如何保證甲酸爐在運(yùn)行過程中氧濃度穩(wěn)定在正常值范圍內(nèi)？

· 定義與原理

· 定義：甲酸爐是一種電子制造行業(yè)用的回流爐，也叫甲酸真空爐，在真空環(huán)境下利用甲酸處理材料，主要用于回流焊接過程。

· 原理：設(shè)備通過降低爐內(nèi)氣壓減少雜質(zhì)氣體，抑制材料氧化。甲酸在加熱時(shí)分解產(chǎn)生還原性氣體，可去除材料表面氧化層，提升焊接性能和表面質(zhì)量。

· 結(jié)構(gòu)組成

· 加熱系統(tǒng)：通常采用特制發(fā)熱模塊，如加熱管道內(nèi)設(shè)置石英燈或其他加熱元件，能夠快速、均勻地對(duì)爐內(nèi)工件進(jìn)行加熱，有的甲酸爐還配置多套加熱系統(tǒng)，以滿足不同工藝需求。

· 真空系統(tǒng)：一般由真空泵、真空管道和閥門等組成，可將爐內(nèi)抽成高真空狀態(tài)，減少雜質(zhì)氣體和氧氣的影響，提高熱傳導(dǎo)效率，常見的真空泵有直聯(lián)高速旋片式真空泵等。

· 冷卻系統(tǒng)：多采用水冷卻系統(tǒng)，也有結(jié)合氣體冷卻的方式，在完成加熱工藝后，可快速對(duì)工件進(jìn)行冷卻，保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，如通過設(shè)于焊接平臺(tái)下方的冷卻水管進(jìn)行冷卻。

· 氣氛系統(tǒng)：可以充入氮?dú)?、氫氣、氮?dú)浠旌蠚?、甲酸等還原或保護(hù)性氣體，實(shí)現(xiàn)無助焊劑焊接，確保焊點(diǎn)無空洞，同時(shí)設(shè)有甲酸注入及回收系統(tǒng)，可準(zhǔn)確控制甲酸的使用。

· 控制系統(tǒng)：軟件模塊化設(shè)計(jì)，可單獨(dú)設(shè)置工藝曲線、真空抽取、氣氛、冷卻等參數(shù)，并可合并生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)一鍵操作，還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)控加熱溫度、真空度和冷卻速率等，具有工藝參數(shù)存儲(chǔ)、設(shè)備參數(shù)記錄和調(diào)用等功能。

· 觀察系統(tǒng)：部分甲酸爐腔體帶有可視窗口，方便操作人員實(shí)時(shí)觀察焊接過程，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)整。

· 特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)

· 焊接質(zhì)量高：利用甲酸的還原性去除金屬表面氧化層，結(jié)合真空環(huán)境，可有效減少焊點(diǎn)的空洞率，提高焊接強(qiáng)度和可靠性，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的焊接，如浩寶在線式甲酸真空焊接爐單個(gè)空洞率＜1%，總空洞率≤2%。

· 環(huán)保節(jié)能：相比傳統(tǒng)焊接工藝，甲酸爐采用無助焊劑焊接，減少了助焊劑使用和清洗過程中產(chǎn)生的污染物，同時(shí)優(yōu)化了工藝流程，降低了能源消耗和資源浪費(fèi)。

· 生產(chǎn)效率高：加熱、冷卻速度快，可快速完成一個(gè)焊接周期，且部分甲酸爐采用多腔室或流水線式設(shè)計(jì)，如 WRO1300 在線晶圓真空甲酸爐有 個(gè)工位流水線式運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。

· 工藝穩(wěn)定性好：具備精確的溫度控制、真空度控制和氣氛控制，可重復(fù)性高，能夠保證每次焊接的質(zhì)量穩(wěn)定一致，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

· 應(yīng)用領(lǐng)域

· 半導(dǎo)體行業(yè)：用于 IGBT 模塊、MOSFET 器件、晶圓級(jí)封裝等半導(dǎo)體器件的封裝焊接，可提高器件的性能和可靠性。

· 電子制造行業(yè)：適用于消費(fèi)電子、通訊設(shè)備等產(chǎn)品中電子元器件的焊接，如手機(jī)、電腦、平板等產(chǎn)品中的電路板焊接。

· 光電器件領(lǐng)域：可用于光電器件如 LED、激光二極管等的封裝焊接，能夠提升光電器件的光學(xué)性能和穩(wěn)定性。

· 其他領(lǐng)域：還可應(yīng)用于 MEMS 封裝、氣密性封裝、大功率器件封裝等領(lǐng)域，滿足不同產(chǎn)品的封裝需求。

氧化鋯氧量分析儀法

· 原理：氧化鋯傳感器在高溫下，其兩側(cè)氧濃度不同會(huì)產(chǎn)生氧濃差電勢(shì)，該電勢(shì)與氧濃度符合能斯特方程，通過測(cè)量電勢(shì)來計(jì)算氧濃度。

· 操作：將氧化鋯探頭插入甲酸爐的高溫區(qū)，通常是靠近加熱元件或氣體流動(dòng)較為均勻的位置。連接好分析儀與探頭，進(jìn)行校準(zhǔn)后，即可從分析儀上讀取氧濃度數(shù)據(jù)。

· 優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好，可用于高溫環(huán)境，對(duì)氧濃度變化響應(yīng)快，能適應(yīng)多種氣體環(huán)境，受甲酸等氣體干擾小。

  OXY-GC-168氧氣分析儀是專為嚴(yán)苛環(huán)境應(yīng)用而開發(fā)的氧氣分析儀，它是一 種非?？煽浚o湊且經(jīng)濟(jì)的氧氣分析儀。這種分析儀采用快速響應(yīng)的LT氧化鋯傳感 器，可以測(cè)量從1ppm到25%的氧氣濃度?？焖夙憫?yīng)、高精度和無需定期校準(zhǔn)等特 性使得這款分析儀具有低維護(hù)且可以為過程控制應(yīng)用提供可靠性能的分析儀。