华芯甲酸回流焊设备：半导体封装领域的创新解决方案

一、设备概述

华芯甲酸回流焊设备（型号：HX-HPK 系列）是广东华芯半导体技术有限公司针对半导体功率器件、IGBT模块等较高的精度焊接需求研发的真空回流焊设备。该设备采用进口平台技术，结合甲酸蒸汽辅助还原工艺，在真空环境下实现无残留焊接，适用于晶圆级封装、芯片贴装等场景。设备通过了ROHS、CE、ISO9001等国际认证，已成功应用于华为、比亚迪、富士康等企业的车规级芯片生产。

二、核心技术解析

1.真空环境与甲酸蒸汽协同作用
设备通过高真空系统（真空度≤5Pa）去除腔体内氧气，结合甲酸蒸汽在150-160°C的还原反应，有效分解金属氧化物。甲酸蒸汽作为助焊剂，无需传统液态助焊剂即可实现焊料润湿，避免了助焊剂残留导致的腐蚀风险，同时减少80%以上的助焊剂使用成本。

2.精密温控与工艺控制

工控嵌入式系统：采用双CPU运算架构，支持脱离电脑独立运行，温度控制精度达 ±1℃。

分段式真空调节：可根据产品特性自动调节真空泵抽气速度，设置多段真空梯度，防止焊接元件偏移和锡珠产生。

甲酸与氮气定量控制：通过质量流量控制器（MFC）精确调节甲酸浓度（0.1-5vol%）和氮气流量，甲酸消耗量降低 30%，残余甲酸排放减少 50%。

3.结构设计与可靠性

水冷密封系统：采用316L不锈钢双层夹套式腔体，内置螺旋导流冷却管，配合食品级氟橡胶密封圈，真空度提升至3×10⁻⁴mbar，漏率≤5×10⁻¹⁰mbar・L/s，设备寿命延长至8年以上。

自动清洁与防污染：腔体内部无锐角设计，配备自动反吹清洁系统，残留焊剂颗粒控制在5μm以下，从源头杜绝漏电风险。

三、应用场景与案例

1.半导体功率器件封装
设备支持200mm/300mm晶圆级封装，可焊接0.15mm最小间距的 01005 元件，焊层厚度均匀性误差＜3%，剪切强度达45MPa（行业标准≥30MPa），空洞率控制在8%以内。在某新能源汽车电控芯片项目中，连续 72 小时满负荷运行良品率达 99.85%。

2.汽车电子与工业控制
适用于IGBT模块、传感器、车载雷达T/R组件等焊接，可处理25μm超薄焊片，在宽温域、湿度95%RH无冷凝环境下稳定运行50,00小时无故障。

3.替代进口设备
华芯 HX-HPK 系列设备在技术参数上已媲美进口品牌（如美国 PVA TePla 的甲酸真空回流焊），成本降低40%，维护周期延长50%，成为国内首台通过中国船舶集团装备承制资格认证的国产甲酸回流焊设备。

四、技术参数（典型值）

五、总结

华芯甲酸回流焊设备以真空环境、甲酸蒸汽辅助还原和精密温控为核心，解决了传统焊接工艺中助焊剂残留、空洞率高、维护成本高等问题。其模块化设计、智能化控制系统和国产化优势，不仅满足半导体封装的高精度需求，还为企业降低了设备采购和运营成本。未来，华芯将继续深化技术研发，推动国产半导体设备在高端制造领域的广泛应用。