CN113977026B - 一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺 - Google Patents

一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺。所述一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，包括以下步骤：步骤一、对引线镶件进行前处理；步骤二、对直引线进行前处理；步骤三、对铜芯柱进行前处理；步骤四、对焊料进行前处理；步骤五、采用链式气氛钎焊炉对引线镶件及直引线组件进行焊接。本发明提供的用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，采用链式气氛钎焊炉及链式气氛烧结炉，对大功率外壳的焊接组件进行钎焊，大功率外壳进行封接，得出适用于大功率外壳钎焊可靠性的工艺。实现综合性能良好且稳定可靠的焊接件，具有工艺简单，减轻人工劳动力，零污染，综合效果显著等技术优势。

Description

一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺
技术领域
本发明涉及钎焊领域，尤其涉及一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺。
背景技术
在电子封装领域中，钎焊作为当前较为精密的连接技术，在航天、航空、电子工业、和军用、民用工业中得到广泛的应用。随着现代工业和科技的不断发展，市场对于大功率金属外壳的需求越来越高，要求其具备良好的散热性、气密性，绝缘性以及较轻的质量来满足在各种环境条件下使用。钎焊，作为其中一种不可或缺的连接技术，可有效的将异种金属连接到一起来满足使用要求。
常用钎焊焊料无法满足烧结钎焊一体化，影响生产效率，且由于钎焊工艺不稳定、钎焊温度过高导致焊料流淌性大、焊料熔蚀，钎焊温度过低导致焊料流淌性差，焊缝大，焊接组件表面清洁度不够导致焊料聚成球状难以铺展开，以及焊接组件表面粗糙度不够导致焊料与焊接件之间的毛细作用不理想，一系列导致大功率外壳的综合性能差等技术问题，使得产品成品率较低。
因此，有必要提供一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，解决了常用钎焊焊料无法满足烧结钎焊一体化，影响生产效率，且由于钎焊工艺不稳定、钎焊温度过高导致焊料流淌性大、焊料熔蚀，钎焊温度过低导致焊料流淌性差，焊缝大，焊接组件表面清洁度不够导致焊料聚成球状难以铺展开，以及焊接组件表面粗糙度不够导致焊料与焊接件之间的毛细作用不理想，一系列导致大功率外壳的综合性能差等技术问题，使得产品成品率较低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，包括以下步骤：
步骤一、对引线镶件进行前处理；
步骤二、对直引线进行前处理；
步骤三、对铜芯柱进行前处理；
步骤四、对焊料进行前处理；
步骤五、采用链式气氛钎焊炉对引线镶件及直引线组件进行焊接；
步骤六、采用链式气氛钎焊炉对组件及铜芯柱进行焊接；
步骤七、采用链式气氛烧结炉对焊接件进行封接；
步骤八、对大功率外壳产品的综合性能进行测试。
优选的，对引线镶件、直引线、铜芯柱进行前处理，需彻底清除引线镶件表面的油污、残渣及铁屑，获得干净的引线镶件表面。将引线镶件完全浸没于比例为1:20的去油剂水溶液中，超声清洗30min；过三级水洗槽去除引线镶件表面多余的清洗剂残留物；置于酒精中超声清洗15 min，以去除表面油脂；烘干。
优选的，使用链式气氛烧结炉在930℃，网带速率为60mm/min过炉，去除引线镶件的杂质及气体等污染物。用600目的砂纸将过炉处理后的引线镶件打磨钎焊直引线的两面，使表面粗糙度达到使用要求。再次按照上述步骤去除砂纸残留的杂质。选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对处理好的引线镶件进行化学抛光处理20~30s，去除引线镶件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌。
优选的，采用链式气氛钎焊炉对引线镶件和直引线组件进行焊接。选用的钎焊工艺参数温度为900~950℃，网带速率为45~60mm/min，气氛（60L/min氮气、60L/min氮气＋30L/min氢气或真空），选取牌号为φ0.1mm-φ0.15mm的AgCu7.5焊料环放置焊接孔上，再放置一个φ0.1mm-φ0.2mm的AgCu28焊料环，采用两种不同焊料牌号及规格相叠加的焊接方式，调整最佳的钎焊工艺，使引线镶件和直引线组件表现出较好的焊接性能。
优选的，选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对引线镶件和直引线焊接组件进行化学抛光处理20~30s，去除组件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌。使用上述化学抛光方法对铜芯柱进行处理。
优选的，采用链式气氛钎焊炉对组件和铜芯柱进行焊接。选用的钎焊工艺参数温度为800~850℃，网带速率为55~70mm/min，气氛（50L/min氮气、50L/min氮气＋20L/min氢气或真空），选取牌号为φ0.2mm-φ0.95mm的AgCu28焊料，调整最佳的钎焊工艺，使组件和铜芯柱表现出较好的焊接性能。
