[发明专利]球栅阵列封装切片试块的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种球栅阵列封装切片试块的制作方法。

背景技术

随着电子产品日新月异的发展，为了更加小型化、轻量化、强功能和高可靠性，要求随之发展相应的封装技术，因此产生且正在高速发展球栅阵列封装(Ball Grid Array Package，BGA)。BGA的优点主要为：具有更多的I/O；易于组装；自感和互感小；体积小。然而，正因为具有这样的优点，同时也带来相应的缺点。其缺点之一是焊点的检测相对困难。目前对BGA的检测多为两种，即X光检测和切片检测。前者为常规检测，适合于宏观的检测，重点检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；后者是对焊点分析性质的破坏性检测方法，主要检测焊点是否有虚焊或焊缝等微观的缺陷。

BGA切片试块的制作，多采用将切片固定在模具中，然后对其填充例如环氧树脂的可硬化树脂，待可硬化树脂硬化后，进行抛磨至预定的检测位置。现有技术的BGA切片试块制作包括如下步骤：从印刷电路板组件(以下简称PCBA板)的选定位置切割BGA切片；在模具中固定BGA切片，并且填充可固化树脂；粗砂纸研磨；细砂纸研磨；金刚石抛光液抛磨；以及精细金刚石抛光液抛磨。这样制作出来的切片试块，例如，通过金相显微镜检测，来对检测点的状况进行判断。然而，因为BGA焊点排列密集，所以在填充可硬化树脂时难于填充所有的缝隙。由于未填充缝隙的存在，在抛磨过程中，缝隙中会滞留大量的抛磨残渣和污物。这样的抛磨残渣和污物会在后期的抛光过程中不断渗出，在切片表面上造成划痕或凹坑。为了在抛磨过程中清除抛磨残渣和污物，需要花上大量的时间进行人工清理，且难于取得理想的切片试块。图10给出了采用现有技术制作的切片试块在电子显微镜下拍摄的照片。其上的黑色凹坑与焊接缺陷混杂在一起，难以区分是抛磨过程中产生的凹坑还是焊接缺陷。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题是提供一种球栅阵列封装切片试块的制作方法，该方法能够实现在切片试块抛磨过程中易于清除抛磨残渣和污物，而避免切片表面产生划痕或凹坑，进而提高切片的金相显微镜检测质量。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的球栅阵列封装切片试块的制作方法包括这样的步骤：从PCBA板的选定位置切割BGA切片；在模具中固定BGA切片，并且填充可固化树脂；待可硬化树脂硬化后的第一砂纸研磨；第一砂纸研磨后的第二砂纸研磨；第一超声波清洗；第一金刚石抛光液抛磨；第二超声波清洗；以及第二金刚石抛光液抛磨，其中所述第一超声波清洗和所述第二超声波清洗的清洗时间均优选为4至6分钟，更优选均为5分钟。

作为本发明的优选方式，所述在模具中固定BGA切片包括采用卷绕式塑料平衡夹或双面胶带固定该BGA切片。因为模具的形状为圆柱状，类似于烧杯的容器，而BGA切片的形状根据检测位置的不同多为不规则形状，且BGA切片应当竖立在模具中，所以通过卷绕式塑料平衡夹或双面胶带将该BGA切片固定在模具中所占空间很小，且不影响其后的填充可硬化树脂的操作。对于较小的BGA切片，优选采用双面胶带固定；对于较大的BGA切片，优选采用卷绕式塑料平衡夹固定。

作为本发明的另一种优选方式，所述填充可硬化树脂包括填充活性环氧树脂或光敏硬化树脂。填充活性环氧树脂后经过大约4个小时的自然固化，或者填充光敏硬化树脂后经过光照，这些树脂被硬化，于是形成由活性环氧树脂或光敏硬化树脂围绕BGA切片而形成的BGA切片试块毛坯，其形状取决于模具的形状。因为这样的树脂粘度小、流动性强、且固化能力很强，因此形成坚固的BGA切片试块毛坯，避免了BGA切片在其后的抛磨过程中受到破坏。

作为本发明的另一种优选方式，所述第一砂纸研磨依次包括采用砂纸粒度为100至150目的砂纸研磨、采用砂纸粒度为500至800目的砂纸研磨、及其后采用砂纸粒度为1000至1500目的砂纸研磨。根据BGA切片试块毛坯抛磨量的大小，第一砂纸研磨的砂纸粒度由粗到细选择三种砂纸粒度的砂纸进行粗研磨，可以减少研磨时间，提高研磨速度，降低检验成本。

作为本发明的另一种优选方式，所述第二砂纸研磨依次包括采用砂纸粒度为2000至2500目的砂纸研磨及其后采用砂纸粒度为2500至4000目的砂纸研磨。这样，可以通过2000至2500目的砂纸研磨而将第一砂纸研磨留下的研磨痕迹基本上得到去除，而后通过砂纸粒度为2500至4000目的砂纸研磨而使研磨表面达到抛光前所需的表面光洁度，从而减少其后的抛光时间，降低成本。