[發(fā)明專利]球柵陣列封裝切片試塊的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010161815.X
• 申請(qǐng)日: 2010-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN101846601A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何世舒;洪家輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 偉創(chuàng)力電子科技(上海)有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N1/32;G01N21/88
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陶鳳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種球柵陣列封裝切片試塊的制作方法。

背景技術(shù)

隨著電子產(chǎn)品日新月異的發(fā)展，為了更加小型化、輕量化、強(qiáng)功能和高可靠性，要求隨之發(fā)展相應(yīng)的封裝技術(shù)，因此產(chǎn)生且正在高速發(fā)展球柵陣列封裝(Ball?Grid?Array?Package，BGA)。BGA的優(yōu)點(diǎn)主要為：具有更多的I/O；易于組裝；自感和互感??；體積小。然而，正因?yàn)榫哂羞@樣的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也帶來(lái)相應(yīng)的缺點(diǎn)。其缺點(diǎn)之一是焊點(diǎn)的檢測(cè)相對(duì)困難。目前對(duì)BGA的檢測(cè)多為兩種，即X光檢測(cè)和切片檢測(cè)。前者為常規(guī)檢測(cè)，適合于宏觀的檢測(cè)，重點(diǎn)檢查元件的焊接是否良好，即焊接是否有短路、空焊，元件是否有偏移；后者是對(duì)焊點(diǎn)分析性質(zhì)的破壞性檢測(cè)方法，主要檢測(cè)焊點(diǎn)是否有虛焊或焊縫等微觀的缺陷。

BGA切片試塊的制作，多采用將切片固定在模具中，然后對(duì)其填充例如環(huán)氧樹脂的可硬化樹脂，待可硬化樹脂硬化后，進(jìn)行拋磨至預(yù)定的檢測(cè)位置。現(xiàn)有技術(shù)的BGA切片試塊制作包括如下步驟：從印刷電路板組件(以下簡(jiǎn)稱PCBA板)的選定位置切割BGA切片；在模具中固定BGA切片，并且填充可固化樹脂；粗砂紙研磨；細(xì)砂紙研磨；金剛石拋光液拋磨；以及精細(xì)金剛石拋光液拋磨。這樣制作出來(lái)的切片試塊，例如，通過(guò)金相顯微鏡檢測(cè)，來(lái)對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的狀況進(jìn)行判斷。然而，因?yàn)锽GA焊點(diǎn)排列密集，所以在填充可硬化樹脂時(shí)難于填充所有的縫隙。由于未填充縫隙的存在，在拋磨過(guò)程中，縫隙中會(huì)滯留大量的拋磨殘?jiān)臀畚?。這樣的拋磨殘?jiān)臀畚飼?huì)在后期的拋光過(guò)程中不斷滲出，在切片表面上造成劃痕或凹坑。為了在拋磨過(guò)程中清除拋磨殘?jiān)臀畚铮枰ㄉ洗罅康臅r(shí)間進(jìn)行人工清理，且難于取得理想的切片試塊。圖10給出了采用現(xiàn)有技術(shù)制作的切片試塊在電子顯微鏡下拍攝的照片。其上的黑色凹坑與焊接缺陷混雜在一起，難以區(qū)分是拋磨過(guò)程中產(chǎn)生的凹坑還是焊接缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種球柵陣列封裝切片試塊的制作方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)在切片試塊拋磨過(guò)程中易于清除拋磨殘?jiān)臀畚铮苊馇衅砻娈a(chǎn)生劃痕或凹坑，進(jìn)而提高切片的金相顯微鏡檢測(cè)質(zhì)量。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的球柵陣列封裝切片試塊的制作方法包括這樣的步驟：從PCBA板的選定位置切割BGA切片；在模具中固定BGA切片，并且填充可固化樹脂；待可硬化樹脂硬化后的第一砂紙研磨；第一砂紙研磨后的第二砂紙研磨；第一超聲波清洗；第一金剛石拋光液拋磨；第二超聲波清洗；以及第二金剛石拋光液拋磨，其中所述第一超聲波清洗和所述第二超聲波清洗的清洗時(shí)間均優(yōu)選為4至6分鐘，更優(yōu)選均為5分鐘。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，所述在模具中固定BGA切片包括采用卷繞式塑料平衡夾或雙面膠帶固定該BGA切片。因?yàn)槟＞叩男螤顬閳A柱狀，類似于燒杯的容器，而BGA切片的形狀根據(jù)檢測(cè)位置的不同多為不規(guī)則形狀，且BGA切片應(yīng)當(dāng)豎立在模具中，所以通過(guò)卷繞式塑料平衡夾或雙面膠帶將該BGA切片固定在模具中所占空間很小，且不影響其后的填充可硬化樹脂的操作。對(duì)于較小的BGA切片，優(yōu)選采用雙面膠帶固定；對(duì)于較大的BGA切片，優(yōu)選采用卷繞式塑料平衡夾固定。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方式，所述填充可硬化樹脂包括填充活性環(huán)氧樹脂或光敏硬化樹脂。填充活性環(huán)氧樹脂后經(jīng)過(guò)大約4個(gè)小時(shí)的自然固化，或者填充光敏硬化樹脂后經(jīng)過(guò)光照，這些樹脂被硬化，于是形成由活性環(huán)氧樹脂或光敏硬化樹脂圍繞BGA切片而形成的BGA切片試塊毛坯，其形狀取決于模具的形狀。因?yàn)檫@樣的樹脂粘度小、流動(dòng)性強(qiáng)、且固化能力很強(qiáng)，因此形成堅(jiān)固的BGA切片試塊毛坯，避免了BGA切片在其后的拋磨過(guò)程中受到破壞。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方式，所述第一砂紙研磨依次包括采用砂紙粒度為100至150目的砂紙研磨、采用砂紙粒度為500至800目的砂紙研磨、及其后采用砂紙粒度為1000至1500目的砂紙研磨。根據(jù)BGA切片試塊毛坯拋磨量的大小，第一砂紙研磨的砂紙粒度由粗到細(xì)選擇三種砂紙粒度的砂紙進(jìn)行粗研磨，可以減少研磨時(shí)間，提高研磨速度，降低檢驗(yàn)成本。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方式，所述第二砂紙研磨依次包括采用砂紙粒度為2000至2500目的砂紙研磨及其后采用砂紙粒度為2500至4000目的砂紙研磨。這樣，可以通過(guò)2000至2500目的砂紙研磨而將第一砂紙研磨留下的研磨痕跡基本上得到去除，而后通過(guò)砂紙粒度為2500至4000目的砂紙研磨而使研磨表面達(dá)到拋光前所需的表面光潔度，從而減少其后的拋光時(shí)間，降低成本。