面向半導(dǎo)體 / LED 封裝的正負(fù)壓固晶爐完全除泡驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)與實(shí)施
發(fā)布時(shí)間：
2025-08-25
心海正負(fù)壓固晶爐完全除泡驗(yàn)證方案
心海正負(fù)壓固晶爐完全除泡驗(yàn)證 DOE 簡(jiǎn)化方案
一、核心目標(biāo)
驗(yàn)證心海正負(fù)壓固晶爐通過(guò) “真空 - 氮?dú)?- 溫控 - 加壓” 協(xié)同流程，能否在不同初始條件下（含潛在氣泡成因）實(shí)現(xiàn)完全除泡（氣泡率 = 0）。
二、簡(jiǎn)化變量設(shè)計(jì)（聚焦關(guān)鍵影響因素）
選取原方案中與 “初始?xì)馀莩梢?/font>” 強(qiáng)相關(guān)的核心變量，驗(yàn)證設(shè)備在不同初始狀態(tài)下的除泡能力：
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變量類型 |
變量名稱 |
取樣設(shè)置 |
目的（模擬不同初始?xì)馀蒿L(fēng)險(xiǎn)） |
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前處理工藝 |
助焊劑殘留 |
① 未清洗（高殘留）；② 清洗（低殘留） |
驗(yàn)證設(shè)備對(duì)助焊劑揮發(fā)氣泡的去除能力 |
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前處理工藝 |
基板水分殘留 |
① 未預(yù)烘（高水分）；② 150℃/60min（低水分） |
驗(yàn)證設(shè)備對(duì)水分揮發(fā)氣泡的去除能力 |
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底填膠特性 |
膠流動(dòng)性 |
① 高粘度（易包裹氣泡）；② 低粘度（易排泡） |
驗(yàn)證設(shè)備對(duì)毛細(xì)包裹氣泡的去除能力 |
三、適配心海工藝流程的實(shí)驗(yàn)步驟（核心驗(yàn)證邏輯）
嚴(yán)格遵循用戶提供的工藝流程，明確各步驟與除泡的關(guān)聯(lián)：
- 基礎(chǔ)脫泡階段：抽真空至 100Pa，保壓 10 分鐘
- 作用：排氧 + 初步脫除自由氣泡（針對(duì)表面及淺層氣泡）。
- 流動(dòng)性激活階段：充氮?dú)猓?/font>熱風(fēng)循環(huán)加熱至 100℃（達(dá) Tg 點(diǎn)），固化 1.5 小時(shí)
- 作用：利用膠材流動(dòng)性，使包裹的微小氣泡上浮 / 聚集（為后續(xù)排泡做準(zhǔn)備）。
- 深度排泡階段：二次抽真空（排氧 + 水汽）→ 充氮升溫至 100℃，恒溫 30 分鐘
- 作用：通過(guò)真空 + 溫控，排出 90% 氣泡（含助焊劑、水分揮發(fā)產(chǎn)生的氣泡）。
- 完全除泡階段：加壓 5kg/cm² → 升溫至 150℃固化
- 作用：高壓壓縮殘留微小氣泡，最終通過(guò)固化鎖定無(wú)泡狀態(tài)。
四、檢測(cè)方法（量化 “完全除泡”）
采用 “無(wú)損 + 有損” 組合驗(yàn)證，確保無(wú)漏檢：
- SAT 超聲波掃描（C-SAM）/X光機(jī)：全樣本檢測(cè)，確認(rèn)無(wú)內(nèi)部空洞（包括芯片 - 基板界面、膠層內(nèi)部）。
- 切片顯微觀察（200~500 倍）：對(duì) SAT 檢測(cè)合格樣本，隨機(jī)抽取 3 片切片，統(tǒng)計(jì)氣泡數(shù)量（要求：氣泡數(shù) = 0）。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論驗(yàn)證邏輯
若所有變量組合（3 類變量 ×2 取樣 = 8 組實(shí)驗(yàn)，每組樣品6片）經(jīng)上述流程處理后，滿足：
- SAT 圖像無(wú)任何氣泡信號(hào)；
- 切片觀察氣泡數(shù)量 = 0；
則可證明：心海正負(fù)壓固晶爐通過(guò) “真空 - 氮?dú)?- 溫控 - 加壓” 協(xié)同流程，能有效覆蓋助焊劑殘留、水分殘留、毛細(xì)包裹等所有氣泡成因，實(shí)現(xiàn)完全除泡。
總結(jié)：心海正負(fù)壓固晶爐的工作模式整合了常規(guī)熱風(fēng)烤箱（熱風(fēng)循環(huán)加熱）、真空烤箱（抽真空除泡）和正壓烤箱（加壓除泡）的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò) “先抽真空 - 充氮熱風(fēng)循環(huán)烘烤 - 持續(xù)抽真空與固化 - 最終加壓” 的協(xié)同流程，高效實(shí)現(xiàn)完全除泡，展現(xiàn)出綜合優(yōu)勢(shì)。
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