CN114740925B - 电子器件内部水汽的离线控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子器件内部水汽的离线控制方法，涉及电子器件加工领域，包括以下步骤：S1.将待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；S2.设定相关参数，包括一次烘烤温度T、真空度、烘烤时间t、抽充气体次数，对电子器件进行预烘烤；S3.将预烘烤后的电子器件在特定温度下拿出独立烘箱，转入电子器件生产线上的集成烘箱中；S4.设定相关参数，包括二次变温烘烤温度T'、真空度、烘烤时间t'、抽充气体次数，对电子器件进行线上烘烤；S5.将线上烘烤完成的电子器件转入手套箱中完成气密封装。本发明解决了现有技术在线烘烤时间过长、影响产线产品流转的问题，提升了产线生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件加工领域，具体涉及电子器件内部水汽的离线控制方法。
背景技术
内部水汽含量是影响密封电子器件可靠性的一个重要因素。TR组件、延时组件、发射机等多种电子器件内部水汽含量较高时，水汽不仅会引起附加表面漏电及相关的次级效应，还会同盐类产生水解或电化学反应，引起器件内部芯片、功放等元件的腐蚀失效。水汽含量超标造成的失效一般难以通过无损质量检验在应用初期及时发现，且一旦发现，一般为批次性质量问题，因此，常常会给批量型号产品的研制生产带来进度拖延的严重后果，并且对型号产品质量的可靠性构成严重威胁。
现有的电子器件内部水汽含量的控制方法是在生产线上设置集成烘箱进行“在线烘烤”。在使用该方法进行烘烤时，为了达到航空、航天、新能源等各行业对电子器件水汽含量的要求标准，电子器件通常需要在集成烘箱中烘烤较长时间。而同批次器件烘烤结束前集成烘箱的外舱门不可打开，否则容易混入空气导致器件二次吸水。因此，位于其后批次的电子器件只能在较长的烘烤时间内停止流转，等待烘烤结束，严重影响了产线的生产效率。
因此，如何在进行电子器件内部水汽含量控制的同时提高产线生产效率是电子行业亟需解决的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电子器件内部水汽的离线控制方法，解决了现有技术在线烘烤时间过长、影响产线产品流转的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种电子器件内部水汽的离线控制方法，包括以下步骤：
S1.将待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；
S2.设定相关参数，包括一次烘烤温度T、真空度、烘烤时间t、抽充气体次数，对电子器件进行预烘烤；
S3.将预烘烤后的电子器件在特定温度下拿出独立烘箱，转入电子器件生产线上的集成烘箱中；
S4.设定相关参数，包括二次变温烘烤温度T'、真空度、烘烤时间 t'、抽充气体次数，对电子器件进行线上烘烤；
S5.将线上烘烤完成的电子器件转入手套箱中完成气密封装。
优选的，所述S1中，每一批次电子器件可放置在独立的真空烘箱中进行烘烤，且真空烘箱的数量可根据电子器件的批次数量进行设置。
优选的，所述S2中的一次烘烤温度T为105～180℃，真空度≤10 Pa，烘烤时间t为3～72h，抽充气体次数为3～7次。
优选的，所述S3中的特定温度为T+5℃。
优选的，所述S3中，将电子器件从独立烘箱转入集成烘箱的接触空气时间应≤3min。
优选的，所述S4中的T+10℃≤T'≤T+20℃，真空度≤10Pa，烘烤时间t'＝t/6，抽充气体次数为1～3次。
优选的，所述S5中，将电子器件转入手套箱的过程中不得再离线接触空气，必须在保护气气氛中。
优选的，所述保护气为氮气或氩气。
(三)有益效果
本发明提供了一种电子器件内部水汽的离线控制方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
