摘要
球柵陣列封裝(Ball Grid Array, BGA)生產(chǎn)過(guò)程中,基板表層粗糙度異常是引發(fā)塑封界面分層(Delamination)、器件封裝可靠性衰減的核心誘因之一。基板表層微觀形貌直接決定塑封材料與基板的界面機(jī)械互鎖效應(yīng),粗糙度參數(shù)失控會(huì)導(dǎo)致界面結(jié)合力不足,器件在濕熱工況環(huán)境中易出現(xiàn)界面剝離、失效等質(zhì)量問(wèn)題。傳統(tǒng)接觸式輪廓儀存在樣品劃傷風(fēng)險(xiǎn),無(wú)法高效采集全域三維形貌數(shù)據(jù),難以精準(zhǔn)界定粗糙度工藝管控窗口,適配性有限。
白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)基于相干掃描干涉(Coherence Scanning Interferometry, CSI)原理,可實(shí)現(xiàn)樣品非接觸、無(wú)損三維形貌表征,設(shè)備垂直測(cè)量精度可達(dá)亞納米級(jí)(行業(yè)公開(kāi)原廠參數(shù)),可精準(zhǔn)量化符合ISO25178標(biāo)準(zhǔn)的面粗糙度Sa、算術(shù)平均粗糙度Ra等核心參數(shù),完整還原BGA基板表層微觀凹凸結(jié)構(gòu)。通過(guò)該設(shè)備對(duì)粗化、等離子活化等前處理工藝后的基板表面特征進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè),可建立粗糙度參數(shù)與塑封料界面附著力的對(duì)應(yīng)關(guān)系,鎖定最優(yōu)工藝粗糙度區(qū)間。
依托實(shí)測(cè)可溯源數(shù)據(jù)優(yōu)化基板表面處理工藝,精準(zhǔn)調(diào)控表層微觀紋理結(jié)構(gòu),有效強(qiáng)化塑封材料與基板的機(jī)械錨固效應(yīng),改善界面浸潤(rùn)性能,從源頭抑制BGA封裝分層缺陷。目前該檢測(cè)優(yōu)化方案已應(yīng)用于半導(dǎo)體后端封裝產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)工藝閉環(huán)管控,穩(wěn)定提升BGA器件封裝良率與長(zhǎng)期濕熱可靠性。
BGA封裝典型應(yīng)用圖示及說(shuō)明(半導(dǎo)體專屬)
本文配套圖示為新啟航BGA陣列高度檢測(cè)圖,可精準(zhǔn)呈現(xiàn)BGA陣列三維形貌(3D Morphology),支撐BGA陣列高度一致性(Height Uniformity)檢測(cè),為焊球焊接質(zhì)量精準(zhǔn)把控提供可靠數(shù)據(jù)支撐。

(圖片1:BGA陣列的高度一致性檢測(cè)圖)

(圖片2:去除BGA后,PCB基板的形變翹曲高度檢測(cè)圖)

(圖片3:去除PCB基板,BGA植球共面度檢測(cè)圖)

設(shè)備可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)BGA植球共面度(Coplanarity)數(shù)據(jù),智能分析檢測(cè)異常點(diǎn)位,適配產(chǎn)線精準(zhǔn)質(zhì)檢需求。
大視野3D白光干涉儀
大視野3D白光干涉儀突破傳統(tǒng)BGA封裝檢測(cè)設(shè)備的測(cè)量局限,重構(gòu)球柵陣列封裝(Ball Grid Array, BGA)精密檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備依托核心光學(xué)干涉技術(shù),實(shí)現(xiàn)納米級(jí)(Nanoscale)全域精密測(cè)量,兼顧檢測(cè)效率與測(cè)量精度,全面適配BGA封裝全流程檢測(cè)場(chǎng)景,樹(shù)立半導(dǎo)體(Semiconductor)精密測(cè)量、工業(yè)精密檢測(cè)(Industrial Precision Measurement)全新標(biāo)準(zhǔn),可為半導(dǎo)體封裝、光學(xué)器件及各類精密零部件質(zhì)檢提供完整技術(shù)支撐。

一、大視野+高精度,打破行業(yè)檢測(cè)瓶頸
設(shè)備搭載0.6倍輕量化專用鏡頭,實(shí)現(xiàn)15mm超大單幅檢測(cè)視野,搭配兼容4組物鏡的轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)(Turret Design),無(wú)需搭配多臺(tái)設(shè)備,即可兼顧BGA陣列全域形貌觀測(cè)與單顆焊球(Solder Ball)超高精度檢測(cè),有效解決行業(yè)檢測(cè)中“全域覆蓋”與“微區(qū)精測(cè)”無(wú)法兼顧的痛點(diǎn)。設(shè)備無(wú)需頻繁切換調(diào)試,大幅提升檢測(cè)效率與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度(Data Accuracy)。

設(shè)備可精準(zhǔn)實(shí)測(cè)樣品端面平面度(Flatness),精準(zhǔn)管控BGA封裝核心部件平面精度,為半導(dǎo)體BGA封裝、精密光學(xué)部件后續(xù)加工與檢測(cè)提供基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。依據(jù)公開(kāi)設(shè)備原廠參數(shù),設(shè)備可實(shí)現(xiàn)6nm超高精度表面粗糙度(Surface Roughness, Ra/Rz)檢測(cè),滿足半導(dǎo)體BGA焊球、芯片封裝面的超精密測(cè)量工藝要求,適配高端半導(dǎo)體封裝質(zhì)檢規(guī)范。

新啟航半導(dǎo)體|專業(yè)白光干涉 3D 輪廓測(cè)量方案。亞納米精度保障,支持自動(dòng)化定制;高端系列對(duì)標(biāo)國(guó)際一線品牌,大視野設(shè)計(jì),輕松應(yīng)對(duì)高低反射、復(fù)雜材料測(cè)量場(chǎng)景。
免責(zé)聲明(Disclaimer)
一、內(nèi)容溯源與適用范圍(Source & Scope of Application)
本文全部技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)原理、機(jī)型適配及對(duì)比數(shù)據(jù),均源自設(shè)備原廠官方資料、權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)及公開(kāi)招標(biāo)驗(yàn)收文件,僅用于技術(shù)研究、方案對(duì)比及行業(yè)參考,不作任何商業(yè)用途。
二、內(nèi)容效力與權(quán)責(zé)界定(Validity & Liability Definition)
本文觀點(diǎn)與結(jié)論為通用技術(shù)參考,非設(shè)備原廠官方定論,不構(gòu)成任何商業(yè)承諾、履約標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收依據(jù),未經(jīng)原廠實(shí)測(cè)核驗(yàn),不得用于項(xiàng)目驗(yàn)收、舉證追責(zé)。
三、風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)與合規(guī)說(shuō)明(Risk Assumption & Compliance Statement)
使用者擅自套用、篡改本文內(nèi)容產(chǎn)生的一切風(fēng)險(xiǎn)與法律責(zé)任,由使用者自行承擔(dān),本文作者及所屬單位不承擔(dān)任何連帶責(zé)任。若存在版權(quán)及侵權(quán)異議,將及時(shí)核實(shí)整改。