印刷电路板和球栅阵列的光学检测

印刷电路板以及集成电路或球栅阵列等相应的印刷电路板元件的可靠性,会随着所安装的半导体元件的不同设计和选择而变化。

对于每一种类型和系列的印刷电路板设计,理想情况下,在制造过程中需要对印刷电路板进行自动化的过程中质量控制和测试。此外,在客户层面,为了检查“到货即损” 的问题,例如在运输过程中因薄弱点断裂而造成的问题,质量控制方法是过程的一部分。

TopMap光学三维表面测量技术允许以纳米分辨率快速扫描整个样品表面,在一次拍摄中提供印刷电路板、集成电路和球栅阵列的面形貌数据。

球栅阵列封装的种类

纵观半导体封装的历史,最早有双列直插式封装(DIP),四扁平封装(QFP)或四扁平无引线,球栅阵列作为最流行的封装技术之一,导致引脚总始终较高。

球栅阵列在智能手机、平板电脑、主板和数码相机等消费电子产品中得到了广泛应用。

与 DIP 和 QFP 相比:球栅阵列显示了更多的输入或输出连接,更短的连接器可提高性能和高速。

凸块材料通常为 SnPb、SnAgCu、SnIn、SnBi,凸块直径通常达到 90-400 µm,凸块之间的距离约为 0.1 至 2 mm。

球栅阵列制造中的典型故障和缺陷

在球栅阵列的制造中,例如使用倒装芯片法,它通过在基板上施加热量和压力来描述连接,当间距太高或凸块太小或太大时,可能会出现典型的制造误差或缺陷。

Polytec TopMap 表面轮廓仪是理想的测量解决方案,用于球高或凸块高度、共面性、芯片平整度和芯片翘曲、球栅阵列球平整度的区域测量和检查,用于整个球栅阵列节距的光学检查,或以光学和非接触方式聚焦于纯球尖端的形状。

如何控制球栅阵列的质量?
对球栅阵列的哪些参数进行测量?

球栅阵列翘曲和质量控制

另一个球栅阵列制造问题是不受控制的翘曲—印刷电路板或球栅阵列的整个表面的区域变形现象,导致球栅阵列上的未连接区域和缺陷。

如果翘曲不受控制,即使是完美制造的球栅也无法满足所需的功能行为,从而导致球栅阵列无法正确地安装到电路板中。

光学轮廓仪,如TopMap 白光干涉仪以非接触方式在三维中可靠地检测大面积的翘曲 - 允许清晰的损伤检测,作为球栅阵列制造过程的宝贵反馈。

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三维轮廓测量作为球栅阵列的质量检查

使用三维光学轮廓仪进行区域和非接触式表征可以成为强大的质量控制工具:用于测量电子元件的形貌、测试印刷电路板、焊接凸点、球栅阵列平面度测量、通过失败分析以及印刷电路板制造过程中的故障排除。

为印刷电路板和电子产品的生产过程提供有价值的反馈,光学分析可以成为电子和微电子质量控制过程中的一个有效的组成部分。

通常,更先进和更复杂的印刷电路板是逐层应用和设计的,这可能需要测量层厚并区分多层。

在这里,Polytec 的光学测试解决方案开辟了一个将测量层厚度作为质量指标的解决方案领域

以非接触方式表征印刷电路板和检查球栅阵列平整度的故障分析。 如需免费可行性研究和第一份样本报告,请随时与我们联系。