优选的，采用链式气氛烧结炉对焊接件进行封接。选用的封接工艺参数温度为940℃，网带速率为70mm/min，真空气氛下进行封接，大功率外壳表现出较好的综合性能。
优选的，所述的引线镶件基体材料是4J29，直引线材质为4J50铜芯复合，铜芯柱材质为纯铜。
与相关技术相比较，本发明提供的用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺具有如下有益效果：
本发明提供一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，
（1）、本发明采用链式气氛钎焊炉及链式气氛烧结炉，对大功率外壳的焊接组件进行钎焊，大功率外壳进行封接，得出适用于大功率外壳钎焊可靠性的工艺。实现综合性能良好且稳定可靠的焊接件，具有工艺简单，减轻人工劳动力，零污染，综合效果显著等技术优势。
（2）、通过本发明的方法得出的钎焊可靠性的工艺参数，使得不同牌号的焊料与不同材质的焊接组件通过不同的焊接工艺钎焊，既避免了焊料飞溅或者焊料量不足引起的焊接可靠性差，又系统的研究了复合材质钎焊的成套工艺，能够满足大功率外壳钎焊的可靠性能，大大提高了整体封接件的机械强度。
（3）、大功率外壳钎焊可靠性研究机理表现为，钎焊是利用适量的焊料，填满不同焊接组件结合的间隙面形成可靠的焊接方法，通过焊料环在高温下熔融润湿焊接组件并能致密的填满全部间隙，控制焊料成分、焊料量的选取，钎焊温度的控制，钎焊焊料以及焊接组件表面的清洁程度，焊接组件表面适宜的粗糙度，进而发生一系列物理、化学反应达到良好的焊接组件间有效结合。在合适的高温下，焊料达到固相线使之成为熔融状态，和焊接组件间发生钎焊金属向焊料中溶解和焊料向钎焊金属扩散的相互扩散反应。钎焊金属在钎焊过程中向焊料的溶解，形成表面的微区熔化，提高大功率外壳焊接可靠性。
附图说明
图1 焊接组合件的俯视图
图2 焊接组合件的三维效果图
图3 焊接组合件的主视图。
实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例的方法包括以下步骤：
步骤一、对引线镶件、直引线、铜芯柱进行前处理，需彻底清除引线镶件表面的油污、残渣及铁屑，获得干净的引线镶件表面。将引线镶件完全浸没于比例为1:20去油剂的水溶液中，超声清洗30min；过三级水洗槽去除引线镶件表面多余的清洗剂残留物；置于酒精中超声清洗15 min，以去除表面油脂；烘干。
步骤二、使用链式气氛烧结炉在930℃，网带速率为60mm/min过炉，去除引线镶件表面的氧化物及油污等污染物。用600目的砂纸将过炉处理后的引线镶件打磨钎焊直引线的两面，使表面达到纵横交错的纹路对焊料的起到特殊的毛细作用达到使用要求。再次按照上述步骤去除砂纸残留的杂质。选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对处理好的引线镶件进行化学抛光处理20~30s，去除引线镶件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌。
步骤三、采用链式气氛钎焊炉对引线镶件和直引线组件进行焊接。选用的钎焊工艺参数温度为900℃，网带速率为45 mm/min，气氛为60L/min氮气，选取牌号为φ0.1mm-φ0.15mm的AgCu7.5焊料环放置焊接孔上，再放置一个φ0.1mm-φ0.2mm的AgCu28焊料环，采用两种不同焊料牌号及规格相叠加的焊接方式，调整最佳的钎焊工艺，使引线镶件和直引线组件表现出较好的焊接性能。
步骤四、选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对引线镶件和直引线焊接组件进行化学抛光处理20~30s，去除组件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌。使用上述化学抛光方法对铜芯柱进行处理。
步骤五、采用链式气氛钎焊炉对组件和铜芯柱进行焊接。选用的钎焊工艺参数温度为800℃，网带速率为55mm/min，气氛为50L/min氮气，选取牌号为φ0.2mm-φ0.95mm的AgCu28焊料，调整最佳的钎焊工艺，使组件和铜芯柱表现出较好的焊接性能。
步骤六、采用链式气氛烧结炉对焊接件进行封接。选用的封接工艺参数温度为940℃，网带速率为70mm/min，真空气氛下进行封接，大功率外壳表现出较好的综合性能。
步骤七、在30倍显微镜下观察焊接区域焊料流淌状态，对大功率外壳产品的综合性能进行测试。
对比例1-1
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为900℃，网带速率为50mm/min，气氛为60L/min氮气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为800℃，网带速率为60mm/min，气氛为50L/min氮气。
对比例1-2
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为900℃，网带速率为50mm/min，气氛为60L/min氮气+30 L/min氢气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为800℃，网带速率为60mm/min，气氛为50L/min氮气+20 L/min氢气。
对比例1-3
