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，被廣泛應(yīng)用于航空航天、計算機、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，BGA 焊點的數(shù)量與密度急劇增加，焊點質(zhì)量的無損檢測成為了全球性難題，長期困擾著整個電子制造行業(yè)。
當(dāng) BGA 焊點數(shù)量達(dá)到千點級密度時，傳統(tǒng)的無損檢測手段，如目視檢查、X 射線檢測等，由于分辨率和檢測深度的限制，難以精準(zhǔn)識別焊點內(nèi)部的微小缺陷。即便是先進的 3D-X 射線斷層掃描技術(shù)，對平面型缺陷的識別率也不足 40%。為了提高檢測準(zhǔn)確性，企業(yè)通常會采用多維度檢測組合方案，將多種檢測技術(shù)聯(lián)合使用，但這不僅導(dǎo)致檢測周期大幅延長，綜合檢測成本更是占到了產(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。
面對這一技術(shù)難題，材料學(xué)院高級工程師孔令超團隊迎難而上，經(jīng)過十余年的不懈攻關(guān)，終于取得重大突破，成功研發(fā)出全球首臺紅外焊點檢測儀（專利號：CN202011015104.1）。該設(shè)備創(chuàng)新采用主動紅外熱成像技術(shù)，通過測量焊點熱傳導(dǎo)路徑的熱阻來判別焊點質(zhì)量。無論是冷焊、虛焊，還是微裂紋、氣孔等各類缺陷，在這臺檢測儀下都無所遁形。經(jīng)測試，對于缺陷程度≥25％（以焊點界面橫截面積計）的焊點，檢測準(zhǔn)確率高達(dá) 100％，而且單芯片全焊點檢測時間小于一分鐘，相比傳統(tǒng)檢測手段，效率得到了極大提升。
此外，該紅外焊點檢測儀還具有成本低、操作簡便、安全可靠等顯著優(yōu)勢。其不需要復(fù)雜的設(shè)備配置和高昂的維護成本，降低了企業(yè)的檢測投入；操作界面簡潔直觀，普通技術(shù)人員經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可上手操作；同時，檢測過程中不使用放射性物質(zhì)，不會對人體和環(huán)境造成危害。目前，首臺工程樣機已順利通過企業(yè)接收驗證，其出色的性能得到了市場的高度認(rèn)可。中國航空無線電電子研究所、西安航空工業(yè)計算研究所等十余家單位已啟動采購流程，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。
這項技術(shù)突破不僅填補了全球在 BGA 焊點無損檢測領(lǐng)域的技術(shù)空白，為電子產(chǎn)品的質(zhì)量控制提供了強有力的保障，還將推動整個電子制造行業(yè)的技術(shù)升級，提高我國在高端電子裝備領(lǐng)域的核心競爭力。隨著該技術(shù)的進一步完善與廣泛應(yīng)用，未來有望徹底解決 BGA 焊點虛焊檢測難題，為電子產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入新的動力。
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