在电子器件封装和服役过程中，由于材料热膨胀系数的不匹配和工艺因素的不可控，在结构内部会不可避免的产生各种缺陷。这些缺陷在温度场、电磁场和应力场的共同作用下不断扩展和演化，最终导致电子器件失效。因此，为提高电子封装的可靠性，应及时发现封装中的各种缺陷，应用红外热成像技术对电子封装进行快速有效的无损检测就显得尤为重要。利用有限元分析软件ABAQUS建立了QFN的三维几何模型，对红外热成像无损检测的过程进行了有限元模拟。通过计算得到了含不同缺陷的模型在加热过程中的表面温度场以及表面温差随时间的变化趋势，总结了缺陷的尺寸和加载热流的大小对检测的影响。模拟结果为利用红外热成像技术进行缺陷检测的实验方法提供了依据和参考。采用主动双面热成像的方法，在普通室内环境下，利用红外热像仪SC7000记录了LQFP128L在检测过程中的热特征变化，并运用Matlab对红外图像进行了处理，从而改善了红外图像的质量，实现了材料表面特征信息的有效提取和识别。通过与超声波显微扫描结果的对比和分析，验证了红外热成像无损检测技术对电子封装进行缺陷检测的可行性。以塑封料和铜为材料，制作出了含有不同尺寸和深度缺陷的实验样品，并运用红外热像仪对所有实验样品进行了无损检测，结果均检测出了试样内部的缺陷。通过分析红外图像，得到了每个试样的最大表面温差、最佳检测灵敏度、最佳检测时间和温差初始变化时间等数据，由此得到了缺陷的大小、深度对检测结果的影响和红外热成像无损检测的极限深度，并拟合出缺陷的几何特征与红外图像热特征的数学关系。同时结合深度理论计算公式，对缺陷的等效直径、厚度和深度三个特征参数值进行了分析和计算，从而实现了缺陷的定量化识别。