真空焊接如何解决高端半导体设备焊接的清洁度难题？
发布时间：
2026-02-10
【概要描述】 半导体制造已进入纳米时代，设备内部的洁净度直接决定芯片的良率。真空焊接技术以其无污染、无颗粒、无残留的特性，成为高端半导体设备（如刻蚀机、PVD/CVD腔体）金属部件制造的终极清洁连接方案。
在半导体芯片工厂中，即使是极微量的金属污染物或微粒，都可能导致整片晶圆报废。因此，用于制造芯片的半导体设备（如光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备）对其内部金属部件的洁净度有着近乎变态的要求。这些部件多由高强度铝合金、不锈钢或特种合金制成，其连接处的清洁度、真空密封性和结构强度至关重要。任何焊接过程产生的氧化皮、飞溅、钎剂残留或热影响区污染都是不可接受的。杭州孚晶焊接科技有限公司的真空焊接技术，正是为满足这种“零污染”要求而生的洁净连接工艺。
真空焊接在高端半导体设备制造中的应用，主要体现在腔体、喷淋头、气体分配盘、夹具等核心部件的制造与修复上。其解决清洁度难题的机理如下：
绝对无氧环境，杜绝氧化污染：在10⁻³ Pa甚至更高真空度的环境下进行焊接，金属从加热到冷却全程与氧气、水蒸气隔绝。这意味着焊缝和热影响区表面不会生成任何氧化物，保持了金属本征的洁净表面，不会在设备运行中因放气或剥落污染工艺腔体。
无钎剂焊接，消除化学残留：真空钎焊依靠真空环境本身去除金属表面的氧化膜，或使用自钎剂钎料，完全无需使用传统的化学钎剂。这从根本上避免了钎剂残留及其可能引发的腐蚀、放气和微粒生成问题。
无飞溅、低烟尘，避免颗粒污染：真空电子束焊、真空激光焊等工艺，熔池稳定可控，几乎不产生飞溅。整个焊接过程在密闭真空室中进行，任何可能产生的微量烟尘也被真空系统抽走，确保了焊接环境的洁净。
实现高致密性的真空密封焊缝：半导体设备要求腔体达到极高的极限真空度和漏率。真空焊接形成的焊缝致密均匀，无气孔和裂纹，能够实现长期的、可靠的真空密封，保证设备运行的稳定性。
适用于高纯度、特殊合金：半导体设备中常使用经过特殊处理的高纯铝、无氧铜等材料，这些材料对污染极为敏感。真空焊接是唯一能保持其高纯特性的连接方法。
作为华光焊接新材料股份有限公司（688379） 的子公司，杭州孚晶焊接科技不仅提供先进的真空焊接装备，更深刻理解半导体行业对洁净度、可靠性和可追溯性的极致追求。我们可提供满足SEMI标准相关要求的焊接工艺，并协助客户进行焊缝的清洁度检测（如俄歇能谱、颗粒度测试）。
例如，为某半导体设备制造商焊接大型铝合金刻蚀腔体时，我们采用真空电子束焊工艺，成功完成了长达数米的复杂空间曲线焊缝。焊后腔体经氦质谱检漏，漏率远优于技术指标，且内部经专业清洗后，颗粒物和金属离子污染水平完全达标，赢得了客户的高度认可。
常见问题（FAQ）：
Q：真空焊接后，工件表面还会需要进行特殊的清洗吗？
A：真空焊接后的工件本身非常洁净，通常只需进行标准的超声波清洗或等离子清洗，以去除可能的轻微指纹或搬运污染，其清洗流程和难度远低于处理有钎剂残留的工件。
Q：对于带有陶瓷或玻璃封接的半导体部件，能否使用真空焊接？
A：可以。真空钎焊常用于金属与陶瓷、金属与玻璃的异种材料封接，通过使用活性钎料或金属化层，在真空环境中实现可靠的气密封装，广泛应用于半导体设备中的电气引入端（Feedthrough）。
Q：我们有一些旧设备腔体需要修复焊接，可以在现场进行吗？
A：真空焊接通常需要在固定的真空室设备内进行。对于可拆卸的部件，可以送交我们的焊接加工服务中心进行修复。对于不可移动的大型腔体，我们可评估采用其他局部保护的高洁净焊接方案。
芯片制造的精密，始于设备连接的纯净。杭州孚晶焊接科技以无氧化、高质量的真空焊接工艺，为半导体设备制造商提供最洁净、最可靠的金属连接解决方案，共同守护芯片生产的“无菌环境”。欢迎半导体行业专家垂询，共同探讨洁净焊接之道。
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