论坛精彩讲稿回顾|板级可靠性面临的新挑战：从焊点、PCB到模块、新型封装

随着电子产品的日益小型化、高性能化，板级可靠性正面临前所未有的挑战。从传统的焊点、通孔失效，到如今高密度封装、系统级封装（SiP）、面板级封装（FOPLP）等新型技术的兴起，可靠性工程师需要重新审视原有的技术体系和管理模式。

在2025年可靠性应用技术国际论坛上，西安电子科技大学电子可靠性（深圳）研究中心王文利教授分享了《板级可靠性面临的新挑战：从焊点、PCB到模块、新型封装》的主题报告，为我们带来了深刻的行业洞察。

板级可靠性面临的新挑战：从焊点、PCB到模块、新型封装

王文利；

工学博士 、博士后、教授；

西安电子科技大学电子可靠性（深圳）研究中心 主任；

国家科技部科技创新CEO特训营特聘导师；

广东省半导体及集成电路产业发展专家咨询委员会委员；

深圳改革开放干部学院外聘教授；

中国电子信息产业集团(CEC)大湾区产业园区科学顾问；

惠州光弘科技股份有限公司（300735）第三届董事会独立董事；

曾任职华为技术有限公司中央研究部，主持建立华为公司工艺可靠性技术平台和华为公司可靠性仿真分析平台、参与公司工艺系列规范体系建设；

中国电子学会高级会员，广东省机械工程学会可靠性分会理事、深圳市电子学会理事；

获省部级科技进步一等奖一次，发表科研论文40多篇，授权发明专利4项；

出版国内第一本电子工艺可靠性领域专著《电子组装工艺可靠性》（电子工业出版社,2011年6月）、国家出版基金支持项目《电子设备板级可靠性工程》（电子工业出版社,2024年9月）；

20+年电子工艺可靠性经验，擅长电子产品可制造性设计；DFM 、可装配性设计DFA、工艺可靠性设计DFR,电子工艺缺陷的机理分析与解决,在电子产品工艺设计、质量提升、可靠性等领域有深入造诣与丰富的实践应用经验，为上百家世界五百强和电子百强企业提供过电子工艺可靠性培训与咨询服务。

小孔（通孔）可靠性

传统PCBA中，通孔的可靠性一直是重点关注领域。常见的失效位置包括孔中间部位和孔肩部，主要失效模式为Barrel Crack（孔壁裂纹）——孔中间位置的疲劳开裂以及孔肩部的应力集中开裂。

焊点可靠性

焊点作为连接元器件与PCB的关键环节，其可靠性直接决定了整个产品的使用寿命。长期以来，焊点可靠性一直是板级可靠性研究的核心内容。

当前，PCBA的应用场景正变得越来越复杂。从消费电子到汽车电子，从航空航天到医疗设备，不同场景对可靠性的要求差异巨大。这种复杂化趋势给可靠性设计和管理带来了新的难度。

摩尔定律的延续与突破

从1965年戈登·摩尔提出摩尔定律以来，芯片集成度持续按照每18-24个月翻倍的节奏发展。从1965年到2016年，晶体管数量增长了超过170亿倍。这一趋势仍在继续，但对封装、PCB和焊点提出了极高的要求。

技术发展模式的创新

单纯的器件技术发展已不足以支撑整体性能的提升，DTCO（设计技术协同优化）和STCO（系统技术协同优化）正变得同样重要。行业需要懂需求、善创新、促发展的复合型思维。

典型案例：SpaceX自建封装产线

马斯克的SpaceX公司计划在德克萨斯州建设700×700毫米的扇出型面板级封装（FOPLP）产线，主要用于卫星射频芯片和电源管理芯片的整合封装。该产线为目前全球量产尺寸最大，预计2025年完成设备采购并投产。这一案例表明，即使是终端产品公司，也开始自行布局先进封装能力。

SiP（系统级封装）的兴起

SiP技术将多个芯片、无源器件等集成在一个封装内，极大提高了集成度，但也带来了热管理、机械应力、信号完整性等一系列新的可靠性挑战。

王文利教授指出，当前板级可靠性工作存在四大模糊：

概念模糊：质量问题和可靠性问题的界限不清

责任主体模糊：板级可靠性工作谁来负责不明确

工作方法模糊：板级可靠性工作如何开展缺乏指导

方法论缺失：缺乏针对板级可靠性系统提升的方法，往往是“只见树                            木不见森林，头痛医头脚痛医脚”

针对上述挑战，王文利教授提出以下建议：

1. 意识层面

需要具备全方位提升可靠性的意识，从设计、制造、测试到使用，全生命周期关注可靠性。

2. 能力层面

需要具备全流程管控可靠性的能力，建立系统化的管理流程。

3. 标准层面

需要完善细化板级可靠性相关的各个领域的设计规范、检验标准、相关试验。

4. 案例积累

需要学习积累工程案例，开展特定产品的典型失效模式研究，形成经验数据库。

5. 供应商管控

需要加强、细化对供应商的技术管控力度，特别是核心元器件和PCB供应商。

可靠性工作是全系统、全流程、全方面的工作。

在技术快速迭代的今天，板级可靠性不再是孤立的技术问题，而是融合了设计、工艺、材料、管理等多维度的系统工程。从焊点到PCB，从模块到新型封装，可靠性工程师需要不断拓展知识边界，建立系统思维，才能应对日益复杂的技术挑战。