球在芯片封裝中承擔(dān)電信號(hào)連接作用，被廣泛應(yīng)用于BGA、CSP等微電子封裝領(lǐng)域。隨著芯片尺寸的減小及功能需求的增加，芯片對(duì)錫球材料、球徑、高度及共面度等指標(biāo)要求日趨嚴(yán)格。為降低后道封裝成本，通常需要借助高精度的光學(xué)精密測(cè)量設(shè)備對(duì)芯片上錫球良率進(jìn)行測(cè)量分析。我們以某客戶(hù)BGA芯片錫球高度及共面度檢測(cè)過(guò)程為例，展示S3D線(xiàn)光譜共焦傳感器在非接觸式量測(cè)應(yīng)用表現(xiàn)。

測(cè)量需求   

錫球三維表面形貌和瑕疵檢測(cè)，測(cè)量錫球高度、圓度和直徑等關(guān)鍵指標(biāo)。

測(cè)量方案   

3D線(xiàn)光譜共焦測(cè)試方法：垂直于機(jī)臺(tái)采集掃描晶圓點(diǎn)云，通過(guò)后處理測(cè)量軟件，獲取錫球三維表面形貌與瑕疵，計(jì)算錫球高度和共面標(biāo)準(zhǔn)差，生成測(cè)試分析報(bào)告。

測(cè)量結(jié)果   

3D線(xiàn)光譜共焦傳感器將掃描獲取到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸至后處理軟件，并在界面上呈現(xiàn)出已掃描區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)3D視圖窗口可查看錫球的三維表面形貌。

部分錫球三維表面形貌

當(dāng)整個(gè)芯片掃描完成后，就可查看完整BGA樣品的三維表面特征。

結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)及客戶(hù)的檢測(cè)需求，我們可通過(guò)提取樣品全部錫球數(shù)據(jù)，計(jì)算各錫球?qū)嶋H高度、圓度和直徑，也可以最大值、最小值和均值等方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算錫球的高度標(biāo)準(zhǔn)偏差。

比如，截取長(zhǎng)度方向剖面，可計(jì)算出錫球平均寬度為188.7μm，最大高度為224.5μm，平均高度為214.4μm，其共面標(biāo)準(zhǔn)差滿(mǎn)足測(cè)試需求。