在芯片封裝的“微觀戰場”上，激光焊接憑借“指哪焊哪”的精準度，成為細間距、高可靠性場景的“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的質量。作為深耕焊材領域的企業，傲牛科技也為業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“能量的精準爆破”：高功率激光束（波長多為1064nm或532nm）經聚焦后，能量密度可達10?-10?W/cm2，在焊點區域瞬間（毫秒級）將光能轉化為熱能，使焊材與基材熔化形成熔池，冷卻后形成冶金結合。

按激光與材料的作用方式，主要分為熱傳導焊接和深熔焊接兩類。前者通過激光溫和加熱，熔池深度淺（<0.5mm），熱影響區可控制在5μm?以內，適合精密電子元件（如傳感器引線）焊接。后者通過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“專屬領地”

激光焊接的“精準打擊”特性，使其在以下精密焊接場景中不可替代：

1、Chiplet與3D堆疊：20μm以下細間距互連，激光可聚焦在單個凸點，避免相鄰焊點受熱。

2、高頻射頻器件：熱影響區小（<10μm），不會破壞芯片內部的高頻電路結構。 ?

3、熱敏元件封裝：如醫療傳感器、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”：從成分到形態的全維度適配

激光焊接的“瞬時高溫+局部加熱”特性，對錫膏提出了遠超傳統回流焊的要求，我們的研發重點集中在三個維度：

1. 合金成分：熔點與流動性的“平衡術”

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

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

2. 粉末形態：顆粒度決定“印刷精度”

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

低氧含量：粉末氧含量需≤50ppm，否則激光加熱時會生成氧化物，導致焊點空洞率飆升。通過“氮氣保護研磨”技術，我們可將氧含量控制在30ppm以內。

3. 助焊劑：激光下的“隱形助手”

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

低揮發殘留：助焊劑揮發物若過多，會在激光高溫下形成氣泡；殘留過少則無法有效防氧化。可通過調整松香與合成樹脂比例（7:3），實現“揮發完全+殘留可控”。

四、激光焊接對比傳統工藝的四大優勢

激光焊接的普及正在重塑錫膏的研發邏輯：從“滿足通用焊接”轉向“精準適配工藝參數”。未來，隨著混合鍵合、異質集成技術的發展，激光焊接將向“亞微米級” 精度邁進，而錫膏也需在“粉末球形度、助焊劑活性、合金均勻性”上持續突破，成為精密制造的“隱形基石”。