引言

随着电子元器件向轻薄短小、高密度集成化方向快速发展，传统焊接工艺在应对超细间距、微点状焊接需求时面临挑战。尤其在晶圆级芯片封装中，凸点制作是关键环节，其对精度、可靠性和成本控制要求极高。目前主流的电镀法存在工艺复杂、周期长及环境污染问题；而锡膏印刷法则难以精确控制凸点高度，在制作200微米以下的凸点时存在瓶颈。这些局限性催生了对更先进焊接技术的需求。

01 激光锡球焊接的优势与应用

激光锡球焊接技术因其独特优势，成为解决上述难题的理想方案。该技术通过在密闭氮气环境中将单一锡球熔化并喷射至焊盘，实现了高精度、非接触的焊接过程。其显著优点包括：热影响区极小，降低了元件热损伤风险；全程无需助焊剂，避免了残留物污染与清洗工序；锡球供给量恒定，确保了焊点一致性高且成型饱满；单点焊接速度快，效率突出。

正因如此，它不仅能有效替代烙铁焊、热风焊等传统方式，减少对周边元件的热影响，更广泛应用于高密度芯片植球、摄像头模组、声学器件、FPC（柔性电路板）及精密连接器焊接等微细焊接领域。该技术以其卓越的精度、效率和一致性，有力地推动了精密焊接产业的升级，展现出广阔的市场应用前景。

02 激光锡球焊接的工作原理

激光锡球焊接的工作流程可清晰分为三步（如下所示）：

上球：分球盘转动，将锡球从锡球容器中送入喷嘴。喷嘴口的尺寸略小于锡球，使锡球能堵住喷嘴口，导致喷嘴内的氮气气压上升。

喷球：发出激光使锡球融化。在预先充入的氮气压力作用下，融化的锡球被喷射而出。氮气的作用是防止锡球在喷射到焊盘的过程中发生氧化。

植球 / 焊接：锡球喷射到焊盘上，利用锡球自身携带的热量和持续的激光能量，锡球与焊盘完成熔合。在整个过程中，氮气持续供应，以防止锡球和焊盘在高温下氧化。

焊接过程中，通过控制激光能量，锡球的形态会发生明显变化：植球时给予少量激光能量，锡球略微融化；增加激光能量输入，锡球向左右铺展；加入二次激光，锡球完全铺展。

03 蓝光预热锡球焊接

为进一步提升焊接质量与工艺适应性，联赢激光开发了蓝光预热锡球焊接技术。该技术采用蓝光与红外激光双光源协同工作：首先利用蓝光激光对焊盘进行快速预热，有效去除表面氧化层并提升材料活性，从而显著改善焊料的润湿性；随后通过主激光完成锡球的熔融与喷射。这一预热步骤能够减少焊接过程中的热应力积累，避免因温度骤变导致的锡球飞溅或炸锡现象，尤其适用于高散热焊盘或异种材料焊接场景。

04 UW蓝光激光锡球喷射焊接台

设备介绍

联赢激光自主研发的「蓝光激光锡球喷射焊接台」专为晶圆植球、微间距焊点等高精度场景设计，其中蓝光植球范围可覆盖200μm至2000μm。联赢激光可以为客户提供全面的锡球焊接解决方案，从微型传感器到汽车连接器，一机应对复杂需求。

设备的核心技术在于采用蓝光激光器作为能量源。与传统半导体激光（红外波段）相比，蓝光激光器（波长约450nm）对铜、金等高反射金属材料的吸收率显著提升至约60%，远高于红外激光的3-5%。这一特性使得在达到相同焊接温度时，蓝光激光所需能量可降低约30%，同时有效避免反射光对周边元件的热损伤，提升工艺稳定性和能效比。

▲蓝光激光器

设备采用大理石基座与钣金方通框架结合的结构，有效抑制高速运行中的振动，确保定位稳定性。设备结合直线电机模组，可实现短距平稳启停与长距快速响应。焊接过程中，激光瞬时熔化锡球，在氮气保护下精准喷射至焊盘，通过热传导形成均匀的金属间化合物（IMC）层。设备集成高分辨率CCD视觉系统，可实时校准焊点位置，兼容最小焊盘间距0.1mm的精密元器件焊接需求。

设备优势特点

UW复合集流体超声波滚焊机集成了多项智能化技术，还具备以下技术优势：

3球/秒极速焊接

搭载直线电机与研磨模组，锡球出射速度突破传统电烙铁工艺瓶颈。

高兼容稳定可靠

焊接精度高，定位精度±0.01mm；兼容0.05-2mm锡球直径；适配SnPb、SnAg、SnAgCu等多材料焊接，精度媲美半导体级工艺。

低维护长效运行

日常仅需定期锡球添加与喷嘴清洗、更换，维护保养简单。

设备应用案例

基于在激光锡焊领域多年的技术积累，联赢激光能够根据不同产品的尺寸、形状与工艺要求，提供针对性的焊接解决方案。目前公司已推出包括双通道送丝焊接台、锡球喷射焊接台、双工位锡膏焊接台等多款先进锡焊设备及多样化解决方案，以满足客户多样化需求。这些产品致力于应对激光锡焊工艺中的技术难点，满足市场对微细焊点、高一致性及高可靠性的质量需求，对推动锡焊工艺向精密化、自动化升级具有积极意义。