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为900℃，网带速率为50mm/min，气氛为真空保护；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为800℃，网带速率为60mm/min，气氛为真空保护。
对比例1-4
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为900℃，网带速率为60mm/min，气氛为60L/min氮气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为800℃，网带速率为70mm/min，气氛为50L/min氮气。
对比例1-5
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为900℃，网带速率为60mm/min，气氛为60L/min氮气+30 L/min氢气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为800℃，网带速率为70mm/min，气氛为50L/min氮气+20 L/min氢气。
对比例1-6
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为900℃，网带速率为60mm/min，气氛为真空保护；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为800℃，网带速率为70mm/min，气氛为真空保护。
实施例2
本实施例的方法包括以下步骤：
步骤一、对引线镶件、直引线、铜芯柱进行前处理，需彻底清除引线镶件表面的油污、残渣及铁屑，获得干净的引线镶件表面。将引线镶件完全浸没于比例为1:20去油剂的水溶液中，超声清洗30min；过三级水洗槽去除引线镶件表面多余的清洗剂残留物；置于酒精中超声清洗15 min，以去除表面油脂；烘干。
步骤二、使用链式气氛烧结炉在930℃，网带速率为60mm/min过炉，去除引线镶件表面的氧化物及油污等污染物。用600目的砂纸将过炉处理后的引线镶件打磨钎焊直引线的两面，使表面达到纵横交错的纹路对焊料的起到特殊的毛细作用达到使用要求。再次按照上述步骤去除砂纸残留的杂质。选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对处理好的引线镶件进行化学抛光处理20~30s，去除引线镶件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌。
步骤三、采用链式气氛钎焊炉对引线镶件和直引线组件进行焊接。选用的钎焊工艺参数温度为930℃，网带速率为45 mm/min，气氛为60L/min氮气，选取牌号为φ0.15-φ0.1的AgCu7.5焊料环放置焊接孔上，再放置一个φ0.2-φ0.1的AgCu28焊料环，采用两种不同焊料牌号及规格相叠加的焊接方式，调整最佳的钎焊工艺，使引线镶件和直引线组件表现出较好的焊接性能。
步骤四、选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对引线镶件和直引线焊接组件进行化学抛光处理20~30s，去除组件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌。使用上述化学抛光方法对铜芯柱进行处理。
步骤五、采用链式气氛钎焊炉对组件和铜芯柱进行焊接。选用的钎焊工艺参数温度为820℃，网带速率为55mm/min，气氛为50L/min氮气，选取牌号为φ0.2-φ0.95的AgCu28焊料，调整最佳的钎焊工艺，使组件和铜芯柱表现出较好的焊接性能。
步骤六、采用链式气氛烧结炉对焊接件进行封接。选用的封接工艺参数温度为940℃，网带速率为70mm/min，真空气氛下进行封接，大功率外壳表现出较好的综合性能。
步骤七、在30倍显微镜下观察焊接区域焊料流淌状态，对大功率外壳产品的综合性能进行测试。
对比例2-1
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为930℃，网带速率为50mm/min，气氛为60L/min氮气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为820℃，网带速率为60mm/min，气氛为50L/min氮气。
对比例2-2
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为930℃，网带速率为50mm/min，气氛为60L/min氮气+30L/min氢气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为820℃，网带速率为60mm/min，气氛为50L/min氮气+20L/min氢气。
对比例2-3
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为930℃，网带速率为50mm/min，气氛为真空保护；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为820℃，网带速率为60mm/min，气氛为真空保护。
对比例2-4
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为930℃，网带速率为60mm/min，气氛为60L/min氮气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为820℃，网带速率为70mm/min，气氛为50L/min氮气。
