在元件尺寸不断缩小、功能持续增加，以及使用新材料的推动下，电子SMT封装技术已在近年来得到迅速发展。其中的关键是采用了晶圆凸点工艺和晶圆级芯片封装工艺。
晶圆凸点工艺通常包括以下步骤。先是在已形成集成电路的整个硅晶圆上将焊料以电镀或其他方式沉积在需形成凸点的金属垫上，然后以高于焊料熔点的温度使晶片回流，从而完成焊料与金属垫之间的金属互连，并借助熔融焊料的表面张力使焊料从镀态形状变为球形。在完成晶圆凸点工艺之后，晶圆被切成单个芯片，然后经历后续的封装流程。在封装件中，由焊料凸点形成的焊接联点将被用作电气、机械和安装接点。本文所介绍的研究成果正是为了用于晶圆凸点工艺的最后一个步骤，即晶圆凸点回流焊。
成功进行晶圆凸点回流焊的一个关键在于去除焊料表面的初始氧化膜，以及防止其回流期间再次生成氧化膜。一旦焊料表面存在任何氧化膜，就如同一层固态表皮一样会禁锢熔融焊料的流动。这不仅导致回流后的凸点表面失去光泽，且造成整片晶圆上的凸点形状不均。随着凸点尺寸不断缩小的趋势，其表面氧化膜的清除也变得越发重要且更具挑战。这是由于凸点比表面积的提高加上表面曲率的增大促进了氧化膜的生成和增厚以降低其表面能。
目前，去除氧化物的常用方法是将助焊剂喷在晶圆表面，然后使其在氮气环境中回流。但是，这种添加助焊剂的回流工艺很不清洁。有机助焊剂在受热分解后总会留下残留物及产生挥发物，这些物质将不可避免地给晶圆和炉壁带来污染。因此，回流后的晶圆必须进行后续清理。此外，还需经常清除凝结在炉壁上的助焊剂残留，这导致了较高的维护成本和长时间停机。还有一些随之而来的麻烦，例如助焊剂残留以及含有残留的清洗液均属危险废物（对环境及人体有害），不得随便处置，暴露在助焊剂的烟雾之中也不利健康，因此必须采取特殊的安全措施来应对。除了与此相关的费用及诸多不便之外，使用助焊剂的工艺直接影响晶圆凸点的回流质量。例如，在SMT回流焊接过程中，助焊剂会进入到熔化的焊料，其挥发物可导致凸点内形成孔洞，从而降低SMT封装件中焊点的机械和电气性能。随着凸点尺寸和间距的不断减小，对工艺清洁度的要求在不断提升，而晶圆的后续清理也难度更大。这使得无助焊剂工艺得到越来越多的关注，其原理是利用还原气体来代替有机助焊剂以去除氧化物。
但是，现有的无助焊剂技术都存在各种各样的问题或限制。例如以甲酸蒸气为还原气，其回流焊工艺并未完全消除有机物残留的污染，且必须在真空密封系统中操作。使用氢气的无助焊剂工艺既清洁又无毒，但是该工艺必须应用高温(≥350˚C)及纯氢气（易燃）才能激活和加速氧化物的还原过程。用等离子来活化氢气虽可实现较低温度下的有效还原，但是只有在真空条件下的等离子氢才显现出对焊料氧化物的还原效果，而真空操作意味着只能采用间歇性的生产工艺。
本研究是以电子附着方式为基础的一项新型无助焊剂技术，可以在大气压力和正常回流温度下对不可燃性氮氢混合气（氢浓度<4%体积）中的氢进行活化。此项突破性专利技术由AirProducts在近几年研发成功，其关键是通过产生大量的低能电子，使得一些电子吸附在氢分子上形成氢负离子，从而有效还原氧化物。关于此项技术的基本原理以及还原氧化物的效率均已在发表过的文献中有所介绍。这一新型无助焊剂工艺不仅适用于连续生产线，且绝不会产生任何有机残留，因而有望被应用于电子封装行业的诸多领域。