东恩电子（苏州）科技有限公司 前言 随着电子技术的不断发展，多层板已成为PCB行业的主流 多层板内在品质的好坏直接影响到终端电子产品的可靠性 微切片之于电路板正如X光片之于病人，能有效监控多层板的内在品质，可找出问题的真相，协助问题的解决，了解各种新板类的奥秘 一般生产线监视制程变异或出货时保证产品品质，常会做大量的微切片 因此，PCB业界工程师应熟练掌握这门技术，并广泛应用到生产监控中 东恩电子（苏州）科技有限公司 垂直切片(vertical microsection)：经截取的切样沿垂直于板面方向做的纵断面切片 水平切片(horizontal microsection)：经截取的切样沿水平于板面方向做的横断面切片 微切片的分类 按照研磨方式不同，微切片可分为四类 （如右图1） （如右图2） 东恩电子（苏州）科技有限公司 背光切片(backlight section)：将一排孔垂直纵向磨去一半，并将背部基材磨到薄且光滑的未封胶切片 斜切片(slanting section)：多层板填胶通孔，沿其直立方向进行45°或30°的斜向切磨而得的切片 微切片的分类 按照研磨方式不同，微切片可分为四类 （如右图3） 在一般监控过程中主要使用垂直切片和背光切片！ 背光切片实体 东恩电子（苏州）科技有限公司 微切片制作的一般流程 设备/物料 的准备 取样 切样前 处理 吹干 夹入 配胶 封胶 研磨 抛光 微蚀 判读 东恩电子（苏州）科技有限公司 微切片制作设备 冲样机 2#研磨机 细磨 1#研磨机 粗磨 抛光机 东恩电子（苏州）科技有限公司 微切片制作使用物料 凝胶液 凝胶粉 调胶杯 镊子 夹子 模具 抛光液 1200# 砂纸 800# 砂纸 抛光 绒布 120# 砂纸 600# 砂纸 东恩电子（苏州）科技有限公司 取样 双手戴棉手套或PVC手套，避免裸手持板 双手持板将取样点送到冲头下 用脚踩住开关，至冲头冲下试样 2 1 3 东恩电子（苏州）科技有限公司 取样注意事项( 取样时孔壁不可与冲头靠的太近，以免切样因机械应力而失真 热应力试样取样时最好先剪取大样进行热应力，再用冲样机冲取真样 取样时不可将手放到安全罩内以防压伤手指 右图为取样时孔与冲头太近而受到机械应力影响的试样 凡出现这种情况均要重新取样或选择下面未受影响的孔做切片 孔壁 机械应力造成的白线 东恩电子（苏州）科技有限公司 切样前处理 若试样有热应力要求，可按如下步骤完成热应力实验 对试样进行烘烤 戴好护目镜 给待做热应力实验的试样涂上助焊剂 左手持秒表，右手用坩埚钳将试样漂入调整好的锡炉中进行漂锡实验（若为浸锡实验则将试样强行浸入锡炉中） 切样前处理包括热应力和切片的修整 护目镜 秒表 手套 锡炉 东恩电子（苏州）科技有限公司 切样前处理 切片修整 用120目的粗砂皮将冲样机冲下的试样研磨到与排孔的孔径平行并接近目标孔 切样前处理包括热应力和切片的修整 右图1为切片人员正在修整试样，图2.a为修整前试样，图2.b为修整后的试样。 120目砂皮 修整中的试样 修整前目标孔在试样的中心 修整后接近目标孔壁且平整 东恩电子（苏州）科技有限公司 切样前处理注意事项 试样在进行热应力前必须经过烘烤 热应力温度依客户要求，若客户未明确要求则选择288±5℃ 若试样经过数次漂（或浸）锡过程则每次间隔时间以试样手持时不烫手为准 试样前处理时要保证孔的完整性，磨掉残孔、残铜 经前处理后的试样应吃锡饱满，目标孔完整，试样无残损 （右图为热应力正常切片和吹孔切片） 吃锡饱满 吹孔 东恩电子（苏州）科技有限公司 吹干、夹入 经过前处理后的试样必须用高压气体将其表面和孔内的水吹干，以防凝胶过程中产生气泡 试样在放入模具前，先用黑色三脚小夹子夹住，并用镊子小心夹到模具内，使封胶后试样能保持直立状态 （如右图1） （如右图2） 夹取试样时保证试样平滑的一边与夹子三个脚在同一平面上 高压气阀 试样 平台 试样 夹子 东恩电子（苏州）科技有限公司 配胶 先在调胶杯中倒入适量的凝胶液 按胶粉:胶液=1:1.1-1.5的比例加入凝胶粉(右图1) 搅拌使胶液胶粉混合均匀 步骤 1.