在芯片封裝的“微觀戰(zhàn)場(chǎng)”上，激光焊接憑借“指哪焊哪”的精準(zhǔn)度，成為細(xì)間距、高可靠性場(chǎng)景的“王牌工藝”。而錫膏作為激光焊接的“搭檔”，其性能直接決定了焊點(diǎn)的質(zhì)量。作為深耕焊材領(lǐng)域的企業(yè)，傲牛科技也為業(yè)界提供了多款激光錫膏。今天傲牛科技的工程師從焊材視角拆解激光焊接的核心邏輯，并揭秘錫膏與這一工藝的“匹配密碼”。

一、激光焊接的原理分類

激光焊接的核心是“能量的精準(zhǔn)爆破”：高功率激光束（波長(zhǎng)多為1064nm或532nm）經(jīng)聚焦后，能量密度可達(dá)10?-10?W/cm2，在焊點(diǎn)區(qū)域瞬間（毫秒級(jí)）將光能轉(zhuǎn)化為熱能，使焊材與基材熔化形成熔池，冷卻后形成冶金結(jié)合。

按激光與材料的作用方式，主要分為熱傳導(dǎo)焊接和深熔焊接兩類。前者通過(guò)激光溫和加熱，熔池深度淺（<0.5mm），熱影響區(qū)可控制在5μm?以內(nèi)，適合精密電子元件（如傳感器引線）焊接。后者通過(guò)激光高能量密度使材料汽化成“匙孔”，熔池深度大（>0.5mm），適用于功率器件的厚金屬焊接（如IGBT電極）。

二、激光精密焊接的“專屬領(lǐng)地”

激光焊接的“精準(zhǔn)打擊”特性，使其在以下精密焊接場(chǎng)景中不可替代：

1、Chiplet與3D堆疊：20μm以下細(xì)間距互連，激光可聚焦在單個(gè)凸點(diǎn)，避免相鄰焊點(diǎn)受熱。

2、高頻射頻器件：熱影響區(qū)?。?10μm），不會(huì)破壞芯片內(nèi)部的高頻電路結(jié)構(gòu)。 ?

3、熱敏元件封裝：如醫(yī)療傳感器、柔性電路，激光的局部加熱可避免元件因整體升溫失效。

4、異種材料連接：如銅-鋁、金屬-陶瓷的焊接，激光能精準(zhǔn)控制熔池成分，減少脆性相生成。

三、錫膏與激光焊接的 “匹配法則”：從成分到形態(tài)的全維度適配

激光焊接的“瞬時(shí)高溫+局部加熱”特性，對(duì)錫膏提出了遠(yuǎn)超傳統(tǒng)回流焊的要求，我們的研發(fā)重點(diǎn)集中在三個(gè)維度：

1. 合金成分：熔點(diǎn)與流動(dòng)性的“平衡術(shù)”

低熔點(diǎn)優(yōu)先：激光加熱時(shí)間短（1-10ms），錫膏需快速熔化。Sn-Bi系（如 Sn58Bi，熔點(diǎn)138℃）是首選，比 SAC305（217℃）更易在短時(shí)間內(nèi)形成熔池。

高浸潤(rùn)性配方：添加0.1-0.3% 的Ag或In，可降低液態(tài)焊料的表面張力，使其在激光加熱時(shí)快速鋪展（鋪展速度需≥0.5mm/ms）。

2. 粉末形態(tài)：顆粒度決定“印刷精度”

超細(xì)球形粉：激光焊接多針對(duì)50μm以下焊點(diǎn)，錫膏粉末滿足“粒徑2-5μm、球形度≥98%”，避免因顆粒不規(guī)則導(dǎo)致印刷堵網(wǎng)或熔池不均。

低氧含量：粉末氧含量需≤50ppm，否則激光加熱時(shí)會(huì)生成氧化物，導(dǎo)致焊點(diǎn)空洞率飆升。通過(guò)“氮?dú)獗Ｗo(hù)研磨”技術(shù)，我們可將氧含量控制在30ppm以內(nèi)。

3. 助焊劑：激光下的“隱形助手”

快速活化：激光加熱時(shí)間短，助焊劑需在100-200℃快速分解氧化物（如添加5-8%有機(jī)酸酐），確保焊料與基材的潤(rùn)濕性（接觸角<30°）。

低揮發(fā)殘留：助焊劑揮發(fā)物若過(guò)多，會(huì)在激光高溫下形成氣泡；殘留過(guò)少則無(wú)法有效防氧化。可通過(guò)調(diào)整松香與合成樹脂比例（7:3），實(shí)現(xiàn)“揮發(fā)完全+殘留可控”。

四、激光焊接對(duì)比傳統(tǒng)工藝的四大優(yōu)勢(shì)

激光焊接的普及正在重塑錫膏的研發(fā)邏輯：從“滿足通用焊接”轉(zhuǎn)向“精準(zhǔn)適配工藝參數(shù)”。未來(lái)，隨著混合鍵合、異質(zhì)集成技術(shù)的發(fā)展，激光焊接將向“亞微米級(jí)” 精度邁進(jìn)，而錫膏也需在“粉末球形度、助焊劑活性、合金均勻性”上持續(xù)突破，成為精密制造的“隱形基石”。