近日,智能与电子工程学院马飞宇同学围绕大尺寸BGA封装器件焊接可靠性问题开展系统研究,完成论文《BGA Packaging Technology and Processing Optimization Methods and Practices for Soldering Reliability》,并在2026 6th International Conference on Intelligent Manufacturing and New Materials (IMNM 2026)学术会议进行专题汇报,展示了学校在工程实践导向科研训练与学术表达能力培养方面的阶段性成果。
报告成果围绕BGA封装材料之间的热膨胀系数不匹配、回流过程中引发翘曲,焊球与焊膏在回流后未能充分聚合,可能形成 Head-in-Pillow缺陷这一工程问题,以一颗边长约90毫米、焊球数量达7881颗的大尺寸BGA器件为案例,针对焊盘与阻焊开窗设计、Via-in-Pad制造要求、锡膏材料选择、钢网开口方案、支撑结构设置以及回流温度曲线优化等关键环节展开联合研究。
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图1:上下BGA典型翘曲模式示意图
研究过程贯穿“过程监控—缺陷诊断—方案迭代”的思路。印刷阶段采用SPI对锡膏体积与一致性进行量化检测,回流后结合AOI与X-Ray对隐藏焊点进行检测,对焊桥、HiP及焊点形貌变化进行对照分析。综合比较结果显示,优化后的钢网开口与厚度组合方案在高风险边缘区域实现了更合理的焊料补偿,配合支撑结构与回流曲线优化,可有效改善边角焊点成形问题,并在验证中实现主要缺陷的消除,为大尺寸BGA器件稳定装联提供了具有参考价值的工艺方案。
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图2:大尺寸BGA焊点开路的 Head-in-Pillow 缺陷示意图
在学术汇报环节,马飞宇同学围绕研究背景、关键工艺参数、验证方法与结论要点进行了系统展示。此次汇报不仅体现了学生在教师指导下将工程问题转化为研究问题、以数据支撑分析结论的能力,也反映出其在标准研读、实验设计、质量控制和学术表达等方面的综合提升。对学生而言,这一过程既是专业知识的深化,也是工程思维和表达能力的同步训练。
智能与电子工程学院长期重视“课堂—实验—工程—学术交流”贯通培养。本次论文研究与学术汇报实践,既是学生科研训练成果的集中呈现,也为相关课程和实践教学提供了可借鉴的案例。学院将继续依托专业建设与实践平台,推动教师指导与学生创新协同发力,不断提升应用型人才的工程素养与学术表达能力。
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图3:马飞宇同学在学术交流场合作研究汇报