,以确保烧球时气体保护良好;

  ⑵ 保护气体加在易出现氧化的高压打火杆烧球点(EFO过程)与工作台的芯片加热区域,流量一般为1L/min左右。流量大小主要视铜球的氧化颜色与铜球的焊接形状而定,太大会出现高尔夫球情况,太小则会影响保护作用;

  ⑶ 保护气体的气嘴尽可能靠近劈刀,以保证气体最大范围的保护工作面。

  ⑷ 在设备上加一套铜丝专用装置(Copper Kit),这套装置利用惰性气体保护暴露在空气中的铜线和引线框架。虽然主要的氧化作用在球键合过程中发生,但设置适当的保护气体对第二步键合工艺也是有益的。