印刷电路板（PCB）与球栅阵列（BGA）的光学检测
印刷电路板（PCB）及其各类组件，如集成电路（IC）、球栅阵列（BGA），其可靠性会因半导体组件的设计与选型而有所不同。在生产制造环节，针对每一款 PCB 设计类型与系列，理想情况下都需要对 PCB 实施自动化的在线质量管控与测试。而在客户端，为排查诸如运输途中因薄弱部位受损而出现的 “到货即坏” 问题，质量控制同样不可或缺。Polytec 的 TopMap 光学 3D 表面计量技术，能以nm 级分辨率对样品表面进行快速扫描，一次操作便可获取 PCB、IC 及 BGA 完整的表面形貌数据 。
球栅阵列封装
追溯半导体封装的发展轨迹，早期以双列直插式封装（Dual In - Line Package，DIP）为主，随后出现了方形扁平封装（Quad Flat Package，QFP）以及方形扁平无引脚封装（Quad Flat No - leads，QFN）。球栅阵列（Ball Grid Array，BGA）作为当下极为流行的封装技术之一，促使芯片引脚数量持续攀升。在消费电子领域，BGA 应用极为广泛，像智能手机、平板电脑、主板以及数码相机等产品中都能见到它的身影。
相较于 DIP 和 QFP，BGA 具备显著优势：其输入 / 输出（I/O）连接数量更多，连接线路更短，这不仅优化了性能表现，还实现了高速数据传输。BGA 的凸点材料常见为锡铅（SnPb）、锡银铜（SnAgCu）、锡铟（SnIn）、锡铋（SnBi），凸点直径一般处于 90~400 µm 的范围，凸点之间的间距大约在 0.1 ~ 2 mm 。
球栅阵列(BGA) 制造中的典型故障与缺陷剖析
在 BGA 的生产制造环节，常采用倒装芯片工艺，即通过在基板上施加一定热量与压力，实现电气连接。然而，当焊盘节距过大，或者凸点尺寸过小、过大时，就极易引发典型的制造失误或缺陷。
Polytec 的 TopMap 表面轮廓仪堪称 BGA 制造质量检测的理想计量工具。它运用光学非接触测量技术，能够全面检测诸多关键指标，包括焊球高度 / 凸点高度、共面性、芯片平整度、芯片翘曲度、BGA 焊球平整度等。不仅如此，该设备既可以对整个 BGA 节距开展光学检测，也能够聚焦于焊球尖端的微观形状，进行精准测量与分析 。
BGA 翘曲问题与质量管控优化
在 BGA 制造领域，翘曲现象的失控一直是个亟待攻克的关键难题。所谓翘曲，是指 PCB 或 BGA 的整个表面出现平面变形，这种变形会在 BGA 上衍生出未连接区域，进而引发各类功能性缺陷。哪怕球栅的制作工艺已臻于完美，一旦翘曲问题未能得到妥善控制，BGA 也难以达成预期的性能目标，最终导致与电路板之间无法实现精准适配与稳定连接。
Polytec 旗下的 TopMap 白光干涉仪等先进光学轮廓仪，运用前沿的非接触式三维检测技术，能够高效且精准地探测大面积的翘曲状况，细致入微地识别出损伤区域。这一卓越的检测技术为 BGA 制造流程提供了极具参考价值的反馈信息，为生产工艺的优化升级、产品质量的稳步提升提供了有力支撑 。
运用三维轮廓分析实现球栅阵列的质量检测
借助三维光学轮廓仪开展面域非接触式特性分析，堪称极为有效的质量控制手段。其可用于精确测量电子元件的表面形貌，高效开展印刷电路板（PCB）测试，精准检测焊料凸点状况，准确测量球栅阵列的平整度，全面进行合格与否的判定分析，以及妥善解决 PCB 制造过程中的工艺难题。光学轮廓分析能够为 PCB 及电子产品的生产流程提供极具价值的反馈信息，已然成为电子与微电子质量控制环节中高效且关键的构成部分。
通常情况下，先进复杂的 PCB 采用逐层设计与应用的方式，这就需要对层厚度进行精确测量，并清晰区分不同的层级。Polytec 的光学测试解决方案针对将层厚度作为一项关键质量指标进行测量的需求，提供了全方位的解决思路与方案。
如果您需要对 PCB 进行特性分析以排查故障，以非接触方式检测 BGA 平整度，获取免费的可行性研究及首样报告，请随时与我们联系。
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