首先加入 2.然后加入 东恩电子（苏州）科技有限公司 配胶注意事项 配胶的粘稠度直接影响到凝胶速度和凝胶质量 若试样需要贯孔（特别是高纵横比的小孔）配胶时可以走配比的下限，以利于贯孔 若试样不需贯孔（如：热应力试样和监控阻焊厚度等的切片）配胶时可走配比的上限，以利于节省时间 胶太稠或试样未处理干都易使切片产生气泡，出现贯孔不饱满（如右图） 胶过稠未贯入孔内 贯孔不饱满，研磨时砂纸切削力会破坏孔壁导致孔壁失真 东恩电子（苏州）科技有限公司 封胶 用搅拌棒引流将胶灌入模具内 将灌好胶的模具平放到通风橱内凝固 （如右图） 用搅拌棒引流 东恩电子（苏州）科技有限公司 封胶注意事项 罐胶时应从试样的一侧灌入，通过压力有利于将胶压入孔内，将试样压倒模具的一边有利于后续研磨状态的判断 胶凝固时间大约为10-20分钟 凝胶时模具一定要放平整，否则切片会出现斜面不便于判读 由于胶和粉以及其混合物的挥发物有轻微毒害作用，故配胶和凝胶过程应在通风橱中完成 胶凝固前为混浊状（如图1），凝固后即变为透明（如图2） 凝固前 凝固后 东恩电子（苏州）科技有限公司 切片的研磨 双手持切片，将待研磨面压在砂纸上切削研磨(如下图) 用120#砂纸将切片磨到目标孔大孔的1/3处，小孔刚好破孔（图1） 改用600#砂纸将粗磨过的切片磨到目标孔的1/2 ±10%处（图2） 改用1200#与2400#细砂纸消除切面上的伤痕（图3） 研磨完成后的切片切削面应在孔的中心，且孔壁平行 纵切面 东恩电子（苏州）科技有限公司 切片研磨状态的判断 切片研磨过程中可以通过孔极其镜相组合的图形判断其研磨状况 孔未磨到中心 孔磨过头超过中心 孔刚好磨到中心 东恩电子（苏州）科技有限公司 切片研磨注意事项 粗磨时用力应均匀，不可出现喇叭孔 若出现轻微喇叭孔则用600#砂纸时可进行调整，经600#砂纸磨完后的切片应孔壁应平行 研磨时尽量让切削方向与孔壁平行以防I.C.D.失真，并在此基础上时常改换方向 研磨时应打开喷水管，让砂纸上附着一层水膜 孔壁平行 喇叭孔 东恩电子（苏州）科技有限公司 要看清切片的真相必须认真抛光 抛光时双手持切片，将抛光面轻微接触涂有氧化铝抛光助剂的绒布上摩擦抛光 切片的抛光 抛光时要时常改变方向使抛光效果均匀 抛光时不可用力过猛，否则会产生阴影影响读数 抛光时应辅以0.3-0.5um的氧化铝抛光助剂 抛光完成之切片其切面应光亮无砂痕 抛光液 抛光 绒布 东恩电子（苏州）科技有限公司 切片的微蚀 切片微蚀的目的是为了界分出金属的各层面和其结晶状况 微蚀方法：用棉花棒蘸取蚀刻液在切片抛光面来回轻擦2-3秒，再用吸水纸拭干 微蚀理想的切片其层次清晰，铜面是鲜红的铜色 微蚀前 微蚀后 东恩电子（苏州）科技有限公司 微蚀液的配制 常用的微蚀液有氨水-双氧水和重铬酸钾微蚀液两种 氨水-双氧水微蚀液配方 A液：5-10CC氨水+45CC纯水 B液：35%的双氧水 　使用时将2~3滴B加入A中 重铬酸钾微蚀液配方（黄色咬蚀液） K２Cr2O7:NaCl:D.I.:H2SO4(Conc.) =2g:0.5g:50mL:7.5mL K２Cr2O7 微蚀液 A液 B液