本发明先将同批次电子器件放置在离线独立烘箱中进行预烘烤，待电子器件完成预烘烤后再将其放置在线上集成烘箱中进行二次烘烤，从而缩短在线烘烤的时间，避免其后批次的电子器件在产线上流转停滞，大大提高了产线的生产效率。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种电子器件内部水汽的离线控制方法，解决了电子器件在线烘烤时间过长、影响产线产品流转的问题，实现提高产线生产效率的效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
电子器件内部水汽的离线控制方法，包括以下步骤：
S1.将连接器、芯片、电容等各类元件组装完毕的待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；
S2.设定一次烘烤温度T为105℃，真空度10Pa，烘烤时间t为72h，抽充气体次数为7次，对电子器件进行预烘烤；
S3.向真空的独立烘箱中充入氮气，将预烘烤结束的电子器件在 110℃温度下拿出独立烘箱，并快速转入电子器件生产线上的集成烘箱中，中转过程电子器件接触空气的时间应≤3min；
S4.启动集成烘箱真空泵，将集成烘箱抽真空，设定二次烘烤温度 T'为115℃，真空度10Pa，烘烤时间为12h，抽充气体次数为3次，对电子器件进行线上烘烤；
S5.完成线上烘烤后，关闭集成烘箱的加热功能，等待电子器件冷却至40℃以下；
S6.向真空的集成烘箱中充入氮气，打开集成烘箱的内舱门，即集成烘箱与手套箱连接一侧的舱门，将线上烘烤完成的电子器件转入具有氮气保护的手套箱中完成气密封装，转入手套箱的过程中不得再离线接触空气；
S7.在手套箱中使用激光焊、平行缝焊或其他方式完成电子器件的密封，将手套箱中的惰性气体封闭在电子器件内腔。
S8.将密封好的电子器件转入下一工序，继续在生产线上流转。
实施例2
电子器件内部水汽的离线控制方法，包括以下步骤：
S1.将连接器、芯片、电容等各类元件组装完毕的待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；
S2.设定一次烘烤温度T为120℃，真空度10Pa，烘烤时间t为28h，抽充气体次数为7次，对电子器件进行预烘烤；
S3.向真空的独立烘箱中充入氩气，将预烘烤结束的电子器件在 125℃温度下拿出独立烘箱，并快速转入电子器件生产线上的集成烘箱中，中转过程电子器件接触空气的时间应≤3min；
S4.启动集成烘箱真空泵，将集成烘箱抽真空，设定二次烘烤温度T'为135℃，真空度10Pa，烘烤时间为4.67h，抽充气体次数为3次，对电子器件进行线上烘烤；
S5.完成线上烘烤后，关闭集成烘箱的加热功能，等待电子器件冷却至40℃以下；
S6.向真空的集成烘箱中充入氩气，打开集成烘箱的内舱门，即集成烘箱与手套箱连接一侧的舱门，将线上烘烤完成的电子器件转入具有氩气保护的手套箱中完成气密封装，转入手套箱的过程中不得再离线接触空气；
S7.在手套箱中使用激光焊、平行缝焊或其他方式完成电子器件的密封，将手套箱中的惰性气体封闭在电子器件内腔。
S8.将密封好的电子器件转入下一工序，继续在生产线上流转。
实施例3
电子器件内部水汽的离线控制方法，包括以下步骤：
S1.将连接器、芯片、电容等各类元件组装完毕的待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；
S2.设定一次烘烤温度T为135℃，真空度5Pa，烘烤时间t为15h，抽充气体次数为5次，对电子器件进行预烘烤；
S3.向真空的独立烘箱中充入氮气，将预烘烤结束的电子器件在 140℃温度下拿出独立烘箱，并快速转入电子器件生产线上的集成烘箱中，中转过程电子器件接触空气的时间应≤3min；
S4.启动集成烘箱真空泵，将集成烘箱抽真空，设定二次烘烤温度 T'为150℃，真空度5Pa，烘烤时间为2.5h，抽充气体次数为2次，对电子器件进行线上烘烤；
