[发明专利]一种测量BGA封装芯片焊球共面度的方法

说明书

本发明公开了一种测量BGA封装芯片焊球共面度的方法。该方法在安全环境下用装有准直器的伽马光子源辐射BGA封装芯片，伽马光子与芯片作用后反射至接收处理器。接收处理器中的闪烁体接收经芯片反散射的光子并通过光电倍增管倍增后由处理电路得出光子计数频率，经过仿真得到焊球顶面到接收处理器的高度，进而得到焊球高度。

技术领域

本发明涉及测量领域，具体是一种测量BGA封装芯片焊球共面度的方法。

背景技术

引脚共面度是检测器件是否合格的一个最重要的指标。虽然在进行表面安装时，经过回流焊锡球和焊膏均会重新熔化，形成焊点，实现芯片和芯片基板之间的连接，从而克服不同高度的焊球引起的共面度问题，但是如果器件的焊球引脚共面度超标，安装时个别焊球与板接触不良，就会导致漏接、虚接。

由于釆用封装的器件安装到板上后，其引脚焊点隐藏在芯片的底部，很难通过直接观察的方式对焊点的质量进行检测，当表面组装存在问题时返修困难。因此，在表面组装前，需要进行引脚的共面度检测。目前，对引脚焊点的焊球高度进行无损检测的常用方法有：人工目视检测、射线检测以及自动光学检测。

伽马光子测量高度技术可以实现低高度的动态测量，而且精度满足要求。另外，由于基于伽马光子与物质相互作用技术的仿真分析已经非常成熟，可以利用蒙特卡洛方法建立模型并进行仿真分析。但是，该测量方法没有应用到焊球共面度测量领域。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种测量BGA封装芯片焊球共面度的方法。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种测量BGA封装芯片焊球共面度的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)搭建测量装置：伽马光子源与接收处理器之间距离大于芯片尺寸，接收处理器能够接收到伽马光子源反散射后的光子，且伽马光子源与接收处理器位于同一高度；伽马光子源的准直器角度可控；

(2)伽马光子源经过准直器发射光子到焊球和芯片基板表面，假设被测芯片有m×n个焊球，每行焊球排序i＝1，2，3……m，每列焊球排序为j＝1，2，3……n，因此每个焊球顶面到接收处理器的高度为h_1ij；芯片基板表面到接收处理器的高度为h₂；光子在芯片基板表面反散射回至接收处理器的光子数应为一常量，那么该光子数对应的h₂同样为一常量；那么，为得到某一焊球高度h_ij只需得到这一焊球顶面到接收处理器的高度h_1ij即可；

h_ij＝h₂-h_1ij,(i＝1,2,3......m,j＝1,2,3......n) (1)

光子在焊球顶面反散射回至接收处理器的光子数为N_ij，转换成相应的光子计数频率f(h_1ij)，即

f(h_1ij)＝N_ij×A(E,h_1ij),(i＝1,2,3......m,j＝1,2,3......n) (2)

其中，A(E,h_1ij)为光子在不同距离下入射闪烁体后的电子设备转换系数，根据处理电路可知；

光子在焊球顶面反散射回至接收处理器的光子数N_ij通过光子通量与闪烁体有效面积S_E可得，即

N_ij＝φ_ij×S_E,(i＝1,2,3......m,j＝1,2,3......n) (3)

式中，由光源参数和装置中硬件的相对位置决定；