应用案例 | 芯片封装中的BGA焊锡球的真实断面形貌
2022-08-09 12:55:54, 领拓仪器 广州领拓仪器科技有限公司
与人们各方面息息相关的电子产品，一直往功能多样、性能强劲、体积小、重量轻的方向发展。其中球栅阵列（Ball Grid Array，BGA）封装技术的诞生与进步，非常有效地提高了电子产品的可靠性、导热性、便携性等重要性能，尤其作为芯片封装的高密封装技术，BGA封装可以实现芯片系统的电性连接和力学连接。
因此BGA焊锡球的焊接质量非常重要。通过切片制备，可以将焊锡球的真实断面形貌暴露出来，以实现分析其气泡、裂纹以及金属间化合物(IMC)等形貌细节的目的。
本文介绍了某芯片的全阵列BGA的断面制备方法：镶嵌、研磨、抛光，制备过程是将样品截面磨开又不断降低损伤的过程。原样品如下：
01
镶嵌
为使后续研磨过程中焊锡球无圆角，或避免引入裂纹等其他损伤，将对样品进行镶嵌。
镶嵌采用浇注冷镶嵌的方法，选用标乐型号为EpoKwick TM FC的环氧树脂及相应固化剂套装，这款树脂流动性很好、收缩率较低，对样品的保护效果很好。镶嵌流程如下图所示。
该过程还使用了型号为SamlKupTM的模杯，模杯直径为25mm，并配合型号为Release Agent的脱模剂使用，如下图所示。
02
磨抛
研磨与抛光采用了标乐的手自一体磨抛机AutoMet250的半自动模式。研磨抛光过程使用的研磨介质由粗到细，并搭配合适的转速、载荷和时间，每一步尽量去除上一步造成的损伤。参数如下表所示。
每一步研磨抛光后体式镜下的效果如下
最终抛光的样品外观与显微镜下局部放大如下：
制备完成后的样品外观
制备完成后的局部放大
*以上方案仅做参考，可根据具体样品的材质、形状、尺寸等做调整。
所用仪器
标乐手自一体研磨机AutoMet250
小倍数整体照片用徕卡体式镜S9
大倍数用徕卡超景深视频显微镜DVM6
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