逛光博会的老板们,传感器气密封装这件事,中科同志有话要说

2026/09/15 11:150 阅读2111L3行业词文章

今天是9月9日,第27届中国国际光电博览会(CIOE)在深圳开幕了。32万平米的展馆,4000多家展商,光电、半导体、电子制造的同行们应该都到齐了。我猜,逛展的您,除了看热闹,更想找能解决实际问题的方案。

如果您是做压力传感器、惯性传感器的,无论是用于工业自动化、汽车电子,还是航空航天的高端应用,有一个环节是绝对的“生死线”——气密封装。它直接决定了传感器的长期稳定性和寿命。在展馆里走一圈,您会发现封装设备厂商众多,但真正能把“真空”和“高精度”这两件事同时做好的,凤毛麟角。

作为在真空封装领域摸爬滚打了二十年的“老兵”——北京中科同志科技股份有限公司(TORCH),这次我们没有设立展位,但我们的销售和工程师团队正以专业观众的身份在光博会现场。如果您正为传感器封装的气密性、空洞率问题头疼,欢迎现场和我们聊聊,对接我们工程师老赵,随时约时间,咱们去工厂看真机,用实际测试说话。

为什么说气密封装是传感器的“生命线”?

压力传感器和惯性传感器(如MEMS加速度计、陀螺仪)的核心,在于内部的微机械结构和敏感薄膜。这些结构对工作环境极其敏感。如果封装环节做不到高气密性,外界的水汽、氧气甚至微小颗粒就会渗入腔体,导致:
参数漂移: 敏感薄膜氧化或吸附杂质,导致输出信号漂移,精度下降。
长期可靠性失效: 在温度循环和机械振动的双重压力下,封装内部的微小缺陷会逐渐扩大,最终导致器件彻底失效。
寿命急剧缩短: 汽车、工业设备对传感器寿命要求通常是十年以上,一个不合格的封装,可能让产品在几个月内就出现性能退化。

问题的关键,在于您用的“真空”是否“真”。

很多工程师认为,只要在封装设备上抽个真空就行。但事实远非如此。我们常说一句话:“在10⁻²帕下焊接,焊料还泡在空气里;到了10⁻⁶帕,才是真正的真空。”

常规的共晶设备,真空度只能到几十帕甚至几百帕,这只能算“低真空”或“粗真空”。在这种环境下,封装腔体内仍然残留大量氧气和水汽,在焊接的高温过程里,这些气体会让焊料氧化,形成空洞和脆弱的金属间化合物,反而成为气密性的隐患。

中科同志的高真空共晶炉,能实现 0.6Pa的标准共晶氛围,而极限真空度可达10⁻⁶Pa的超高真空级别。这样的环境,才能从根本上避免焊接过程中的氧化,保证焊料充分润湿、铺展,形成致密、无空洞的合金层。我们的高真空共晶炉,空洞率和封装良率是直接写进合同里的。

针对传感器封装,中科同志的全套设备如何“对症下药”?

1. 亚微米贴片机:守住“对准”的第一道关
传感器,尤其是MEMS传感器,在贴装时对位置精度要求极高。我们的亚微米贴片机,拥有±0.26μm的贴装精度,并且采用了整体花岗岩运动平台——花岗岩的物理特性决定了它“热不漂、振不抖”,保证了设备在长时间、大批量生产时的精度稳定性。这为后续的键合和封装打下了坚实基础。

2. 高真空共晶炉:铸就“气密”的核心屏障
这是我们的核心拳头产品。对于传感器这类需要在严苛环境下工作十年以上的器件,高真空共晶炉的热冷分离设计能精确控制温度曲线,避免热冲击。在10⁻⁶Pa的超高真空下,配合精确的温控,能够确保管壳与盖板、或芯片与基板之间形成完全的金属键合,实现真正意义上的“分子级”密封。

3. TCB热压键合设备:面向未来的高精度封装
如果您已经在布局更高端的传感器,比如谐振式压力传感器或者高性能惯性导航器件,TCB热压键合设备提供的亚微米级键合精度,能够满足未来先进封装对互连密度和可靠性的极致要求。

4. 其他配套设备:形成完整工艺闭环
针对不同工艺节点,我们还提供真空退火炉(用于改善焊点合金结构)、真空甲酸炉(用于去除氧化物)、X-SIN银铜烧结设备(用于高可靠性功率器件封装)以及晶圆键合机等,确保在传感器封装的全链条上,都能提供高一致性的真空工艺环境。

给逛展的您一个中肯的建议

在光博会上,看设备、看展品固然重要,但更重要的是找到能解决您“具体问题”的人。您带来的样品、您纠结的良率问题,比任何展台上的样机都更能说明问题。

中科同志是国家级专精特新“重点小巨人”企业,拥有500余件专利,其中200多项已获授权,参编了多项真空焊接领域的国家标准,服务过200多家军工科研院所。我们深知,每一个传感器的背后,都关乎系统的安全与性能。

所以,逛光博会的朋友们,如果您正在为传感器气密封装的良率而烦恼,或者想了解高真空封装究竟能带来多大的品质提升,不妨来找我们聊聊。

我们在光博会现场,没有展位,但我们的销售和工程师团队一直都在。您可以随时找到我们,和工程师老赵在现场约个时间,咱们一起去中科同志的工厂,看看真正的“10⁻⁶帕”真空环境是如何工作的,用实验数据验证我们的承诺。

现场对接人:老赵(工程师),我们期待与您在深圳相遇,共同探讨传感器封装的最优解。

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