摘要

高端通訊、算力設(shè)備高密度球柵陣列（Ball Grid Array, BGA）器件高速鏈路工作場景中，焊球共面度（Coplanarity）超差會導(dǎo)致焊點(diǎn)接觸狀態(tài)不穩(wěn)定，引發(fā)阻抗失配、信號完整性劣化等問題。行業(yè)通用白光干涉儀（White Light Interferometer, WLI）三維無損檢測方案，可精準(zhǔn)量化BGA共面偏差，前置規(guī)避高速傳輸失效風(fēng)險(xiǎn)。

1 共面偏差對高速信號的影響機(jī)理

BGA共面度超差主要誘因包含PCB基板翹曲（PCB Warpage）、植球工藝公差、封裝熱應(yīng)力（Thermal Stress），行業(yè)細(xì)間距BGA器件共面度允許公差僅15~25μm（公開量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)）。焊球高度不均會造成焊點(diǎn)有效導(dǎo)電接觸面積動態(tài)波動，使接觸電阻（Contact Resistance）持續(xù)偏移，形成電路阻抗不連續(xù)缺陷點(diǎn)。

高速差分鏈路、單端鏈路標(biāo)準(zhǔn)特性阻抗分別固定為90Ω、100Ω、50Ω，阻抗突變會直接引發(fā)信號反射、波形振鈴、時(shí)序抖動等信號完整性問題，導(dǎo)致眼圖收斂、設(shè)備誤碼率（Bit Error Rate）升高，大幅劣化信號傳輸質(zhì)量（Transmission Quality）。同時(shí)，設(shè)備冷熱循環(huán)工況會造成焊點(diǎn)微裂紋反復(fù)開合，進(jìn)一步加劇阻抗波動，最終誘發(fā)間歇性信號斷路、傳輸失效等故障。

2 白光干涉儀檢測實(shí)施方案

白光干涉儀依托低相干層析檢測技術(shù)，垂直測量精度達(dá)納米級，采用非接觸式掃描模式，可完全規(guī)避微型焊球形變、損傷風(fēng)險(xiǎn)，適配BGA量產(chǎn)全工序批量篩查場景。設(shè)備可全域采集BGA陣列三維形貌（3D Morphology）數(shù)據(jù)，自動提取單顆焊球高度參數(shù)，核算陣列最大高度差以精準(zhǔn)量化共面度指標(biāo)，同步生成缺陷云圖，快速定位超差異常焊球。

相較于傳統(tǒng)探針式檢測、二維光學(xué)檢測（2D Optical Detection）方式，該方案無漏檢、數(shù)據(jù)可全程追溯，可提前攔截共面度不良器件，從源頭穩(wěn)定焊點(diǎn)接觸一致性、消除阻抗波動隱患，保障高速信號長期、穩(wěn)定傳輸。

BGA封裝典型應(yīng)用圖示及說明（半導(dǎo)體專屬）

新啟航BGA陣列高度檢測圖像，可精準(zhǔn)呈現(xiàn)BGA陣列三維形貌（3D Morphology），支撐BGA封裝高度一致性（Height Uniformity）檢測，為焊球焊接質(zhì)量管控提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。

（圖片1：BGA陣列的高度一致性）

（圖片2：去除BGA后，PCB基板的形變翹曲高度圖）

（圖片3：去除PCB基板，測量BGA植絨球的共面度）

設(shè)備可自動統(tǒng)計(jì)BGA植球共面度參數(shù)，智能分析并標(biāo)記檢測異常點(diǎn)。

大視野3D白光干涉儀

大視野3D白光干涉儀突破傳統(tǒng)BGA測量設(shè)備局限，重構(gòu)球柵陣列封裝（Ball Grid Array, BGA）精密檢測范式。設(shè)備依托核心光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)納米級（Nanoscale）全場景精密測量，兼顧檢測高效性與測量精準(zhǔn)度，適配BGA封裝全流程檢測需求，樹立工業(yè)精密測量（Industrial Precision Measurement）新標(biāo)準(zhǔn)，可為半導(dǎo)體（Semiconductor）BGA封裝、精密光學(xué)部件及各類精密器件質(zhì)檢提供全套技術(shù)支撐。

一、大視野+高精度，打破行業(yè)常規(guī)

設(shè)備搭載0.6倍輕量化專用鏡頭，實(shí)現(xiàn)15mm超大單幅檢測視野，搭配可兼容4組物鏡的轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（Turret Design），無需搭配多臺設(shè)備，即可兼顧BGA陣列全域形貌觀測與單顆焊球（Solder Ball）超高精度檢測，解決傳統(tǒng)檢測“全域覆蓋”與“精細(xì)測量”無法兼顧的行業(yè)痛點(diǎn)。設(shè)備無需頻繁切換工況，顯著提升批量檢測效率與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度（Data Accuracy）。

設(shè)備可實(shí)測端面平面度（Flatness），精準(zhǔn)把控BGA封裝部件平面精度，為半導(dǎo)體BGA封裝、精密光學(xué)部件后續(xù)測量提供可靠數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

實(shí)測精度可達(dá)6pm（0.006nm），可精準(zhǔn)表征工件表面粗糙度（Surface Roughness, Ra/Rz），完全滿足半導(dǎo)體BGA焊球、芯片封裝面的超精密測量行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

服務(wù)方案說明

新啟航半導(dǎo)體｜專業(yè)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(biāo)國際一線品牌，大視野設(shè)計(jì)，輕松應(yīng)對高低反射、復(fù)雜材料測量場景。

免責(zé)聲明（Disclaimer）

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本文全部技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)原理、機(jī)型適配及對比數(shù)據(jù)，均源自設(shè)備原廠官方資料、權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)及公開招標(biāo)驗(yàn)收文件，僅用于技術(shù)研究、方案對比及行業(yè)參考，不作任何商業(yè)用途。

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