对比例2-5
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为930℃，网带速率为60mm/min，气氛为60L/min氮气＋30L/min氢气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为820℃，网带速率为70mm/min，气氛为50L/min氮气＋20L/min氢气。
对比例2-6
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为930℃，网带速率为60mm/min，气氛为真空保护；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为820℃，网带速率为70mm/min，气氛为真空保护。
实施例3
本实施例的方法包括以下步骤：
步骤一、对引线镶件、直引线、铜芯柱进行前处理，需彻底清除引线镶件表面的油污、残渣及铁屑，获得干净的引线镶件表面。将引线镶件完全浸没于比例为1:20 去油剂的水溶液中，超声清洗30min；过三级水洗槽去除引线镶件表面多余的清洗剂残留物；置于酒精中超声清洗15 min，以去除表面油脂；烘干。
步骤二、使用链式气氛烧结炉在930℃，网带速率为60mm/min过炉，去除引线镶件表面的氧化物及油污等污染物。用600目的砂纸将过炉处理后的引线镶件打磨钎焊直引线的两面，使表面达到纵横交错的纹路对焊料的起到特殊的毛细作用达到使用要求。再次按照上述步骤去除砂纸残留的杂质。选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对处理好的引线镶件进行化学抛光处理20~30s，去除引线镶件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌。
步骤三、采用链式气氛钎焊炉对引线镶件和直引线组件进行焊接。选用的钎焊工艺参数温度为950℃，网带速率为45 mm/min，气氛为60L/min氮气，选取牌号为φ0.15-φ0.1的AgCu7.5焊料环放置焊接孔上，再放置一个φ0.2-φ0.1的AgCu28焊料环，采用两种不同焊料牌号及规格相叠加的焊接方式，调整最佳的钎焊工艺，使引线镶件和直引线组件表现出较好的焊接性能。
步骤四、选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对引线镶件和直引线焊接组件进行化学抛光处理20~30s，去除组件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌。使用上述化学抛光方法对铜芯柱进行处理。
步骤五、采用链式气氛钎焊炉对组件和铜芯柱进行焊接。选用的钎焊工艺参数温度为850℃，网带速率为55mm/min，气氛为50L/min氮气，选取牌号为φ0.2-φ0.95的AgCu28焊料，调整最佳的钎焊工艺，使组件和铜芯柱表现出较好的焊接性能。
步骤六、采用链式气氛烧结炉对焊接件进行封接。选用的封接工艺参数温度为940℃，网带速率为70mm/min，真空气氛下进行封接，大功率外壳表现出较好的综合性能。
步骤七、在30倍显微镜下观察焊接区域焊料流淌状态，对大功率外壳产品的综合性能进行测试。
对比例3-1
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为950℃，网带速率为50mm/min，气氛为60L/min氮气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为850℃，网带速率为60mm/min，气氛为50L/min氮气。
对比例3-2
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为950℃，网带速率为50mm/min，气氛为60L/min氮气+30L/min氢气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为850℃，网带速率为60mm/min，气氛为50L/min氮气+20L/min氢气。
对比例3-3
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为950℃，网带速率为50mm/min，气氛为真空保护；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为850℃，网带速率为60mm/min，气氛为真空保护。
对比例3-4
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为950℃，网带速率为60mm/min，气氛为60L/min氮气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为850℃，网带速率为70mm/min，气氛为50L/min氮气。
对比例3-5
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为950℃，网带速率为60mm/min，气氛为60L/min氮气+30L/min氢气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为850℃，网带速率为70mm/min，气氛为50L/min氮气+20L/min氢气。
对比例3-6
