電子元件產業
使用數位顯微鏡觀察、量測BGA(錫球)
隨著第五代行動通訊系統(5G)的普及,半導體元件的尺寸更加縮小、積體規模更加擴大,對產品的檢查分析的需求不斷高漲。
在此介紹使用數位顯微鏡觀察案例較多的BGA(錫球)的觀察和量測案例。
IC封裝的代表種類
隨著IC集成度的提升,表面黏著型成為了主流。另外,高集成度的IC使用矩陣型(BGA型)封裝。
代表性的IC封裝種類如下所示。
表面黏著型:無引線封裝
- SON(Small Outline Non-leaded package)
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一種表面黏著封裝方法,沒有接腳,而用電極墊來著為連接用端子。SON是2方向型、適合引腳數少的封裝。
- QFN(Quad Flat Non-leaded package)
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一種表面黏著封裝方法,沒有接腳,而用電極墊來著為連接用端子。QFN為4方向型封裝。
表面黏著型:矩陣型封裝
- BGA(Ball Grid Array)
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在封裝的底面上以陣列狀排布球形的焊錫珠作為端子。
- PGA(Pin Grid Array)
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在封裝的底面上以陣列狀排布引腳作為端子。
- LGA(Land Grid Array)
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在封裝的底面上以陣列狀排布銅等電極墊作為端子。
IC晶片黏著的代表性接合方法
- 打線接合
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一種用金、鋁、銅等細絲對半導體晶片的電極部和導線架、印刷電路板上的導體之間進行連接的方法。
- 覆晶接合
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一種將IC晶片直接連接至印刷電路板的方法,稱為FC-BGA(Flip Chip-BGA)。IC晶片的電極部分形成球柵陣列,與印刷電路板側的電極連接。與打線接合相比,可節省空間。
覆晶接合的球柵陣列形成方法的種類
- 焊錫珠搭載法
- 將預先成形為球狀的焊錫珠搭載到電極上,透過回流焊形成球柵陣列。相較於錫膏印刷法,可以將球柵陣列做得更高,透過對焊錫珠尺寸進行恆定管理,可以控制球柵陣列的高度偏差。
- 錫膏印刷法
- 將錫膏印刷到電極上,透過回流焊形成球柵陣列。產量高,但高度偏差的控制困難。
- 電鍍法
- 透過電解電鍍形成球柵陣列。可以形成細微的球柵陣列,但產量低。
用數位顯微鏡觀察和量測BGA(錫球)的案例
以下介紹使用KEYENCE的4K數位顯微鏡「VHX系列」進行的BGA(錫球)的觀察和量測影像的最新案例。
300× 混合照明(消除光暈影像)
使用混合照明和消除光暈功能,
可以在無光暈狀態下觀察。