真空共晶炉的改进与提升

霍灼琴，马海亮，张永聪

(中国电子科技集团公司第二研究所，山西 太原030024)

随着微波混合集成电路向着高性能、高可靠、小型化、高均匀性及低成本方向的发展，对芯片焊接工艺的要求越来越高，这对实现芯片焊接工艺的设备也提出了越来越高的要求[1]。真空共晶炉作为实现芯片共晶焊接工艺必须的设备，其性能指标对共晶工艺焊接的质量及生产效率有很大影响，尤其是真空共晶炉的温度均匀性及生产效率，针对此要求，我们对原有真空共晶炉的温度均匀性及冷却速率进行了改进提升。

1 真空共晶炉

真空共晶炉是微电子行业利用共晶原理在真空或保护气氛下进行焊接的关键性设备。可根据焊接对象的共晶特点，设定工艺曲线，在惰性气体或真空环境中，加热达到共晶的温度，保持一段时间后充气冷却，达到共晶焊接的目的。真空共晶炉可精确控制炉腔内的共晶环境，包括温度、真空度、充气气体流量和时间等。精确的工艺环境控制和使用的安全性使得真空共晶炉成为共晶焊接的理想设备[2]。温度均匀性和冷却速率的提升是设备性能提升的关键。

2 温度均匀性提升

真空共晶炉加热方式是采用石英灯红外加热器辐射加热，因为红外线辐射加热具有穿透力，可内外同时加热，升温迅速，热滞后小，热交换速率快。红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分射线被穿透过去。而这部分被穿透过去的红……