一、產(chǎn)品概述
半導(dǎo)體封裝用高低溫一體機(jī)是為半導(dǎo)體封裝工藝（芯片塑封、引線鍵合、倒裝焊、SiP 模組集成）及可靠性測(cè)試研發(fā)的高精度溫控設(shè)備，核心作用是提供 - 60℃-250℃寬域溫度環(huán)境，控制溫度穩(wěn)定性（波動(dòng)≤±0.1℃）、均勻性（腔內(nèi)溫差≤±0.5℃）及升降溫速率（0.1-20℃/min 可調(diào)），同時(shí)適配封裝設(shè)備（固晶機(jī)、焊線機(jī)、塑封模具）的協(xié)同工作，確保封裝后芯片的電性能（導(dǎo)通電阻偏差≤±1%）、熱可靠性（結(jié)溫測(cè)試偏差≤±0.5℃）及機(jī)械強(qiáng)度（焊點(diǎn)剪切力偏差≤±3%）。在半導(dǎo)體封裝中，溫度波動(dòng) 0.5℃可能導(dǎo)致引線鍵合強(qiáng)度下降 5%、塑封料開裂率上升 3%，傳統(tǒng)設(shè)備存在溫域窄（≥-40℃）、控溫響應(yīng)慢（≥1s）、潔凈度不足（Class 1000 級(jí)）等問題，導(dǎo)致封裝良率不足 95%。
二、產(chǎn)品描述
實(shí)現(xiàn) - 60℃-250℃寬域控溫（靜態(tài)精度 ±0.1℃）。針對(duì)半導(dǎo)體封裝的微區(qū)域溫控需求（如芯片焊點(diǎn)與引線框架溫差≤±0.3℃），支持 4 路獨(dú)立溫度傳感器（采樣率 10kHz），通過 PID 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法調(diào)節(jié)，確保 - 60℃→25℃→150℃熱沖擊循環(huán)中過沖≤±0.3℃。相比傳統(tǒng)設(shè)備，芯片塑封后的固化度測(cè)試偏差從 ±2% 縮至 ±0.5%，倒裝焊焊點(diǎn)的熱疲勞壽命數(shù)據(jù)重復(fù)性從 90% 提升至 99%，有效解決因溫度波動(dòng)導(dǎo)致的封裝缺陷（如金線鍵合虛焊率≤0.01%）。
封裝工藝聯(lián)動(dòng)技術(shù)
搭載工業(yè)級(jí) PLC 與PT100溫度傳感器（響應(yīng)時(shí)間≤0.05s，測(cè)量精度 ±0.02℃），實(shí)時(shí)采集封裝溫度、焊線壓力（10-500gf）、塑封模具壓力（5-50MPa）、芯片結(jié)溫等 18 項(xiàng)參數(shù)，通過熱 - 力 - 電耦合模型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)溫控輸出。支持與半導(dǎo)體封裝設(shè)備對(duì)接（兼容 ASM、K&S 協(xié)議），根據(jù)工藝階段自動(dòng)切換模式：引線鍵合時(shí)維持恒溫（150℃±0.1℃）確保鍵合強(qiáng)度，塑封固化時(shí)采用階梯升溫（80℃→120℃→150℃）促進(jìn)環(huán)氧塑封料交聯(lián)，倒裝焊后測(cè)試時(shí)按 20℃/min 速率降溫模擬惡劣環(huán)境。配備 17寸防靜電阻觸屏，內(nèi)置 30 組封裝專屬程序（適配 QFP、BGA、SiP 等封裝類型），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)符合 ISO 9001 與 SEMI E10 追溯要求。
半導(dǎo)體級(jí)潔凈與兼容設(shè)計(jì)
腔體及接觸部件采用 316L 不銹鋼（符合 ASTM A276 標(biāo)準(zhǔn)），密封件選用全氟醚橡膠（FFKM），耐受封裝過程中的助焊劑（松香基、水溶性）、塑封料揮發(fā)物（環(huán)氧單體）腐蝕。腔體配備 ULPA 高效過濾器（過濾效率≥99.999%@0.12μm），氣流采用層流設(shè)計(jì)（風(fēng)速 0.45m/s±0.05m/s），潔凈度達(dá) Class 5 級(jí)（≥0.1μm 粒子≤10 個(gè) /m3），避免微粒污染芯片焊盤（污染導(dǎo)致的虛焊率≤0.001%）。設(shè)備外殼采用防靜電涂層（表面電阻 10?-10?Ω），接地電阻≤1Ω，電磁兼容（EMC）符合 IEC 61000-6-2 標(biāo)準(zhǔn)，避免干擾芯片測(cè)試信號(hào)（噪聲≤-90dBm）。
配備四重超溫保護(hù)（主控 + 獨(dú)立限溫 + 紅外監(jiān)測(cè) + 遠(yuǎn)程急停），溫度偏差超 ±2℃時(shí) 0.1s 內(nèi)停機(jī)，同時(shí)啟動(dòng)氮?dú)獯祾撸ㄑ鹾俊?0ppm）防止芯片氧化。水路系統(tǒng)采用防腐蝕設(shè)計(jì)（管路內(nèi)壁電解拋光），搭配 0.2μm 精密過濾器，防止離子污染（水質(zhì)電阻率≥18.2MΩ?cm）。設(shè)備支持 7×24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行（MTBF≥10000 小時(shí)），關(guān)鍵部件（壓縮機(jī)、傳感器）冗余設(shè)計(jì)，故障自動(dòng)切換備用模塊，年非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間≤2 小時(shí)。
應(yīng)用場(chǎng)景
用于金絲鍵合（直徑 25μm）溫度控制，維持鍵合區(qū)溫度 150℃±0.1℃，使鍵合強(qiáng)度偏差≤±2gf，拉力測(cè)試合格率從 95% 提升至 99.8%，滿足車規(guī)級(jí)芯片的可靠性要求（AEC-Q100 Grade 0）。
在 80℃→120℃→150℃階梯升溫（速率 5℃/min）中測(cè)試塑封料固化度，通過 ±0.05℃精準(zhǔn)控溫，使固化度偏差≤±0.5%，芯片封裝后吸水率≤0.05%（符合 JEDEC J-STD-020）。
針對(duì) 1000pin BGA 封裝，進(jìn)行 - 55℃→125℃熱沖擊循環(huán)（1000 次），控溫精度 ±0.1℃，通過 X 射線檢測(cè)焊點(diǎn)開裂率≤0.1%，評(píng)估焊點(diǎn)在惡劣環(huán)境下的可靠性。
車規(guī)級(jí) SiP 模組測(cè)試
在 - 40℃-150℃寬溫區(qū)測(cè)試 SiP 模組（含 MCU、電源芯片）的電性能，控制溫度波動(dòng)≤±0.1℃，使模組工作電流偏差≤±0.5%，滿足 ISO 16750 汽車電子標(biāo)準(zhǔn)。
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