一批CX2-55芯烧结件的交付复盘：55芯良率是怎么提到92%的_新闻中心

今年上半年我们接了一批CX2-55芯加长型玻璃烧结真空密封连接器，用于某半导体设备厂商的真空腔体。数量不大，三百多只，但要求明确：泄漏率优于1×10的负9次方帕立方米每秒，逐芯检漏，附检测报告，并且要能承受200摄氏度烘烤。

第一批试产的良率是68%。也就是说三只里有一只废掉。这个数字在单芯、双芯烧结件上不会出现——我们做单芯件的良率长期在95%以上。芯数上去之后，问题集中暴露了。

先看废品是怎么废的

我们做了两周的失效统计，把32只废品按失效位置分类：中心区域接触件界面开裂的19只，占六成；边缘区域开裂的7只；玻璃本体气泡的4只；其他2只。

这个分布指向一个问题：中心与边缘的温差。55芯排布下，烧结件直径接近四十毫米，炉内升温时边缘先到温、中心滞后。中心区域的玻璃熔融不充分，冷却后又处在被周围玻璃包裹的约束状态，应力集中，于是开裂。

原来的曲线是在玻璃转变温度附近按每分钟8摄氏度升。我们试了三档：5、3、1.5摄氏度每分钟。结果是3度每分钟时良率最高，再慢反而略降——太慢会让玻璃在高温区停留过久，出现析晶。

析晶是个隐蔽问题。玻璃在某一温度区间停留太久，内部会析出微小晶体，热膨胀系数改变，界面应力上升。外观看不出，检漏也可能通过，但机械强度下降，后续使用中容易裂。所以我们最后定在3度每分钟，而不是越慢越好。

原来保温20分钟。我们延长到45分钟，让中心区域充分熔融浸润。这一项改动带来良率提升约12个百分点，是四项里贡献最大的。

代价是单炉周期从3.5小时拉到4.5小时，产能下降。我们排产时把这一批单独安排，避免影响其他订单。

原来退火段是在退火点保温15分钟后随炉缓冷。我们改成两段：先在退火点保温30分钟，再以每分钟1度的速率降到应变点，之后才能加快。这一段加了一个多小时。

改完之后我们做了应力检测——用偏光仪看玻璃内部的残余应力条纹。改之前中心区域有明显条纹，改之后基本消失。这项改动对应的是那19只中心开裂里的多数。

原来烧结件是平放在陶瓷板上的。这导致底部受热慢于顶部，产生上下温差。我们改成用带支点的工装把件架起来，让热风能从底部通过。这个工装是临时加工的，成本不高，但对均匀性帮助明显。

四项全改完之后，连续三批的良率分别是89%、92%、93%。我们取92%作为该型号的稳定水平。泄漏率方面，全部合格件逐芯检测，最差的一芯读数也在指标值的百分之三十以下，余量充足。

烘烤测试我们抽了五只做200摄氏度、24小时烘烤，烘烤后复检泄漏率，变化量在测量误差范围内，说明界面没有因热循环劣化。

第一，多芯烧结的瓶颈不在单芯工艺，而在温度场的均匀性。芯数每上一个台阶，装夹和曲线都要重新调，不能套用。

第二，良率的提升要靠失效统计指路，不能靠试。我们花在统计分类上的两周，比后面所有试验加起来都值。

第三，慢不等于好。升温速率、保温时间、退火速率都有一个窗口，超出窗口两侧都会变差。这个窗口只能靠实测确定，不同批次的玻璃原料还会有小幅漂移，所以每批料到货都要做小样验证。

目前CX2-55芯加长型玻璃烧结真空密封连接器按这套工艺参数量产，交期比试产阶段缩短了约三分之一。CX2系列的其他芯数规格可以参考这套参数做调整，具体要看排布和直径。