激光焊接技术作为焊接领域新型焊接技术,在电子封装领域,尤其是在微电子精密封装和精密加工中发挥了重大作用。随着IC (Integrated Circuits)芯片设计水平以及封装技术的提高,SMT (Surface Mounting Technology)正朝着高可靠性、高集成度的微型化方向发展,因此传统的锡焊方式已无法满足其技术要求。单件元器件引脚数目的不断增加,目前单件元器件引脚数目已可达到576条以上,引脚中心距已缩小至0.3mm或更小,以至于相邻引脚的焊点之间“桥连”缺陷在传统的热风回流焊、气相回流焊及红外回流焊等锡焊方法中极易出现。非接触式激光熔锡焊技术以其高精度、高效率和高可靠性等优点,正逐步占据着微电子封装的市场,如热敏元器件、PCB板、极细同轴线与端子焊点旁边存在热敏部件、电子连接器的叠焊、点焊等。本论文根据微电子封装领域不断发展的技术需求,对激光熔锡焊的焊接原理进行了系统的研究分析,选择了性能较为稳定的半导体激光器作为热源,应用空气动力学原理以及气缸运动原理设计了可以实现锡球单个平稳的输送系统。基于以上研究设计了一种激光熔锡焊装置,对激光熔锡焊装置各个核心子系统进行了原理的分析,并制作出了激光熔锡焊的样机,对样机进行了实验效果的研究。本文首先对激光熔锡焊装置中的热源部分即大功率半导体激光器的发光特性,以及如何将激光器所发出的带有能量的光束与光纤进行耦合并传输至指定位置的工作原理进行了理论分析。通过理论分析建立了不同直径的锡球与激光能量的数学模型。其次,分析了气体在流道中的流动特性,以及锡球在喷嘴处的力学机理,根据此理论基础,设计出不同规格的槽型板和喷嘴。运用FLUENT流体仿真软件分别分析了气体在槽型板内以及喷嘴处的流动状态,以及熔融的锡球在不同驱动压力的作用下的运动状态。根据仿真结果推算出了锡球排列用槽型板的结构参数以及锡球滴落状态最佳的喷嘴结构参数。然后,对激光熔锡焊装置的机构组成和工作原理进行了阐述,同时对机构中的双作用气缸的运动进行了理论分析。同时,对所搭建的激光熔锡焊装置中的各个子系统进行了简要的介绍,描述了各子系统的功能和实现方式。最后,对所搭建的激光熔锡焊实验平台进行了相关的实验研究,通过对大量实验数据的研究分析,确定了激光器的功率、激光器出光时间、锡球送料和间歇时间以及气流的大小等都是影响焊接性能的因素。对所搭建的实验样机进行了稳定性测试,并检测了焊接效果的可靠性。