BGA锡球高度及共面度检测的应用

球在芯片封装中承担电信号连接作用，被广泛应用于BGA、CSP等微电子封装领域。随着芯片尺寸的减小及功能需求的增加，芯片对锡球材料、球径、高度及共面度等指标要求日趋严格。为降低后道封装成本，通常需要借助高精度的光学精密测量设备对芯片上锡球良率进行测量分析。我们以某客户BGA芯片锡球高度及共面度检测过程为例，展示S3D线光谱共焦传感器在非接触式量测应用表现。

测量需求   

锡球三维表面形貌和瑕疵检测，测量锡球高度、圆度和直径等关键指标。

测量方案   

3D线光谱共焦测试方法：垂直于机台采集扫描晶圆点云，通过后处理测量软件，获取锡球三维表面形貌与瑕疵，计算锡球高度和共面标准差，生成测试分析报告。

测量结果   

3D线光谱共焦传感器将扫描获取到的点云数据，实时传输至后处理软件，并在界面上呈现出已扫描区域的点云数据，通过3D视图窗口可查看锡球的三维表面形貌。

部分锡球三维表面形貌

当整个芯片扫描完成后，就可查看完整BGA样品的三维表面特征。

结合产品特点及客户的检测需求，我们可通过提取样品全部锡球数据，计算各锡球实际高度、圆度和直径，也可以最大值、最小值和均值等方式进行统计，计算锡球的高度标准偏差。

比如，截取长度方向剖面，可计算出锡球平均宽度为188.7μm，最大高度为224.5μm，平均高度为214.4μm，其共面标准差满足测试需求。