S5.完成线上烘烤后，关闭集成烘箱的加热功能，等待电子器件冷却至40℃以下；
S6.向真空的集成烘箱中充入氩气，打开集成烘箱的内舱门，即集成烘箱与手套箱连接一侧的舱门，将线上烘烤完成的电子器件转入具有氮气保护的手套箱中完成气密封装，转入手套箱的过程中不得再离线接触空气；
S7.在手套箱中使用激光焊、平行缝焊或其他方式完成电子器件的密封，将手套箱中的惰性气体封闭在电子器件内腔。
S8.将密封好的电子器件转入下一工序，继续在生产线上流转。
实施例4
电子器件内部水汽的离线控制方法，包括以下步骤：
S1.将连接器、芯片、电容等各类元件组装完毕的待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；
S2.设定一次烘烤温度T为150℃，真空度5Pa，烘烤时间t为8h，抽充气体次数为5次，对电子器件进行预烘烤；
S3.向真空的独立烘箱中充入氩气，将预烘烤结束的电子器件在 155℃温度下拿出独立烘箱，并快速转入电子器件生产线上的集成烘箱中，中转过程电子器件接触空气的时间应≤3min；
S4.启动集成烘箱真空泵，将集成烘箱抽真空，设定二次烘烤温度 T'为165℃，真空度5Pa，烘烤时间为1.33h，抽充气体次数为2次，对电子器件进行线上烘烤；
S5.完成线上烘烤后，关闭集成烘箱的加热功能，等待电子器件冷却至40℃以下；
S6.向真空的集成烘箱中充入氮气，打开集成烘箱的内舱门，即集成烘箱与手套箱连接一侧的舱门，将线上烘烤完成的电子器件转入具有氮气保护的手套箱中完成气密封装，转入手套箱的过程中不得再离线接触空气；
S7.在手套箱中使用激光焊、平行缝焊或其他方式完成电子器件的密封，将手套箱中的惰性气体封闭在电子器件内腔。
S8.将密封好的电子器件转入下一工序，继续在生产线上流转。
实施例5
电子器件内部水汽的离线控制方法，包括以下步骤：
S1.将连接器、芯片、电容等各类元件组装完毕的待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；
S2.设定一次烘烤温度T为165℃，真空度3Pa，烘烤时间t为5h，抽充气体次数为3次，对电子器件进行预烘烤；
S3.向真空的独立烘箱中充入氩气，将预烘烤结束的电子器件在 170℃温度下拿出独立烘箱，并快速转入电子器件生产线上的集成烘箱中，中转过程电子器件接触空气的时间应≤3min；
S4.启动集成烘箱真空泵，将集成烘箱抽真空，设定二次烘烤温度 T'为180℃，真空度3Pa，烘烤时间为0.83h，抽充气体次数为1次，对电子器件进行线上烘烤；
S5.完成线上烘烤后，关闭集成烘箱的加热功能，等待电子器件冷却至40℃以下；
S6.向真空的集成烘箱中充入氮气，打开集成烘箱的内舱门，即集成烘箱与手套箱连接一侧的舱门，将线上烘烤完成的电子器件转入具有氩气保护的手套箱中完成气密封装，转入手套箱的过程中不得再离线接触空气；
S7.在手套箱中使用激光焊、平行缝焊或其他方式完成电子器件的密封，将手套箱中的惰性气体封闭在电子器件内腔；
S8.将密封好的电子器件转入下一工序，继续在生产线上流转。
实施例6
电子器件内部水汽的离线控制方法，包括以下步骤：
S1.将连接器、芯片、电容等各类元件组装完毕的待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；
S2.设定一次烘烤温度T为180℃，真空度3Pa，烘烤时间t为3h，抽充气体次数为3次，对电子器件进行预烘烤；
S3.向真空的独立烘箱中充入氩气，将预烘烤结束的电子器件在 185℃温度下拿出独立烘箱，并快速转入电子器件生产线上的集成烘箱中，中转过程电子器件接触空气的时间应≤3min；
S4.启动集成烘箱真空泵，将集成烘箱抽真空，设定二次烘烤温度 T'为195℃，真空度3Pa，烘烤时间为0.5h，抽充气体次数为1次，对电子器件进行线上烘烤；
