在集成電路封裝技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，球柵陣列封裝（BGA）技術(shù)憑借其高集成度、高性能等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、計(jì)算機(jī)、通信等高端電子裝備領(lǐng)域。然而，隨著電子產(chǎn)品向小型化、集成化方向不斷邁進(jìn)，BGA 焊點(diǎn)的數(shù)量與密度急劇增加，焊點(diǎn)質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)成為了全球性難題，長(zhǎng)期困擾著整個(gè)電子制造行業(yè)。
當(dāng) BGA 焊點(diǎn)數(shù)量達(dá)到千點(diǎn)級(jí)密度時(shí)，傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)手段，如目視檢查、X 射線檢測(cè)等，由于分辨率和檢測(cè)深度的限制，難以精準(zhǔn)識(shí)別焊點(diǎn)內(nèi)部的微小缺陷。即便是先進(jìn)的 3D-X 射線斷層掃描技術(shù)，對(duì)平面型缺陷的識(shí)別率也不足 40%。為了提高檢測(cè)準(zhǔn)確性，企業(yè)通常會(huì)采用多維度檢測(cè)組合方案，將多種檢測(cè)技術(shù)聯(lián)合使用，但這不僅導(dǎo)致檢測(cè)周期大幅延長(zhǎng)，綜合檢測(cè)成本更是占到了產(chǎn)品總成本的 15%-20%，并且仍存在漏檢情況，嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。
面對(duì)這一技術(shù)難題，材料學(xué)院高級(jí)工程師孔令超團(tuán)隊(duì)迎難而上，經(jīng)過(guò)十余年的不懈攻關(guān)，終于取得重大突破，成功研發(fā)出全球首臺(tái)紅外焊點(diǎn)檢測(cè)儀（專利號(hào)：CN202011015104.1）。該設(shè)備創(chuàng)新采用主動(dòng)紅外熱成像技術(shù)，通過(guò)測(cè)量焊點(diǎn)熱傳導(dǎo)路徑的熱阻來(lái)判別焊點(diǎn)質(zhì)量。無(wú)論是冷焊、虛焊，還是微裂紋、氣孔等各類缺陷，在這臺(tái)檢測(cè)儀下都無(wú)所遁形。經(jīng)測(cè)試，對(duì)于缺陷程度≥25％（以焊點(diǎn)界面橫截面積計(jì)）的焊點(diǎn)，檢測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá) 100％，而且單芯片全焊點(diǎn)檢測(cè)時(shí)間小于一分鐘，相比傳統(tǒng)檢測(cè)手段，效率得到了極大提升。
此外，該紅外焊點(diǎn)檢測(cè)儀還具有成本低、操作簡(jiǎn)便、安全可靠等顯著優(yōu)勢(shì)。其不需要復(fù)雜的設(shè)備配置和高昂的維護(hù)成本，降低了企業(yè)的檢測(cè)投入；操作界面簡(jiǎn)潔直觀，普通技術(shù)人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可上手操作；同時(shí)，檢測(cè)過(guò)程中不使用放射性物質(zhì)，不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成危害。目前，首臺(tái)工程樣機(jī)已順利通過(guò)企業(yè)接收驗(yàn)證，其出色的性能得到了市場(chǎng)的高度認(rèn)可。中國(guó)航空無(wú)線電電子研究所、西安航空工業(yè)計(jì)算研究所等十余家單位已啟動(dòng)采購(gòu)流程，預(yù)示著該技術(shù)將在高端電子裝備制造領(lǐng)域迅速推廣應(yīng)用。
這項(xiàng)技術(shù)突破不僅填補(bǔ)了全球在 BGA 焊點(diǎn)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)空白，為電子產(chǎn)品的質(zhì)量控制提供了強(qiáng)有力的保障，還將推動(dòng)整個(gè)電子制造行業(yè)的技術(shù)升級(jí)，提高我國(guó)在高端電子裝備領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步完善與廣泛應(yīng)用，未來(lái)有望徹底解決 BGA 焊點(diǎn)虛焊檢測(cè)難題，為電子產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入新的動(dòng)力。
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