BGA 基板線路 (Substrate Circuit)形貌畸變,白光干涉儀優化基材加工 (Substrate Processing) 工藝
發布時間:
2026-07-31
作者:
新啟航半導體有限公司

高密度球柵陣列封裝基板(BGA Substrate)量產過程中,基板線路(Substrate Circuit)形貌畸變是制約植球良率、信號完整性(Signal Integrity)的核心制程缺陷?;膶訅骸⑽g刻、固化等工序產生的殘余內應力、熱膨脹系數(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)不匹配,易造成線路局部拱起、邊緣塌陷、表面高低差超差等問題。傳統二維光學檢測、接觸式輪廓儀無法完整量化微區三維形變,難以區分基材本體形變與線路蝕刻缺陷,制程溯源與品質管控精度不足。

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)基于低相干干涉原理,具備非接觸式檢測、納米級垂直分辨率的三維形貌掃描能力,可快速重構BGA區域基板線路全域三維點云數據,自動提取線路峰值谷值(PV)、局部翹曲量、邊緣臺階高度等量化指標,精準定位形貌畸變區域,溯源基材加工(Substrate Processing)異常工序,目前已廣泛應用于IC載板量產失效分析場景

依托白光干涉儀實測量化數據,針對基材加工核心工序完成參數定向優化,具體方案如下:

  1.   層壓工序:調整半固化片(Prepreg, PP)疊層排布,實現板面銅面積均衡匹配,優化層壓升溫速率與保溫曲線,有效降低基材殘余應力;

  2. 2.  蝕刻工序:改良蝕刻藥液循環均流結構,優化藥液噴淋參數,抑制側蝕引發的線路邊緣形變、尺寸偏差問題;

  3. 3.  基材預處理工序:建立標準化溫濕度管控體系,規避冷熱循環環境誘發的基材動態變形,穩定基板成型精度。

  4. 工藝優化后,BGA基板線路形貌畸變不良率大幅降低,基板平面度穩定性顯著提升,有效規避后續植球共面度超標、焊點應力集中、焊接失效等品質風險。白光干涉儀可為先進封裝基材制程迭代提供可追溯的精準計量依據,是基板線路(Substrate Circuit)形貌管控的可靠精密測量方案。

  5. BGA封裝典型應用圖示及說明(半導體專屬)

  6. 新啟航BGA陣列高度檢測圖可精準呈現球柵陣列(BGA)三維形貌(3D Morphology),支撐BGA封裝高度一致性(Height Uniformity)檢測,為焊球焊接質量管控提供精準數據支撐。

BGA 基板線路 (Substrate Circuit)形貌畸變,白光干涉儀優化基材加工 (Substrate Processing) 工藝

(圖片1:BGA陣列的高度一致性檢測圖)


BGA 基板線路 (Substrate Circuit)形貌畸變,白光干涉儀優化基材加工 (Substrate Processing) 工藝

(圖片2:去除BGA后,PCB基板的形變翹曲高度檢測圖)


BGA 基板線路 (Substrate Circuit)形貌畸變,白光干涉儀優化基材加工 (Substrate Processing) 工藝

(圖片3:去除PCB基板,BGA植球共面度檢測圖)


BGA 基板線路 (Substrate Circuit)形貌畸變,白光干涉儀優化基材加工 (Substrate Processing) 工藝

設備可自動統計BGA植球共面度數據,智能識別、分析檢測異常點,實現自動化精準質檢。

大視野3D白光干涉儀 產品技術優勢

大視野3D白光干涉儀突破傳統測量設備局限,重構球柵陣列封裝(Ball Grid Array, BGA)檢測標準。依托核心創新技術,實現納米級(Nanoscale)全場景精密測量,兼顧檢測效率與測量精度,適配BGA封裝全流程檢測需求,可為半導體(Semiconductor)BGA封裝、精密光學部件及各類精密工業零部件檢測提供全套技術支撐(參數溯源:新啟航半導體原廠公開技術資料、工業精密測量行業公開檢測標準)。


BGA 基板線路 (Substrate Circuit)形貌畸變,白光干涉儀優化基材加工 (Substrate Processing) 工藝

一、大視野+高精度,打破行業檢測壁壘

設備搭載0.6倍輕量化專用鏡頭,實現15mm超大單幅檢測視野,搭配可兼容4個物鏡的轉塔結構設計(Turret Design),單設備即可兼顧BGA陣列全域全貌觀測與單顆焊球(Solder Ball)納米級高精度檢測,無需多臺設備切換、無需反復調試機位,徹底解決傳統檢測“全域覆蓋”與“精細測量”無法兼顧的行業痛點,大幅提升檢測效率與數據精準度(Data Accuracy)。

設備可精準實測器件端面平面度(Flatness),把控BGA封裝核心部件平面精度,為半導體封裝、精密光學部件后續加工與檢測提供基準依據;實測表面粗糙度(Surface Roughness, Ra/Rz)精度可達0.006μm(6nm),完全滿足半導體BGA焊球、芯片封裝面的超精密測量需求(數據溯源:原廠設備實測參數、半導體精密檢測公開招標參數)。


BGA 基板線路 (Substrate Circuit)形貌畸變,白光干涉儀優化基材加工 (Substrate Processing) 工藝


BGA 基板線路 (Substrate Circuit)形貌畸變,白光干涉儀優化基材加工 (Substrate Processing) 工藝

新啟航半導體|專業白光干涉 3D 輪廓測量方案。亞納米精度保障,支持自動化定制;高端系列對標國際一線品牌,大視野設計,輕松應對高低反射、復雜材料測量場景。

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