球栅阵列(BGA)3D高度测量图,显示芯片表面凸点的光学质量检测与翘曲分析。

球栅阵列(BGA)

用于球栅阵列(BGA)生产与质量控制的光学测量。精确检测凸点高度、BGA翘曲,以及芯片与球尖平整度。

PCB 和 BGA 的光学检测

PCB及其相关组件(如IC(集成电路)或BGA(球栅阵列))的可靠性会因设计方案及所选半导体元件的不同而有所差异。对于每种类型和系列的PCB设计,理想情况下,在制造过程中都需要对PCB进行自动化的在线质量控制和测试。

此外,在客户层面,为检测由运输过程中薄弱点断裂等原因导致的“到货即损”问题,质量控制方法也是流程的重要组成部分。TopMap 光学3D表面测量技术能够以纳米级分辨率快速扫描整个样品表面,仅需一次扫描即可提供PCB、IC和BGA的区域形貌数据。

球栅阵列封装的类型

回顾半导体封装的发展历程,最初出现的是DIP(双列直插式封装),随后是QFP(四边扁平封装)或QFN(四边扁平无引线封装),而BGA(球栅阵列)作为最流行的封装技术之一,推动了引脚数的不斷增加。BGA已在智能手机、平板电脑、主板和数码相机等消费电子产品中得到广泛应用。 与DIP和QFP相比,BGA具有更多的I/O连接点,连接器更短,从而提高了性能和传输速度。凸点材料通常为SnPb、SnAgCu、SnIn、SnBi,凸点直径通常为90-400 µm,凸点间距约为0.1至2 mm。

球栅阵列(BGA)凸点3D轮廓图,采用光学表面测量技术精确检测间距和高度分布
采用光学表面测量技术测得的球栅阵列间距的3D轮廓图
彩色3D球栅阵列(BGA)高度轮廓图,展示凸点分布及高度变化,用于光学测量与质量检测。
BGA地形的大视场测量与拼接
大视场球栅阵列(BGA)凸点三维高度和面积光学测量,支持芯片平整度与翘曲检测。
大视场球栅阵列(BGA)凸点面积测量
球栅阵列(BGA)凸点3D高度测量图,展示红色凸点形貌及蓝色基座,应用于BGA质量检测和翘曲分析。
球栅阵列(BGA)凸点的3D测量

BGA制造中的典型故障与缺陷

在BGA制造过程中,例如采用倒装芯片工艺(该工艺通过在基板上施加热量和压力来实现连接),当间距过大或凸点过小或过大时,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计量解决方案,可用于球高/凸点高度、共面度、芯片平整度及芯片翘曲度的面积测量与检测,以及BGA球平整度的测量;还能以光学和非接触式的方式,对整个BGA间距进行光学检测,或重点检测纯球尖端的形状。

球栅阵列(BGA)制造中的典型缺陷示意图,显示凸点过大、过小、间距过高及翘曲导致接触不良。
BGA及凸点高度测量的典型制造问题
球栅阵列(BGA)制造中凸点高度、芯片平整度和球尖形状的光学检测及质量控制解决方案。
BGA制造中的典型问题及光学检测解决方案
球栅阵列(BGA)最大高度测量合格/不合格分析表,显示各零件凸点高度及检测结果。
将球栅阵列(BGA)的最大高度测量用作合格/不合格分析

放心选择适合您的三维光学轮廓仪——让我们用您的样品进行可行性测试

Schedule your feasibility study with your sample

聯絡我們的專家

如何控制球柵陣列(BGA)的品質?
在球柵陣列上您會測量哪些參數?

BGA翘曲与质量控制

在BGA制造过程中,例如采用倒装芯片工艺(该工艺通过在基板上施加热量和压力来实现连接),当间距过大或凸点过小或过大时,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计量解决方案,可用于球高/凸点高度、共面度、芯片平整度及芯片翘曲度的面积测量与检测,以及BGA球平整度的测量;还能以光学和非接触式的方式,对整个BGA间距进行光学检测,或重点检测纯球尖端的形状。

球栅阵列(BGA)芯片底部白色焊球排列均匀,用于电子封装质量控制和光学检测。
针对BGA(球栅阵列)引脚的典型制造表面质量控制解决方案
球栅阵列(BGA)翘曲三维高度测量,显示芯片中心区域明显凸起的光学表面轮廓数据。
通过扣除BGA引脚进行球栅阵列翘曲测量
采用颜色编码3D光学轮廓图精确测量球栅阵列(BGA)翘曲及引脚高度,辅助品质控制与缺陷检测。
球栅阵列及通过矫正翘曲获得的BGA引脚测量

3D轮廓测量作为球栅阵列的质量检测手段

面式光学三维轮廓测量是电子组件质量检测的强大工具。它支持以下应用(包括但不限于):

  • 印刷电路板(PCB)和球栅阵列(BGA)的检测
  • 平整度、共面度及高度分布分析
  • 生产过程中的合格/不合格判定
  • 缺陷及工艺偏差情况下的失效分析

特别是在多层PCB结构中,精确的层厚测量变得越来越重要。Polytec 的光学检测解决方案可为此提供可重复的测量数据,并支持有针对性的工艺反馈。

欢迎与我们的专家探讨您的需求

让我们先简短沟通您的零件、公差要求与工作流程;如有需要,后续可灵活追加可行性研究、PolyMeasure合约测量服务或PolyRent试用方案。

Schedule your surface profiler demonstration

下載

請填寫表格,您將在幾分鐘內透過電子郵件收到下載連結。