8月6日,CP Wong全球电子封装奖颁奖礼在ICEPT 2026 大会上隆重举办。炫纯科技李宁成博士接过2026 CP Wong全球电子封装奖主奖荣誉。组委会授奖评价指出,其长期深耕焊接材料、封装失效分析与量产制造技术,数十年研究成果持续推动全球电子封装工艺迭代升级。颁奖现场李宁成博士发表《AI如何重塑焊接技术,从经验技艺到数据驱动的智能制造革命》提出了AI赋能焊接技术的全新方法论,论文基于相关技术分享内容,系统梳理AI在焊接全链条中的应用与变革。
传统焊接材料研发面临显著痛点:开发无铅合金、特殊助焊剂及高可靠性锡膏,高度依赖反复物理实验,周期往往长达数月甚至数年。材料配方的复杂性、性能指标的多维性,使得研发成本高、效率低。
AI通过虚拟仿真与数据预测彻底改变了这一局面。机器学习模型基于合金成分、熔点、润湿性、热疲劳等海量数据集进行训练,可虚拟筛选数千种配方,大幅减少冗余实验室测试。在助焊剂配方方面,算法可针对超细间距元件调整无卤成分,显著缩短定制化材料研发周期。更重要的是,AI能预测微芯片在热循环下脆性金属间化合物的生长,提前评估焊点服役寿命。具体流程包括三步:数据构建与特征提取:整理高质量合金成分与性能数据集,提取数值化描述符。模型训练与预测:使用图神经网络(GNN)、随机森林等模型学习成分-性能关系,预测未测试合金性能。多目标优化通过优化算法在化学空间中搜索,找到兼顾多目标性能的候选合金。昆明理工大学的案例显示,其构建的“机器学习预筛选-实验制备”一体化框架,已成功验证多种高性能新合金。实践表明,AI可将材料研发周期缩短一半以上,为高端电子产品的质量保障提供关键支撑。
焊接工艺智能闭环控制:从固定参数到动态自优化
传统焊接设备依赖固定参数运行。PCB翘曲、元件偏移或温度波动极易导致冷焊、桥接或空焊。AI与3D视觉、传感器的结合,让焊接机器人真正具备“眼睛”与“大脑”。AI引导的机器人焊接可基于实际元件位置自动校正路径,无需人工编程。在回流焊或热压焊过程中,AI实时分析温度、焊料量、压力等数据,动态修正炉温曲线与参数,抵消原材料与环境干扰。高精度工业机械臂在智能算法控制下,实现毫秒级动态响应与稳定焊接。
更进一步,生成式AI可自动为全新PCB生成匹配的焊接工艺方案。过去依赖资深技师经验、反复试错的调试过程,周期长且响应慢;AI智能适配可将调试时间缩短60%,实现快速换线与柔性制造。硬件基础如支持实时监控与高精度温度曲线调整的回流焊炉,为AI闭环控制提供了坚实支撑。核心价值在于:AI将焊接工艺从静态预设参数转变为动态自优化智能系统,显著缩短企业上市时间(Time-to-Market),帮助企业在快速变化的市场中抢占先机。
AI生成工艺方案:从经验试错到知识驱动
制定焊接工艺规程(WPS)曾高度依赖经验。生成式AI可自动为新材料、新结构任务生成初步定制化方案,并通过仿真验证,实现从“经验试错”到“数据驱动智能”的升级。具体流程:知识图谱构建:整合国家标准、企业工艺库、专家经验与历史失效案例,形成结构化焊接知识图谱。大模型训练:在焊接专用语料上微调大模型,使其理解自然语言任务、解析复杂约束并进行工艺推理。WPS自动生成:输入母材、接头类型与质量要求,AI匹配焊接材料、推荐坡口设计并输出含关键参数的初步草案。虚拟仿真与优化:将参数接入仿真平台,AI根据熔池、温度场与变形结果迭代优化。本田汽车的实践证明,新车焊接工艺开发周期从6个月缩短至1.5个月,研发效率提升75%;AI优化焊接顺序后,复杂接头最大变形从15.67mm降至4.2mm,降幅达73.8%。这极大加快了产品创新步伐。
高精度缺陷检测与根因分析:从事后挑拣到预防预警
