首頁 技術文庫 如何逆向分析BGA及PCB 取得layout 避免侵權

如何逆向分析BGA及PCB 取得layout 避免侵權

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如何逆向分析BGA及PCB 取得layout 避免侵權

by ruby

發佈日期:2022/9/27BGA逆向分析,
發佈單位:iST宜特

你或許知道可以利用逆向工程了解產品設計架構,避免專利糾紛;
那麼,若您的樣品因故無法進行破壞性去層,該使用何種工具進行逆向工程,觀察複雜線路布局(Layout)呢?

 

逆向工程 (Reverse Engineering),對於不熟悉此工程的人,常常將之與駭客、盜版、竊盜連結在一起。但其實不盡然,隨著專利戰盛行,逆向工程對於許多企業而言,不僅是用來保護自身的專利,確保競爭對手不能非法使用這些專利,同時也保護自己不會侵犯到競爭對手的專利。

而對於半導體產業而言,逆向工程更一直是研發設計的主軸,可以協助IC設計在開發新產品所需的成本、工時、人力與技術作全面性的分析,並可針對有專利性的電路,經專利地圖資料庫分析比較以做好專利迴避,藉此了解市場態勢並掌握商機。

宜特小學堂針對逆向工程議題,進行過非常多次的討論,我們曾經探討過,針對奈米等級的先進製程晶片,我們是透過何種去層手法(delayer),取Die觀察裡頭每一層的電路布局(layout)(閱讀更多: 晶片去層 用這招避免Die損壞 完整提出電路圖);也分享過,如何大範圍掃描拍照,透視奈米等級晶片的線路(閱讀更多: 如何利用SEM全視界影像技術,逆向透視奈米等級製程,避免侵權? )。而本月小學堂,我們將分享三大案例,帶您從奈米世界的逆向分析,回到BGA封裝體,甚至是PCB等級的大範圍Layout提取技術。

BGA逆向分析

  • 案例一:透過3D X-Ray,無須去層(delayer),完整提出各層走線

    此案例為欲了解BGA封裝體各層結構,在這種情況下,是無法使用破壞性酸蝕手法進行封裝體去除,一旦去除,BGA封裝體就會遭受破壞。那該怎麼辦呢? 此時,我們可以透過超高解析度3D X-Ray顯微鏡 (簡稱3D X-Ray),此為非破壞性的X 射線透視技術,搭配光學物鏡提高放大倍率進行分析,分析手法為將待測樣品固定後進行360°旋轉,在這過程中收集各個不同角度的2D穿透影像,之後利用電腦運算重構出待測樣品之實體影像。

    特別是,我們可以針對待測樣品進行各層分析,讓內部結構逐一顯現,如圖一所示,針對BGA待測樣品,從封裝體至晶片內各層走線都能逐一提出;透過影像呈現,還可以測量局部線寬/線距,導通孔(Via)尺寸與各層結構的厚度。

    BGA逆向分析

    圖一:此為使用高階3D X-ray掃描BGA substrate各層之影像

  • 案例二:透過研磨去層與OM拍照,走線影像更清晰

    對於SiP、小型BGA等封裝體,只要待測樣品尺寸在5mm* 5mm以下且觀測Layer層在三層以內,可以選擇不破壞樣品方式以3D X-ray進行逆向分析;但若您的待測樣品是大型BGA複雜封裝體,尺寸超過5mm*5mm以上,宜特故障分析實驗室建議,就必須進行背面研磨(grinding)去層動作,接著透過數位光學顯微鏡(OM) 進行拍照,藉此更清楚的呈現走線樣貌 (圖二)。

    BGA逆向分析

    圖二:此為透過一般研磨(Grinding)與OM拍照之 BGA載板(Substrate)各層影像

  • 案例三:Die與Substrate電路布局分析,魚與熊掌皆能兼得

    此案例不僅希望能夠逆向分析BGA中基板層(Substrate)走線,也期待可以得知封裝內晶粒(Die)金屬層(Metal)的布局分析,甚至能夠將Substrate與Metal布局分析圖進行疊圖透視,那我們是否可以先用3D X-ray拍Substrate Layer 1-3層,再研磨將Substrate去層,透過OM拍攝Metal層,得到兩種影像後,進行 Substrate Layer 1-3層+ Metal層上下疊圖透視?

    答案是不行的! 因3D X-ray和OM屬於兩種不同的影像呈現,絕對無法疊圖透視,且從錫球面進行研磨,而非從晶背面或IC正面端拍照,拍照與疊圖順序會是鏡向狀態,較不好判讀(圖三左)。

    那該怎麼辦呢? 宜特故障分析實驗室,獨家開發特殊逆向分析手法,可快速協助您獲得Substrate Layer 1-3層及Metal層堆疊透視影像圖,並透過宜特提供的獨家看圖軟體,能夠將各層照片大翻轉,並且從上至下疊圖(圖三右),方便使用者追線,得知各層連接關係(圖四)。

    BGA逆向分析

    圖三(左):從錫球面進行研磨,而非從IC正面端拍照,拍照與疊圖順序會是鏡向狀態,較不好判讀;圖三(右): 透過宜特提供的獨家看圖軟體,能夠將各層照片大翻轉,並且從上至下疊圖。

    BGA逆向分析

    圖四:透過宜特提供的獨家看圖軟體,方便使用者追線,得知各層連接關係

若您有需進行逆向工程,避免專利糾紛的需求,歡迎洽詢+886-3-579-9909分機6795 張小姐,或分機6762 彭先生;Email: web_reverse@istgroup.commarketing_tw@istgroup.com

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