本实施例给出一种提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，具体过程与实施例1相同，具体工艺参数条件参见表1，区别在于本实施例采用引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为950℃，网带速率为60mm/min，气氛为真空保护；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为850℃，网带速率为70mm/min，气氛为真空保护。
最佳的工艺参数组合为：采用链式气氛钎焊炉对引线镶件与直引线组件钎焊工艺参数：钎焊温度为930℃，网带速率为50mm/min，气氛为60L/min氮气+30L/min氢气；选用的组件和铜件的焊接工艺参数：钎焊温度为820℃，网带速率为60mm/min，气氛为50L/min氮气+20L/min氢气。一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺满足焊接的特性。
表1 各个实施例的参数组成
编号 引线镶件与直引线组合钎焊温度(℃) 网带速率 (mm/min) 组合与铜件钎焊温度(℃) 网带速率 (mm/min) 气氛
实施例1 900 45 800 55 氮气
对比例1-1 900 50 800 60 氮气
对比例1-2 900 50 800 60 氮气+氢气
对比例1-3 900 50 800 60 真空
对比例1-4 900 60 800 70 氮气
对比例1-5 900 60 800 70 氮气＋氢气
对比例1-6 900 60 800 70 真空
实施例2 930 45 820 55 氮气
对比例2-1 930 50 820 60 氮气
对比例2-2 930 50 820 60 氮气＋氢气
对比例2-3 930 50 820 60 真空
对比例2-4 930 60 820 70 氮气
对比例2-5 930 60 820 70 氮气＋氢气
对比例2-6 930 60 820 70 真空
实施例3 950 45 850 55 氮气
对比例3-1 950 50 850 60 氮气
对比例3-2 950 50 850 60 氮气＋氢气
对比例3-3 950 50 850 60 真空
对比例3-4 950 60 850 70 氮气
对比例3-5 950 60 850 70 氮气＋氢气
对比例3-6 950 60 850 70 真空
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于提高大功率外壳钎焊可靠性工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对引线镶件进行前处理；
步骤二、对直引线进行前处理；
步骤三、对铜芯柱进行前处理；
步骤四、对焊料进行前处理；
步骤五、采用链式气氛钎焊炉对引线镶件及直引线组件进行焊接；
步骤六、采用链式气氛钎焊炉对组件及铜芯柱进行焊接；
步骤七、采用链式气氛烧结炉对焊接件进行封接；
步骤八、对大功率外壳产品的综合性能进行测试；
对引线镶件、直引线、铜芯柱进行前处理，需彻底清除引线镶件表面的油污、残渣及铁屑，获得干净的引线镶件表面；将引线镶件完全浸没于比例为1:20的去油剂水溶液中，超声清洗30min；过三级水洗槽去除引线镶件表面多余的清洗剂残留物；置于酒精中超声清洗15min，以去除表面油脂；烘干；
使用链式气氛烧结炉在930℃，网带速率为60mm/min过炉，去除引线镶件的杂质及气体等污染物；用600目的砂纸将过炉处理后的引线镶件打磨钎焊直引线的两面，使表面粗糙度达到使用要求；再次按照上述步骤去除砂纸残留的杂质；选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对处理好的引线镶件进行化学抛光处理20~30s，去除引线镶件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌；
选用磷酸与双氧水体积比例为3:1的溶液对引线镶件和直引线焊接组件进行化学抛光处理20~30s，去除组件表面薄氧化膜，使表面状态有利于焊料的浸润及流淌；使用上述化学抛光方法对铜芯柱进行处理；
采用链式气氛钎焊炉对引线镶件和直引线组件进行焊接；选用的钎焊工艺参数温度为900~950℃，网带速率为45~60mm/min，气氛为60L/min氮气、60L/min氮气＋30L/min氢气或真空，选取牌号为φ0.1mm-φ0.15mm的AgCu7.5焊料环放置焊接孔上，再放置一个φ0.1mm-φ0.2mm的AgCu28焊料环，采用两种不同焊料牌号及规格相叠加的焊接方式，调整最佳的钎焊工艺，使引线镶件和直引线组件表现出较好的焊接性能；
采用链式气氛钎焊炉对组件和铜芯柱进行焊接；选用的钎焊工艺参数温度为800~850℃，网带速率为55~70mm/min，气氛为50L/min氮气、50L/min氮气＋20L/min氢气或真空，选取牌号为φ0.2mm-φ0.95mm的AgCu28焊料，调整最佳的钎焊工艺，使组件和铜芯柱表现出较好的焊接性能；
采用链式气氛烧结炉对焊接件进行封接；选用的封接工艺参数温度为940℃，网带速率为70mm/min，真空气氛下进行封接，大功率外壳表现出较好的综合性能；
所述的引线镶件基体材料是4J29，直引线材质为4J50铜芯复合，铜芯柱材质为纯铜。
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