质量是制造业的生命线。传统人工检查与基于规则的AOI难以发现BGA球微空洞、立碑、微桥接等微小隐藏缺陷,导致不良品漏检。深度学习AOI将检测准确率提升至99%以上,神经网络可识别反光PCB表面与微米级焊点上人眼难以察觉的缺陷。系统在检测到批量缺陷时自动停线,防止不合格品流入下游。AI的真正威力在于“可解释性”与“预测性”:可解释AI(XAI):通过热力图等可视化技术,追溯质量问题根因(如印刷压力过大、回流温度不合理、钢网磨损),将检测结果转化为工艺优化直接依据,故障排查时间缩短超60%。预测性缺陷聚类:AI汇总历史缺陷数据,在量产前预测潜在质量风险,将质量管理从“事后补救”转变为“事前预防”,避免批量事故并降低返工成本。
Adapt-SolderNet等框架通过多模态数据融合、深度学习与XAI实现精准缺陷定位与根因分析,打破传统算法“黑箱”壁垒。SolderNet系统可自动生成热力图“诊断报告”,帮助工程师快速定位问题根源。预测性设备维护与数字孪生:全流程智能系统AI算法与数字孪生深度融合,构建覆盖“设备监控-仿真验证-质量追溯”的全流程智能系统。预测性维护可提前预知喷嘴、加热管、钢网等关键部件故障,安排维护,将非计划停机时间减少30%以上。数字孪生构建整条产线的虚拟副本,工程师可在数字模型中仿真热分布与热应力,无需物理浪费即可验证工艺改进。产量大数据追溯将原材料批次、参数、检测结果互联,AI在良率下降时快速定位问题环节。这为高效稳定的智能制造提供了坚实技术支撑,同时大幅降低工艺调试成本。
支撑高端电子先进焊接:微米级极限控制芯片级封装、汽车功率电子、Micro LED等对焊接提出前所未有的要求。焊点已达微米级,传统方法难以应对。AI精准控制使激光微焊接、高可靠性功率模块焊接及异种材料连接成为可能。在激光微焊接中,基于强化学习的闭环控制架构让AI智能体通过与激光工艺持续交互,进化出优于人工经验的焊接策略。高精度传感实时监测,AI控制算法(强化学习、模型预测控制)结合FPGA硬件加速,实时调整激光能量,补偿材料属性微小差异与加工扰动。Empa研究案例显示,基于强化学习的实时激光焊接控制系统性能比人工优化策略提升7%至23%。汽车功率模块焊接中,AI可在变温条件下将空洞率控制在3%以下,满足严格安全标准;异种金属(铜、铝)电池组件焊接中,AI优化参数解决润湿性差问题。这些能力为先进产业提供了关键支撑。
节能低碳生产升级:绿色制造新范式
AI直接推动可持续制造。通过优化钢网印刷厚度,可减少15%至25%冗余锡膏使用;根据PCB厚度与布局调整加热区,降低回流焊整体能耗;缺陷率从3%~5%降至0.5%以下,大幅削减报废板与返工的碳排放。结合工厂屋顶太阳能阵列与AI低碳工艺,可形成“自发自用、余电上网”的零碳模式,既降低运营成本,又体现企业社会责任。
从经验技艺到数据驱动的精密科学
AI正在从根本上重塑焊接技术:从依赖经验的技艺,转变为数据驱动、自主调节、预警控制的智能系统。它缩短研发周期、降低成本、提升可靠性,适配下一代电子对更严格可靠性的要求。这不仅是效率与质量的提升,更是制造业思维方式的变革——从“试错”走向“预测与优化”,从“事后”走向“预防”,从“人工”走向“人机协同”。在智能制造浪潮中,焊接作为精密制造的关键环节,将因AI而变得更智能、更高效、更可靠、更绿色。未来,随着大模型、强化学习与数字孪生的进一步融合,焊接技术将持续演进,为高端电子、汽车、新能源等领域提供更坚实的支撑。
李宁成杯先进焊接材料应用案例大赛随着8月15日材料提交截止时间圆满落幕,李宁成杯所有决赛参赛队伍的路演资料已全部顺利收齐。本次李宁成杯决赛将于9月4日在广州正式举办,赛事全程公开可观赛!