S5.完成线上烘烤后，关闭集成烘箱的加热功能，等待电子器件冷却至40℃以下；
S6.向真空的集成烘箱中充入氩气，打开集成烘箱的内舱门，即集成烘箱与手套箱连接一侧的舱门，将线上烘烤完成的电子器件转入具有氮气保护的手套箱中完成气密封装，转入手套箱的过程中不得再离线接触空气；
S7.在手套箱中使用激光焊、平行缝焊或其他方式完成电子器件的密封，将手套箱中的惰性气体封闭在电子器件内腔；
S8.将密封好的电子器件转入下一工序，继续在生产线上流转。
检测试验
1、使用实施例1-6的离线控制方法对电子器件进行水汽处理，处理后的电子器件的水汽含量如下表1所示。
表1-使用实施例1-6的离线控制方法处理的电子器件的水汽含量
2、使用常规单温在线烘烤方法对电子器件的水汽进行处理，分别选用与实施例1～6中的在线烘烤温度相同的六组温度作为单温在线烘烤温度，检测使电子器件水汽含量分别降至上述实施例1～6的水汽含量所需的在线烘烤时间，并记录在下表2中。
由表1中试验数据可知：
1、采用离线-在线复合式变温烘烤对电子器件内部的水汽进行处理，电子器件的水汽含量均符合不同行业内的使用标准，达到了优异的降水汽效果；
2、本发明在离线的独立烘箱中进行烘烤时的温度略低于在线集成烘箱中的烘烤温度，电子器件烘烤温度有层次且适当地提高，有利于提升本发明控制方法对电子器件的降水汽处理效果。
由表2中试验数据可知：
为了达到与本发明相同的处理效果，即水汽含量降至相同值，单温在线烘烤方式处理电子器件内部水汽所需的时长是本发明在线时长的几倍。说明本发明相较于现有烘烤方式大大缩短了在线烘烤时间，使得产品在产线上可以正常流转，提高了产线的生产效率。
综上所述，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、本发明先将同批次电子器件放置在离线独立烘箱中进行预烘烤，待电子器件完成预烘烤后再将其放置在线上集成烘箱中进行二次烘烤，从而缩短在线烘烤的时间，避免其后批次的电子器件在产线上流转停滞，大大提高了产线的生产效率；
2、由于每一批次电子器件放置在独立的真空烘箱中进行烘烤，且真空烘箱的数量可根据电子器件的批次数量进行调整，使得不同批次之间的电子器件同时进行烘烤，从而节省了烘烤时间，提高了多批次电子器件的产线流转效率；
3、本发明对电子器件的预烘烤以及独立烘烤时的参数进行限制，尤其是烘烤温度的限制，在特定温度区间采用变温烘烤模式，一方面有利于缩短烘烤时间，另一方面，可显著提升对电子器件的降水汽效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种电子器件内部水汽的离线控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将待封装的电子器件放入离线独立工作的真空独立烘箱中；
S2.设定相关参数，包括一次烘烤温度T、真空度、烘烤时间t、抽充气体次数，对电子器件进行预烘烤，所述一次烘烤温度T为105～180℃，真空度≤10Pa，烘烤时间t为3～72h，抽充气体次数为3～7次；
S3.将预烘烤后的电子器件在特定温度下拿出独立烘箱，转入电子器件生产线上的集成烘箱中，特定温度为T+5℃，将电子器件从独立烘箱转入集成烘箱的接触空气时间应≤3min；
S4.设定相关参数，包括二次变温烘烤温度T'、真空度、烘烤时间t'、抽充气体次数，对电子器件进行线上烘烤，T+10℃≤T'≤T+20℃，真空度≤10Pa，烘烤时间t'＝t/6，抽充气体次数为1～3次；
S5.将线上烘烤完成的电子器件转入手套箱中完成气密封装，将电子器件转入手套箱的过程中不得再离线接触空气，必须在保护气气氛中，所述保护气为氮气或氩气。
2.如权利要求1所述的电子器件内部水汽的离线控制方法，其特征在于，所述S1中，每一批次电子器件放置在独立的真空烘箱中进行烘烤，且真空烘箱的数量可根据电子器件的批次数量进行设置。
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