电子封装与焊接质量的超声显微检测技术*

刘中柱，徐春广，郭祥辉，赵新玉，杨 柳

（1.北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室，北京 100081；2.中北大学机械工程与自动化学院，太原 030051）

1 引言

在电子器件封装过程中，由于材料和工艺因素的不可控而不可避免的会产生微缺陷，例如分层、微裂纹、空洞等；这些缺陷开始并不一定影响到电子器件的电性能，有的也能顺利通过电或逻辑性能测试，但是在使用过程中，随着环境温度湿度变化以及电子器件的热和电磁效应，这些缺陷在热循环、电磁以及应力场的共同作用下不断扩展和演化，而且热应力及温度循环会引起电子封装内部更多的缺陷、损伤的出现和演化，在电子封装内部缺陷附近产生热场不均衡和热应力集中，从而造成缺陷进一步扩展，导致电子封装的热扩散能力进一步降低，出现微焊点的热疲劳断裂、引线断裂、硅片裂纹和封装爆裂等多种失效缺陷，完整性下降，最终导致电子器件性能失效。

此外，封装好的电子元器件需要安装到与之连接的印刷电路板上才能正常工作，除了早期的DIP式封装外，BGA、FLIP等封装形式都需要通过焊接的形式把电子封装上的引脚与印刷电路板上的导线进行连接。由于焊锡的不均匀等工艺的原因，在实际中有时会出现虚焊或相邻引脚焊锡相连的情况，这些都会导致电子器件的工作不正常。

为提高电子系统的可靠性，应及时发现这些电子封装中的各种物理结构缺陷以及焊接中出现的质量问题，这就要求对其进行有效的无损检测。……