现场观赛报名方式:有意向观赛的小伙伴,可填表报名https://www.wjx.top/vm/OtcvUtT.aspx#
初审通过案例名单(以下排名不分前后)感谢各参赛队伍的踊跃申报与潜心打磨,历经专家评委的严格评审、综合评议共有 10个案例从众多项目中脱颖而出,成功通过初审,会师9月4日广州决赛!10μm 全铜互连高精度键合工艺与成型验证导电胶粘接的裸芯片无损剥离工艺研究基于低温金属键合硅与多晶金刚石晶圆的晶圆级异质集成超强纳米铜低温互连材料性能研究金凸点芯片超声键合贴片工艺优化与应用面向智能终端的低温可返修焊接材料与工艺应用混合尺寸铜纳米线阵列低温 Cu-Cu 键合技术研究铜锡纳米中间层制备铜烧结在功率芯片封装及系统集成中的应用嵌入式硅扇出型封装(eSiFO)植球空洞改善研究恭喜以上团队!请各晋级队伍稳步推进后续备赛工作。本届参赛队伍吸引来自应用数十家终端、封装企业、材料厂与诸多大学院校的积极参与,专家评审团从“创新性(30%)、技术难度与先进性(25%)、应用成效(25%)、可推广性(15%)组织”标准方向进行严格考核,初选出了以上案例名单。“李宁成杯” 先进焊接材料应用案例大赛决赛时间:2026年9月4日地点:广州中国进出口商品交易会展馆D区主办:广东省集成电路协会、智微堂-先进电子制造交流平台、未来半导体大赛官网:https://www.ncl-cup.cn/
专家评委团(按姓氏拼音排序)曹国剑,长材院分析表征平台常务副主任李代勇,高级工程师,中国电子科技集团公司第十研究所李建江,智微堂-先进电子制造交流平台创始人李宁成,IEEE Fellow 顾问委员会主席陆广祥,大陆汽车全球 SMT 专家聂富刚,中兴通讯智造工程研发中心智造工程装联设计部技术总工史洪宾,上海艾为电子技术股份有限公司芯片封装首席专家王豫明,清华大学基础工业训练中心高级工程师、SMT 实验室主任Way kohl,IEEE Fellow 顾问委员会委员薛广辉,SMT China 技术总顾问
决赛流程:· 每队15分钟陈述(问题定义、要因分析、解决方案、成效评估、行业借鉴)+10分钟专家质询。· 评奖原则:“创新性(30%)、技术难度与先进性(25%)、应用成效(25%)、可推广性(15%)· 大赛奖励:金奖1名(奖金 + 李宁成博士签名荣誉证书 + 行业峰会展示机会)、银奖2名、铜奖3名加其他奖项。
“李宁成杯” 先进焊接材料应用案例大赛不止是一场行业技术竞技,更是适配我国先进封装国产化发展阶段的核心产业载体:向下扎根产线解决真实工艺痛点,向上支撑国产材料自主创新,横向打通产学研供需壁垒,纵向培育行业实战型技术人才。赛事以真实案例为载体,补齐 AI 异构集成时代互连焊接技术短板,持续推动中国半导体精密制造工艺走向精细化、高端化、国际化,为我国集成电路产业高质量发展筑牢底层互连材料根基。
9月4日,广州全国总决赛现场路演与颁奖正式打响,我们不见不散。大赛官网https://www.ncl-cup.cn/
2026年9月3日至6日,第二十一届中国国际中小企业博览会(以下简称“中博会”)将在广州举行。作为中博会体系中最具技术深度与产业价值的专业展之一,中国集成电路专精特新展览会(IC- SRDI 2026)将以“专精驱动、链动未来”为主题,构建链接国家战略、产业链协同与全球资源配置的高能级平台,全面呈现中国集成电路企业的创新跃迁路径。举办时间:2026年9月3日至6日
举办地点:广州中国进出口商品交易会展馆D区(广州市海珠区阅江中路168号)
主办单位:中华人民共和国工业和信息化部
承办单位:广东省工业和信息化厅、广州市人民政府
集成电路专业展执行单位:广东省集成电路行业协会、北京恒仁致信咨询有限公司(未来半导体)
联系我们:请关注“未来半导体公众号”,可预定研究展位。
