電子デバイス業界

BGA（バンプ）のデジタルマイクロスコープでの観察・測定

第5世代移動通信システム（5G）の普及で、半導体デバイスの微細化、高集積化が進み、製品の検査解析へのニーズが高まっています。
ここでは、デジタルマイクロスコープで観察事例の多い、BGA（バンプ）の観察・測定事例を紹介します。

ICパッケージの代表的な種類

ICの集積度が上がるにつれ、表面実装型が主流になっています。また、集積度の高いICには、マトリックスタイプ（BGAタイプ）のパッケージが使用されています。
代表的なICパッケージの種類を下記に示します。

SON (Small Outline Non-leaded package): 表面実装パッケージで、リードがなく、かわりに電極パッドが接続用の端子として用意されています。SONは2方向タイプで低ピン数向けのパッケージです。
QFN (Quad Flat Non-leaded package): 表面実装パッケージで、リードがなく、かわりに電極パッドが接続用の端子として用意されています。QFNは4方向タイプのパッケージです。

ワイヤーボンディング接合

半導体チップの電極部と、リードフレームや基板上の導体との間を金、アルミニウム、銅などの細いワイヤで接続する方法です。

フリップチップ接合

ICチップを直接プリント基板に接続する方法で、FC-BGA（Flip Chip-BGA）と呼ばれています。ICチップの電極部分にバンプを形成しておき、プリント基板側の電極と接続します。ワイヤーボンディングに比較し、省スペース化が可能になります。

半田ボール搭載法: あらかじめ球状に成形された半田ボールを電極上に搭載し、リフローによってバンプを形成します。ペースト印刷法よりバンプを高くでき、半田ボールの寸法を一定に管理することにより、バンプ高さのばらつきを抑えることができます。
ペースト印刷法: 半田ペーストを電極上に印刷し、リフローによってバンプを形成します。スループットは高いですが、高さのばらつきを抑えることが難しくなります。
メッキ法: 電解メッキによって半田のバンプを形成します。微細なバンプを形成できますが、スループットは低くなります。

キーエンスの4Kデジタルマイクロスコープ「VHXシリーズ」を用いたBGA（バンプ）の観察・測定画像の最新事例を紹介します。