Controllo della qualità dei circuiti stampati con la misurazione ottica 3D

Microvias: misurazione ottica 3D di diametro e profondità

L'assicurazione qualità di Optiprint pone grande enfasi sulla fornitura di circuiti stampati che siano adatti alla successiva lavorazione da parte dei clienti. Per garantire il corretto collegamento elettrico (interconnessione) dei circuiti multistrato, è fondamentale che i cosiddetti microvias siano stati perforati secondo parametri di profondità e diametro predefiniti. I sistemi di misura di Bruker Alicona consentono a Optiprint di verificare il diametro e l'altezza dei microvias per confermare che gli strati corretti sono stati incollati.

La misura della rugosità garantisce la funzionalità

Un altro tipo di misurazione dei microvasi realizzati con il laser consiste nel verificare la presenza di tracce di polvere. Le tracce di polvere si formano sul bordo esterno dei fori quando il materiale fuso si aggrega. Con i parametri laser ottimizzati per i diversi materiali, questi rigonfiamenti vengono ridotti al minimo. Per identificare i rigonfiamenti, la planarità alla transizione tra la superficie e la microvia viene effettuata con misure di rugosità con i sistemi Bruker Alicona. Oltre alle suddette misure di profondità, diametro e planarità, durante il controllo qualità è necessario esaminare anche i fondi delle microvie. Il difetto più critico da verificare è il materiale isolante residuo, che può ostacolare la conducibilità elettrica dell'intero circuito. È quindi essenziale verificare che quest'area della microvia sia pulita prima di procedere alla lavorazione. Optiprint è in grado di ottenere questo risultato grazie ai sistemi di visualizzazione 3D ad alta risoluzione e a colori di Bruker Alicona.

Tasche per chip: Misura della forma e della planarità in base all'area

Come fase successiva del processo di produzione, le cosiddette tasche fresate, dette anche tasche per chip, vengono fresate nel circuito stampato per fare spazio ai chip che il cliente finale attaccherà successivamente al circuito. Il fissaggio dei chip alle tasche fresate è chiamato anche tecnologia Chip-on-Board. Affinché i chip di silicone rimangano saldamente in posizione, le tasche fresate devono avere la forma corretta ed essere piatte. Grazie al sistema di misurazione della rugosità di Bruker Alicona, Optiprint è riuscita a comprendere meglio l'interazione tra le proprietà della superficie e il processo di assemblaggio. Questo, a sua volta, ha portato a un processo di produzione molto più efficiente. Per garantire una qualità superficiale adeguata e, di conseguenza, un fissaggio impeccabile, Optiprint misura i gradini di altezza, la forma e la planarità delle tasche porta-trucioli. "Solo quando abbiamo iniziato a utilizzare la misura della rugosità areale abbiamo acquisito la padronanza del processo per le tasche fresate", afferma Simon Hütter.

Misurazione 3D della forma del profilo dei bondpad

Un'altra fase del processo di produzione è il collegamento elettrico (interconnessione) dei chip su scheda. L'interconnessione elettrica dei chip con il circuito stampato mediante i cosiddetti fili di collegamento è chiamata anche wire bonding. I Bondpad devono essere privi di difetti come rugosità e sporcizia, che indeboliscono l'interconnessione. Il sistema di misurazione dei profili 3D di Bruker Alicona consente a Optiprint di verificare la forma e la complanarità delle piazzole di contatto sul circuito stampato e di garantire condizioni perfette per il wire bonding.

I seguenti parametri dei circuiti stampati multistrato possono essere misurati e documentati con precisione grazie ai sistemi di misura 3D di Bruker Alicona:

• Profondità e diametro dei microvasi
• Rugosità areale al passaggio dalla superficie al foro di perforazione
• Rugosità areale e planarità sul fondo dei microfori
• Topografia areale e rugosità delle tasche fresate (tasche di truciolo)
• Forma del profilo 3D dei bondpad
• Analisi e valutazione delle caratteristiche qualitative