行业动态 | 2025-08-14

第三代半导体(SiC/GaN)封装崛起,真空回流焊如何解决其焊接关键挑战?


引言:
随着电动汽车、5G通信和新能源产业的飞速发展,第三代半导体碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)正迅速成为功率器件的核心。然而,这些高性能材料也带来了前所未有的封装挑战。传统的回流焊工艺已难以满足其极高的可靠性要求。本文将探讨这些挑战,并解析真空回流焊技术为何成为不可或缺的解决方案。

行业痛点分析:

 

高空洞率,热阻大增:SiC模块通常面积较大,传统回流焊时助焊剂挥发的气体难以完全排出,形成高空洞率。这会严重增加接口热阻,影响芯片散热和性能,甚至导致早期失效。

氧化问题,焊接强度低:在高温焊接过程中,普通气氛环境无法完全防止焊盘和锡膏的氧化,导致润湿性不良,焊接强度下降。

工艺窗口窄,要求极高精度:第三代半导体材料对温度极其敏感,要求焊接工艺拥有极佳的稳定性和精确性,任何微小的波动都可能影响良率。

真空回流焊的解决方案:
面对上述挑战,真空回流焊技术提供了完美的答案:

极致低空洞 (<1%):在回流过程的关键阶段,真空系统将炉腔内的气压大幅降低,能有效抽出助焊剂残留物和空气,迫使气泡从熔融的焊料中溢出,从而将空洞率降至1%以下,极大提升了导热性和可靠性。

无氧环境,完美润湿:真空环境本质上隔绝了氧气,彻底消除了焊接过程中的氧化现象,确保了焊料的良好润湿性和更高的焊接接合强度。

精准的工艺控制:先进的真空回流焊设备(如我司的VRS系列)具备多级真空可调、精准的温控系统(±1°C)和可控的冷却速率,能为SiC/GaN焊接量身定制最优的温度-真空曲线,确保工艺重复性和稳定性。

结语:
选择真空回流焊,已不再是简单的工艺升级,而是迈向高端制造、确保产品核心竞争力的战略决策。它不仅是解决第三代半导体封装难题的钥匙,更是为未来更高性能的电子设备铺平了道路。