摘要:
在BGA 封装检测应用中通过双头传感器扫描显示无遮挡。
应用背景
球栅阵列(BGA)封装在半导体行业被用于永久性安装微处理器等设备,作为表面贴装芯片载体,经专门设计,用于各种集成电路。
设备的整个底面都可以得到有效利用,而不仅是周边部分,这意味着相比双列直插式封装或扁平封装,BGA封装可以提供更多的互连引脚。此外,与仅利用周边区域的设计相比,这种封装可以在更高速条件下提供更佳的性能。其中非常重要的一点是必须精确控制BGA设备的焊接。为了提高生产良率,需要以微米级(μm)精度对BGA设备高速执行全面检测。
球栅阵列
每个BGA封装都有焊盘,用于承载微笑的焊球
应用挑战
BGA封装正面朝下安装,多个元件依次向上堆叠放置,使最终元件的检测变得很困难。
对于每个BGA封装,标准引脚网格阵列中的引脚被用于承载微小焊球的焊盘所取代。这种球形形状会导致使用激光三角测量技术的标准3D检测设备面临待测元件被遮挡的问题。
此外,多个BGA封装置于一个JEDEC托盘中,需同时进行检测。此应用需要高精度和100%高速检测,每个芯片与芯片上的每个焊球都必须被检测,而且每个封装中的芯片和焊球数量达到数百个。
3D检测解决方案的标准涉及焊球尺寸、网格对位、焊球共面性、PCB基板以及污染、划痕和元件缺失等缺陷的检测,因此存在广泛的检测要求。
多个BGA封装被置于单个JEDEC托盘中
解决方案
单头3D传感器可能会面临元件部分区域被遮挡的问题,因此要实现BGA封装的全面检测,唯一的方法是使用双头传感器。SmartRay提供适用于此类应用的ECCO 95+双头传感器,可实现无阴影扫描。
ECCO 95.010+ 双头传感器
双头设计允许从两个角度扫描检测目标,确保获取无遮挡视图从而实现双点密度。
为了维持最大分辨率,传感器通常被设置为以条带模式进行扫描。为解决这个问题,我们将ECCO 95.010+双头传感器安装在龙门轴配置上,同时扫描多个条带。
这使ECCO 95.010+提供的高分辨率检测得以维持。该传感器提供5.8μm至6.6μm的水平分辨率和0.37μm至0.45μm的垂直分辨率。
使用单头传感器进行的扫描显示存在遮挡
使用双头传感器进行的扫描显示无遮挡
总结
3D 检测技术在BGA 封装检测应用中面临的挑战可以通过双头传感器克服,因为双头配置能使传感器扫描到更多区域。
而且,专门的安装配置可帮助维持高分辨率,确保以所需的精度水平进行高速扫描,进而提高 BGA封装生产线的产量。