本文对PBGA 钎料球激光重熔进行了研究。钎
料球直径为0. 76 mm ,成分为63Sn37Pb。BT 基板厚
度为0. 5 mm ,焊盘为Au/ Ni/ Cu 三层结构,铜箔焊盘
表面通过电镀的方法形成Ni 和Au 层,厚度分别为
7μm 和2μm ,图4 为阻焊膜开口直径为0. 6 mm 的
BT树脂基板。首先采用超声波清洗基板表面,然后
在基板焊盘上涂水溶性钎剂以固定钎料球并起到去
除表面氧化膜的目的。采用连续Nd :YAG激光进行
图4 　带有Au/ Ni/ Cu 焊盘的BT 树脂基板
重熔。激光功率和加热时间通过计算机控制。激光
重熔设备示意图如图5 所示。重熔之后利用
DAGE4000 剪球试验机对钎料凸点进行剪切试验,利
用Philips - XL40 场发射扫描电镜分析钎料凸点表
面形貌和断口形貌以及内部组织。
通过工艺试验获得了合适的激光重熔工艺参数
范围,而且激光加热50 ms 即可以形成质量良好的
钎料凸点。研究表明,钎料凸点成形受激光输入能
量控制。当激光功率较小时,虽然提高加热时间能
够形成钎料凸点,但却存在着很大的偶然性;相反,
当激光功率较大时又容易烧毁钎料球。而且如果激
光不能对准钎料球时,较大的激光输入能量会烧毁
基板表面。因此激光重熔钎料球时激光输入能量的
控制非常重要。
图5 　激光重熔PBGA 钎料球示意图
图6 为激光重熔获得的钎料凸点表面形貌及内
部组织照片。可见采用合适的激光功率可以在较短
的时间内获得外观质量良好的钎料凸点,而且钎料
球在激光加热的作用下由于表面张力的作用具有较
强的自对中效应,从而避免了热风重熔导致钎料球
偏移的缺点。对于直径为0. 76 mm 的钎料球可以在
较短的时间内(50 ms) 完成重熔成形,而采用传统热
风重熔加热方法需要4 min 才能完成预热、重熔和
冷却的过程,因此采用激光重熔有望提高封装效率,
图6 　钎料凸点表面形貌及内部组织电镜照片
改善封装质量。从图6 (c) 和(d) 还可以看出,激光
重熔获得钎料凸点内部组织细密,共晶钎料的晶粒
2002年7月　　　　　　　　　　　　田艳红等:激光重熔在钎料凸点成形中的应用141
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