集成芯片正朝着小型化和密集化等方向迅速发展,同时对焊点的质量要求也越来越高。目前的电子封装技术主要有回流焊、波峰焊和烙铁焊等钎焊技术,其中回流焊、波峰焊存在润湿性差、焊点不饱满、引脚受损的缺陷。传统的烙铁焊进行微焊点焊接时,输入的热量不易控制,焊点状态不易监控,很容易造成热输入波动,影响焊点质量,且极易形成相邻焊点的引线间发生桥连。本文针对现有焊接方法的不足,搭建自动化半导体激光钎焊设备来代替烙铁焊。立足于激光微连接过程中工艺匹配性和质量可靠性,深入研究激光微焊点的润湿铺展行为和激光工艺参数对钎焊膏在微小焊盘上润湿铺展的影响,分析了其润湿铺展动力学,建立激光微焊点质量评价体系。通过润湿铺展行为研究发现,在不同激光功率下,Sn63Pb37钎料的润湿过程很相似,可以分为三个阶段:初始铺展阶段、快速铺展阶段和铺展到焊盘边缘。润湿铺展体系采用Rn～t模型来分析,激光功率不同,n值也会有变化。通过观察金相组织和IMC生长情况发现,激光钎焊能够获得外观良好,内部无空洞裂痕等缺陷的微焊点。通过剪切试验发现,烙铁焊的微焊点抗剪切力在24.11N左右,而激光微焊点的抗剪切力在27.06N左右,是烙铁焊的1.12倍,激光焊下的微焊点抗剪切性能优于烙铁焊。增加引线后,使用最佳激光工艺参数21.5A激光电流、加热时间3s、光斑直径1mm时,得到的微焊点晶粒细化,焊点内的金属间化合物Cu6Sn5生长良好,而且焊点与铜箔之间生成厚度均匀适中的金属间化合物。通过导电性测试,发现激光钎焊点的导电性良好,并且自身电阻不会产生额外的影响。随着热循环周期的增加,微焊点的抗拉强度呈现下降趋势,200次循环后,焊点内部裂纹严重扩展,抗拉性能从16.1MPa下降到12.25MPa,其主要原因是钎料金属、焊盘和FR-4基板的热膨胀系数失配,致出现不同程度的微裂纹,从而使焊点强度下降,功能芯片失效。焊点的质量与温度密切相关,考虑到实际生产过程中焊盘大小、加热时间、钎焊膏种类和厚度的不同等因素的影响,如果只靠试验来研究每个因素对焊点温度场的影响,耗时耗力,而且成本高昂,只能通过有限元模拟的手段验证试验结果和为后续的研究提供参考依据。根据实验参数利用ANSYS软件模拟激光钎焊过程中的温度变化,获得激光功率、引线宽度和光斑直径与焊点的温度场变化关系。最优激光工艺参数下的模拟最高温度为209.21℃,实际测量最高温度为198.02℃,与仿真结果相差11.19℃,证明所建模型的正确性和可靠性,对以后的实验指导有重要的意义。