半導体パッケージのBGA実装断面解析

背景

プリント基板上への電子分品の実装密度は近年のモバイル電子機器の小型他化、高速化、多機能化のニーズに伴い、加速的に高まってきています。特にIC部品の実装はQFPやSOPのようなパッケージされた電子部品を実装する表面実装部品から、プリント基板上にICチップを直接実装するベアチップ実装方式へと移行が進み、高密度化しています。ベアチップ実装方式におけるチップの電極と基盤を接続する方法にはいくつかの方法がありますが、チップ上に形成したバンプを直接基盤に接続するフリップチップ方式が高密度の実現に適しており、注目されています。

実装するバンプとICチップ、バンプとICチップの界面を解析する一般的な手法として、実装後のチップを切断しバンプ部の断面を観察します。従来では断面研磨をする際に、バンプ及びその周辺部の素材の違いから観察表面に微小な凹凸が残ってしまい、光学顕微鏡での観察ではピントが合わない箇所が出てきてしまうため、電子顕微鏡を使用せざるを得ないケースがありました。

オリンパスのソリューション

オリンパスの3D測定レーザー顕微鏡LEXTは、高速でピント位置を移動して複数の画像を撮影することで、最終的に視野全体にピントが合った画像を撮影することができるEFI機能を搭載しています。さらに0.12μmという最小分解能で電子顕微鏡に迫る高解像観察が可能です。これにより、このような表面に微細な凹凸があるサンプルでも電子顕微鏡を使用することなくクリアな画像を得ることができます。さらにカラーでの観察も可能です。同様の画像の撮影はオプトデジタルマイクロスコープDSXでも可能ですが、LEXTを用いるとより高分解能画像を撮影することが可能となります。