產品詳情
一、產品簡介
半導體封裝（如芯片級封裝 CSP、球柵陣列 BGA、系統(tǒng)級封裝 SiP）過程中，鍵合、塑封、固化等工序會產生局部集中熱量，若冷卻不及時，芯片結溫超過 85℃會導致鍵合強度下降（拉力≤15g）、塑封料固化不均（收縮率偏差≥0.5%），甚至引發(fā)芯片內部電路熱損傷（良率降低≥10%）。特別是在倒裝焊工藝中，焊料球（如錫鉛合金）的焊接溫度高達 220 - 260℃，需快速冷卻至室溫以避免焊點氧化（氧化層厚度≥0.1μm）。
半導體封裝冷卻用工業(yè)冷水機作為散熱設備，采用超純水閉環(huán)冷卻系統(tǒng)，可實現 5 - 35℃寬域溫度調節(jié)，溫度穩(wěn)定性達 ±0.1℃，散熱功率覆蓋 1 - 50kW，適配 8 英寸、12 英寸晶圓的封裝生產線。通過微流道精準散熱，使鍵合區(qū)域溫度波動≤±0.5℃，塑封料固化收縮率控制在≤0.2%，焊點剪切強度提升至≥20g。
二、產品描述
（一）超純水精密溫控系統(tǒng)
- 核心配置：采用渦旋壓縮機（振動加速度≤0.1m/s2）與鈦合金微通道換熱器（換熱效率≥98%），配合超純水循環(huán)系統(tǒng)（電阻率≥18.2MΩ?cm），實現 5 - 35℃精確控溫，靜態(tài)溫度波動≤±0.05℃。針對鍵合機（如 ASM、K&S）的高速鍵合（速度≥20 鍵 / 秒）需求，設計脈沖式冷卻補償算法，在鍵合瞬間提升流量 10%，確保金線（直徑 25 - 50μm）鍵合區(qū)域溫度穩(wěn)定在 25±0.5℃。
- 微流道散熱設計：針對 BGA 封裝的大面積散熱需求（封裝尺寸≥30×30mm），定制化微流道冷卻板（流道直徑 0.3 - 0.5mm，間距 1 - 2mm），使熱流密度達 50W/cm2 時仍能保持溫度均勻性（溫差≤0.5℃）。通過流量動態(tài)分配技術（調節(jié)精度 ±1%），可同時冷卻封裝模具的多個區(qū)域（如塑封腔、壓合面），解決局部過熱問題。
（二）超純水凈化與防污染系統(tǒng)
- 水質控制：集成多級超純水處理模塊（預處理 + RO 反滲透 + EDI 電去離子），確保冷卻水電導率≤0.1μS/cm，顆粒度≤0.1μm（每毫升≥0.1μm 顆粒數≤10 個），完全符合 SEMI F63《半導體制造用超純水水質標準》。配備在線 TOC 監(jiān)測儀（精度 ±5ppb）與離子濃度分析儀，當水質超標時自動切換至備用回路（切換時間≤1 秒），避免污染芯片。
- 材料適配：與超純水接觸的管路、閥門采用 316L 不銹鋼（電解拋光 Ra≤0.2μm），密封件選用全氟醚橡膠（耐溫 - 20℃至 200℃），可耐受封裝過程中揮發(fā)的助焊劑（如松香類）腐蝕，無金屬離子析出（析出量≤0.1ppb）。設備內部采用無死角設計，管道彎頭曲率半徑≥3D，避免微生物滋生（菌落總數≤1CFU/100mL）。
（三）低干擾工藝聯動系統(tǒng)
- 低振動設計：壓縮機與機體之間采用空氣彈簧減振（減振效率≥95%），循環(huán)泵選用磁懸浮無接觸式（振動速度≤0.01mm/s），整機運行時的振動振幅≤2μm，遠低于鍵合機的抗振要求（≤10μm），避免振動導致的鍵合位置偏差（偏差≤1μm）。
- 智能聯動控制：通過 SECS/GEM 協議與封裝設備（如塑封機、鍵合機）通訊，實時接收工藝參數（如固化溫度 175℃、鍵合功率 50W），自動調節(jié)冷卻參數。例如，在塑封料固化階段，先以 30℃冷水快速降溫至 80℃，再切換至 25℃恒溫保持，使固化時間縮短 20%（從 60 秒降至 48 秒）。7 寸觸摸屏可存儲 100 組工藝配方，支持遠程監(jiān)控（通過 EtherCAT 總線）與數據追溯（存儲時間≥1 年），滿足 ISO 14644-1 Class 5 潔凈室要求。
三、應用場景
- 金絲鍵合冷卻：針對 12 英寸晶圓的金絲鍵合（直徑 25μm），控制鍵合區(qū)域溫度 25±0.1℃，使鍵合拉力穩(wěn)定在 18 - 22g，鍵合位置偏差≤1μm，滿足 5G 芯片的高可靠性要求（溫度循環(huán)測試 - 55℃至 125℃，1000 次無脫落）。
- BGA 塑封冷卻：為 BGA 封裝（尺寸 50×50mm）的塑封工序提供冷卻，通過 20℃超純水快速帶走熱量，使塑封料（如環(huán)氧樹脂）固化收縮率≤0.2%，焊點共面度偏差≤50μm，適配后續(xù)回流焊工藝（焊接良率≥99.8%）。
- 倒裝焊冷卻：在 120μm 間距的倒裝焊工藝中，將焊接后的芯片從 250℃快速冷卻至 50℃（降溫速率 50℃/s），避免焊料球（SnAgCu 合金）氧化，焊點剪切強度≥25g，滿足車規(guī)級芯片 AEC-Q100 的可靠性標準。
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SiP 系統(tǒng)級封裝冷卻：針對多芯片堆疊的 SiP 封裝（厚度≥5mm），通過分區(qū)微流道冷卻，使頂層與底層芯片的溫差≤1℃，結溫控制在≤70℃，確保高速信號傳輸（10Gbps）時的信號完整性（眼圖張開度≥80%）。
