【應(yīng)用案例】BGA Bump 球測量
當前,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭日趨激烈,芯片向小型化、高密度、高集成度方向快速迭代,BGA錫球尺寸不斷縮小,微間距CSP等新型封裝形式日益普及,對錫球檢測的精度、效率與無損性提出了更為嚴苛的要求。作為芯片與基板的核心互聯(lián)節(jié)點,BGA錫球凸點的精度和質(zhì)量對芯片可靠性與終端產(chǎn)品性能產(chǎn)生一定影響。

行業(yè)挑戰(zhàn)
一是錫球自身特性帶來的檢測難題,BGA錫球具有高反光、大曲率(邊緣陡峭)的特點,傳統(tǒng)激光三角法檢測時易產(chǎn)生數(shù)據(jù)飛點、邊緣丟失等問題,難以完整采集錫球表面形貌,影響檢測精度。
二是檢測精度與效率的雙重訴求,隨著錫球尺寸不斷縮小,微間距錫球的三維幾何量測需達到亞微米級精度,同時半導(dǎo)體量產(chǎn)環(huán)節(jié)對檢測效率要求極高,傳統(tǒng)接觸式測量或人工抽檢不僅易損傷錫球、造成形變,還存在檢測誤差大、效率低、無法實現(xiàn)全量檢測的弊端,難以匹配量產(chǎn)節(jié)拍。
三是缺陷檢測的全面性不足,BGA錫球缺陷類型多樣,包括缺球/漏焊、橋接/短路、形狀異常等顯性缺陷,以及虛焊/空焊等隱性缺陷,傳統(tǒng)2D視覺檢測僅能捕捉平面信息,無法精準識別高度偏差、共面性不良等隱性缺陷,易留下質(zhì)量隱患,且缺乏數(shù)字化數(shù)據(jù)支撐,難以實現(xiàn)質(zhì)量追溯與工藝優(yōu)化。

面對上述行業(yè)困境,華漢偉業(yè)結(jié)合半導(dǎo)體領(lǐng)域檢測痛點與實際生產(chǎn)需求,推出基于MVStudio標準視覺檢測平臺與自研高精度3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)的檢測解決方案,精準破解行業(yè)檢測難題,為半導(dǎo)體制造企業(yè)提供高效、精準、穩(wěn)定的質(zhì)量管控支撐。
檢測項目
· 幾何量測:錫球高度測量、錫球直徑/大小檢測、錫球共面性(Coplanarity)計算、錫球偏移量測量、基板翹曲度、模組整體高度、封裝主體長寬尺寸、錫球陣列間距、網(wǎng)格與封裝對位偏移量等精密形位尺寸量測。
· 缺陷檢測:缺球/漏焊、錫球橋接/短路、錫球形狀異常(扁球/變形)、表面印記/壓痕/破損、虛焊/空焊風(fēng)險識別、錫球整體品質(zhì)判定、封裝本體外觀瑕疵缺陷篩查。
· 基板檢測:基板破損、焊盤平整度、阻焊膜厚度檢測。
檢測亮點
· 針對BGA球高反光、大曲率(邊緣陡峭)的特性,采用自研高精度3D結(jié)構(gòu)光相機,有效克服傳統(tǒng)激光三角法在鏡面球體上易產(chǎn)生的數(shù)據(jù)飛點、邊緣丟失等問題,確保錫球表面形貌完整采集。
· 結(jié)合球面擬合與共面性分析算法:通過智能算法自動識別基板基準面,對每個錫球進行球面擬合計算頂點高度與球心位置,精準輸出共面性偏差,避免單點噪點干擾,滿足半導(dǎo)體行業(yè)標準要求,大幅提升檢測數(shù)據(jù)的準確性與穩(wěn)定性。
· 掃描效率高,檢測精度可達亞微米級:采用高速飛拍掃描模式,配合微米級光斑與納米級分辨率,可精準測量微間距CSP的微小錫球。高度測量重復(fù)精度<0.5μm,漏檢率為0,有效保障封裝良率與可靠性,適配半導(dǎo)體量產(chǎn)的高速節(jié)拍需求,降低質(zhì)量風(fēng)險。
憑借核心技術(shù)的先進性與方案的靈活適配特性,可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝的前后道工序,包括晶圓級封裝(WLP)的微凸點檢測、Flip Chip倒裝芯片的焊點測量、CSP芯片級封裝檢測、金線鍵合質(zhì)量檢測等場景,適配不同封裝形式的檢測需求。同時,通過傳感器選型與算法適配,還可拓展至精密電子元器件、微機電系統(tǒng)(MEMS)的高精度3D測量領(lǐng)域,進一步延伸應(yīng)用邊界,為更多精密制造領(lǐng)域提供高效、精準的檢測解決方案。
未來,華漢偉業(yè)將持續(xù)深耕半導(dǎo)體檢測領(lǐng)域,聚焦行業(yè)需求迭代技術(shù)與方案,不斷突破核心技術(shù)瓶頸,拓展檢測應(yīng)用邊界,以技術(shù)創(chuàng)新賦能半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)升級。
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