Formic Acid Vacuum Reflow Soldering

Traditionally, hàn reflow đã được sử dụng với các chất phụ gia thông lượng lỏng để tăng thêm khả năng thấm ướt của hàn đối với các kim loại có lớp oxit cao. Tuy nhiên, sử dụng thông lượng trong quá trình hàn có thể gây ra khuyết tật hoặc vấn đề.

Voids

Since tất cả các thông lượng đều chứa các thành phần lỏng, chúng có thể dễ dàng degas và bay hơi ở nhiệt độ cao của quá trình hàn. Sự thoát khí này là nguyên nhân gây ra khoảng trống (khí bị mắc kẹt) giữa hai bề mặt hàn. Một thực tế có thể thấy khi hàn các chất bán dẫn công suất cao là việc truyền nhiệt trong quá trình lắp chip là rất quan trọng đối với hiệu suất của chip và sản phẩm. Khoảng trống có thể gây ra các điểm nóng cục bộ trên bề mặt chip, dẫn đến các vết nứt do ứng suất và mỏi. Trong khi thêm hàn dưới chân không làm giảm khoảng trống, nó vẫn không lý tưởng.

Flux Residue

Soldering với lá thông lượng tự nhiên do đó có thể được loại bỏ và làm sạch một phần. Các quy trình tiếp theo như liên kết dây đòi hỏi các bộ phận sạch sẽ không bị nhiễm bẩn, vì vậy sự sạch sẽ là rất quan trọng. Cặn thông lượng được biết là phản ứng với hơi nước để tạo thành dung dịch axit trên bề mặt của bộ phận, có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy lâu dài của thiết bị.

Fluxless Reflow

The giải pháp lý tưởng là thực hiện quá trình hàn trong môi trường không có thông lượng. Hàn trong môi trường hydro 100% là phương pháp hàn không thông lượng được sử dụng để loại bỏ các oxit bề mặt, làm tăng nguy cơ nổ và nguy hiểm; các thiết bị cần phải được chứng nhận ATEX. Khí đúc (hỗn hợp nitơ và hydro, lần lượt là 90% và 10%) an toàn hơn, nhưng nhiệt độ hiệu quả ở hoặc trên 350C và không tương thích với chất hàn nóng chảy thấp.

Formic Acid Reflow

A thích hợp thay thế cho hàn không chất lỏng ở nhiệt độ hàn thấp hơn. Hơi phản ứng hóa học với các oxit kim loại ở nhiệt độ thấp hơn (150-160C) để tạo thành định dạng; tăng nhiệt độ thậm chí còn phá vỡ định dạng thành hydro, nước và carbon dioxide. Khi được sử dụng kết hợp với hệ thống hàn nóng lại chân không, các khí và hơi này có thể được loại bỏ bằng hệ thống chân không.

Máy hàn chân không axit formic điển hình, sau hai giai đoạn chân không với nạp nitơ, khiến buồng không có không khí và oxy. Nhiệt độ tăng lên khi đưa hơi axit formic vào, (nitơ đóng vai trò là chất mang hơi axit formic) và dừng ở 160C. Nhiệt độ được tăng thêm đến 220C và được giữ để cung cấp thời gian cho việc hàn lại và loại bỏ oxit, sau đó buồng được thanh lọc bằng nitơ và sơ tán để loại bỏ tất cả các khoảng trống.

Formic acid reflow là một phương pháp hàn không thông lượng đã được chứng minh và cũng là một quá trình rất linh hoạt vì các đặc tính loại bỏ oxit của hơi axit formic có hiệu quả ở nhiệt độ thấp hơn. Nó loại bỏ sự cần thiết của thông lượng trước reflow và loại bỏ thông lượng sau reflow. Và do tính chất ăn mòn của axit formic, nó để lại các bề mặt kim loại tiếp xúc thích hợp cho các quá trình khuếch tán hơn nữa, chẳng hạn như liên kết dây.