激光锡球焊锡机为MEMS微机电产品焊接带来新突破

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统） 是一种将微型机械结构、传感器、执行器和电子电路集成在单一芯片上的技术。其核心是通过半导体工艺（如光刻、蚀刻、沉积等）制造可动或静态的微型器件，广泛应用于消费电子（如智能手机加速度计）、汽车（安全气囊传感器）、医疗（微型泵）和工业等领域。其特点包括高精度、小型化和多功能性，是现代科技的重要组成部分。

 

MEMS的焊接方式主要包括以下几种：

 

回流焊：传统的焊接方式，通过助焊剂和高温实现焊接，但存在助焊剂残留、热应力大等问题。

激光焊接：包括激光锡球焊接、激光软钎焊等，具有高精度、非接触式和快速加热的特点，适用于精细间距和热敏感器件的焊接。

金属热压缩焊接：通过局部加热和压力实现金属间连接，适用于晶圆级封装。

共晶焊接：利用共晶合金形成低熔点金属间化合物，适合高密度封装。

倒装焊（Flip-Chip Bonding） ：芯片倒装与基板直接连接，提高I/O互连密度。

MEMS的激光锡球焊接技术应用：

 

由于微电子行业不断追求微型化和更好的性能， 给定面积内电子封装的输入/输出计数密度不断增加。传统基于助焊剂的植球工艺在满足更严格的间距公差以及光电子和MEMS封装中的组装挑战方面很快达到了瓶颈。为了应对新的封装需求，无助焊剂的激光锡球喷射技术得以发展。

 

激光锡球喷射技术是一种高度灵活且无助焊剂的锡球附着工艺，其热量低且对封装后的器件无机械应力。与传统回流焊相比，激光锡球喷射具有更高的能量输入和局部加热能力，使其非常适用于高温锡球合金。激光脉冲的能量被锡球吸收，导致锡球熔化并润湿到金属焊盘上，同时避免了与热相关的问题。

紫宸激光锡球焊接技术的优势包括：

 

1. 超高精度与微区控制：激光光斑可聚焦至0.2mm，精准加热单个锡球（如直径70μm），实现微米级焊点，适用于MEMS芯片上的微型电极或悬臂结构连接。

2. 极低热输入与热影响区（HAZ）：激光能量仅在锡球局部作用（毫秒级脉冲），基板和周围结构几乎不受热影响，保护MEMS中的热敏感材料（如聚合物薄膜、生物传感器）。

3. 适应复杂材料与异质连接：可焊接异种材料（如铜-陶瓷、金-硅），且通过调整激光参数（波长、功率）匹配不同材料吸收率，提升焊接质量。

4. 高洁净度与无焊剂工艺：无需助焊剂，避免化学残留污染MEMS器件（如光学MEMS镜面、生物芯片），符合高洁净生产要求。

5. 焊点一致性与可靠性：激光参数（功率、脉宽）可精确控制，确保每个锡球熔化均匀，减少虚焊、空洞等问题，提升长期可靠性（如抗疲劳、抗震动）。

总结

 

紫宸激光锡球焊接机​凭借其微区加热、高精度、低热影响和工艺灵活性，成为MEMS微型化、高可靠性封装的核心技术，尤其在热敏感、异质材料和多层结构器件中显著优于传统焊接方法。