二极管玻璃烧结石墨治具无缺作业流程(玻封二极管,真空/保护气氛炉)
石墨治具由石墨底板(载板)、定位孔槽、石墨压块/压针、盖板组成;中心作用:定位引线、承载芯片+玻璃珠/玻璃粉、高温均匀导热、低热胀大防变形、隔绝保护,防止熔融玻璃偏移、引脚跑位、芯片受压不均。
治具预处理(上线前)
1. 石墨治具检查:检查模腔、定位孔有无崩边、掉粉、磨损、残留玻璃残渣;拾掇石墨粉尘。
2. 清洁:酒精/压缩空气吹扫,必要时喷涂薄层石墨隔绝剂,防止熔融玻璃粘连石墨型腔。
3. 预热可选:长时间放置治具可低温预烘除水汽,防止进炉水汽构成气泡、炸玻。
人工/主动装填(安装入石墨治具)
1. 把石墨底板放置工装台,定位销朝上。
2. 依次放入:下引线→玻璃珠(玻璃坯) →二极管芯片→上引线,每个元件落入石墨阵列模腔,定位销固定引线方位,保证同轴度。
玻封二极管:依托高温让玻璃珠软化熔融,包裹金属引线与芯片,完成绝缘密封。
3. 放置石墨压针/重力压块(要害):在引线顶端施加均匀轻压力,防止高温下引线上浮、跳动,保证玻璃封接界面严密接触。
4. 合上石墨盖板(带透气孔,利于排气、排助焊剂挥发物),整套石墨治具组装完毕。
入炉升温烧结(石墨治具随工件一同进炉)
1. 石墨治具整盘送入链式地道炉或真空烧结炉,炉内通氮气/氢气保护气氛(防止石墨氧化、金属引线氧化)。
2. 升温段:缓慢升温,挥发物、粘结剂逐渐排出;石墨均匀导热,整盘产品温度一致性高。
3. 保温烧结段(玻璃软化封接区间,一般800~1000℃):玻璃受热软化熔融,润泽金属引线和芯片;石墨低热胀大,治具型腔规范简直不变,保证封接规范安稳,不会揉捏芯片发生应力裂纹。
4. 降温段:随炉受控缓慢冷却,石墨治具持续承载,克制玻璃快速冷却发生封接应力、玻壳开裂;阻挠急冷。
出炉、拆治具、脱模
1. 炉体降温到安全温度(不可高温直接开盖取石墨治具,高温石墨接触空气快速氧化烧损)。
2. 取出整套石墨治具,作业台天然冷却。
3. 拆解:取下石墨盖板、石墨压针;取出烧结完毕的玻封二极管。
4. 初步外观检:玻璃封接有无气泡、裂纹、引线倾斜。
治具后处理、循环回用
1. 拾掇石墨治具模腔:去除粘连玻璃残屑、助焊剂积碳;用软刷/喷砂精细拾掇(不能大力碰击石墨,防止崩角掉粉)。
2. 磨损检测:定位孔、型腔规范抽检,磨损超支则报废替换。
3. 存放:干燥防尘存放,防止磕碰,等候下一轮装填运用。
石墨治具在整套工艺中的中心要害
石墨特性:高温安稳、导热均匀、不润泽熔融玻璃;
缺点:高温有氧环境易氧化,所以烧结有必要保护气氛
治具规划:阵列多孔、透气孔、应力释放槽,削减产品热应力;压针结构保证引线压紧不跑位
常见不良与治具相关:引线偏位、玻璃气泡、玻壳开裂,大多来自装填定位不准、压块压力不均、治具积碳、升温曲线不匹配。