線路板金相切片制作及分析

線路板金相切片由：金相顯微鏡套裝、金相磨拋機、金相取樣機、金相研磨機、金相拋光機等等組成 。切片（Mircosection）分析是PCB行業中zui基礎也是zui重要的分析方法之一﹐通常被用作品質判定和品質異常分析。對於外層品質或者外觀不良，我們可以通過AOI或者目檢進行判定；但對於壓合後的內層或者孔的品質確認，則須要通過切片進行分析判定。因此﹐制作出好的切片對於產品品質判定和分析是非常重要的。通過這段時間的學習﹐我已經熟練掌握了切片的制作﹐也學會了通過切片進行品質判定和對不良的原因作出初步分析。詳細:

 

一、線路板金相切片制作及分析分類：

1.      縱切片：沿垂直於板面的方向切開，研磨並觀察剖面狀況的切片稱為縱切片。通常用來觀察孔在鍍銅後的品質、疊構以及內部結合面的狀況，如孔銅厚度確認，物性確認，有無內斷、內連異常等品質問題。除此以外，像電鍍下陷、銅顆粒等不良我們也會做縱切片加以分析?？v切片也是我們切片分析中zui常用的方式。

2.      水平切片：水平切片是順著板子疊合方向一層層向下研磨，用來觀察每一層面的狀況。通常用來輔助縱切片進行品質異常的分析判定，如內連異常，我們可以在縱切片的基礎上加做水平切片觀察內連異常的范圍；此外，還可以用來確認內O內S等。

 

二、線路板金相切片制作及分析的制作步驟﹕

1.取樣：

取樣是指將板子上需要分析確認的部分切割下來。取樣時首先要確認好切片位置：如確認孔銅厚度，通常選擇密集zui小孔取樣；如果是確認物性，則通常選擇密集孔區域取樣，取樣大小為5cm*5cm；若是確認品質問題，則取樣位置為出現品質異常的區域。選定好取樣位置後，先用小撈機撈下略大的一塊，再用切割機切成剛好可以放入壓克力模的大小。待觀察區域應與切片邊緣相距2mm左右﹐過大則研磨費時﹔過小則切割時的應力容易導致孔壁失真﹒如果是確認物性，則應該在做完熱應力後再用切割機切成小塊。

2.灌膠：

灌膠的目的是利用樹脂的固化使切片緊固于壓克力模中，以便于研磨，并且將孔內填滿以防止出現研磨時孔銅翹起而造成的失真。灌膠前，要保証切片垂直并緊貼于壓克力中，以保証切片的美觀並便于研磨。配膠時應把握好樹脂粉與固化劑的用量，以免造成浪費。調膠時，應輕輕攪拌以趕走膠液中的氣泡，膠液的濃度以剛好可以沿攪拌棒線性流下為宜，太濃則膠不易封入孔中（尤其是小孔），太稀則固化時間會延長，并且由于樹脂固化后收縮會使得樹脂與孔壁分離，從而造成研磨時會產生翹銅。灌膠時，為了能使小孔得以填滿樹脂，應以攪拌棒引流從切片的一邊灌起，孔太小時，還可以灌滿一面后攪動幾下，以促使孔內膠的流動與填充。灌完膠后，將壓克力靜置等樹脂固化后便可以研磨了。

3.研磨：

磨片是利用快速轉動的砂紙的切削力將切片磨到所需觀察的位置，為避免出現大小頭以及磨過的現象，研磨時要均勻用力，并且不停的轉動切片，過程中還

要不斷觀察以防止磨過，并在磨偏時及時作調整。廠內研磨用的砂紙有3種﹕180目﹑1200目﹑2400/4000目，研磨時應依目數由小到大進行。

首先用切削力較大的180目砂紙進行初步研磨。磨通孔時，應將切片磨到接近孔的中心處，磨Laser孔時，由于孔徑太小，而砂紙磨削量又很大，很容易將孔磨過，所以只需要磨到擋pad即可。

然後用1200目的砂紙研磨，一方面是將切片磨到所需觀察的位置，另一方面是要消除180目研磨留下來的劃痕。與180目砂紙相比﹐，它的切削量要小得多，因而便于控制；但其仍然有一定切削量，研磨時要多觀察切片情況，以防磨過。

zui後再用2400/4000目砂紙研磨，由于目數較大，只要不是過分用力或時間過長，這次研磨對切片的切削量會很小。其主要作用在于消除前一次研磨后的砂紙劃痕，使切片表面光滑平整。

4.拋光：

即使4000目的砂紙研磨后的劃痕也會影響切片的觀察，所以需要再進行拋光以消除砂紙研磨留下的劃痕。拋光時，先在拋光絨布上加入少量Al_２O_３拋光液，然后像研磨一樣去拋光，用力要輕。檢驗拋光是否OK，可用手指觸摸切片拋光面，有稍微突起的感覺就可以了，zui后用清水將切片洗凈並擦干即可。

6.判讀及照相：

微蝕后的切片可以直接在顯微鏡下判讀，判讀是對切片進行質量分析，找出不良及分析原因。有時為了紀錄保存的需要，常常還要照像，照像時首先用顯微鏡將切片放大到適當倍數（孔徑50X或者100X；銅厚、內層連接用200X；Crack用400X），再在聯機電腦中用相應軟件將圖像抓取，並做相關數據的量取。

 

三、:

    切片的制作固然重要，但它只是一個基礎，更重要的是切片的分析和判讀。只有對切片做出正確的判讀，我們才能找出發生的不良；而只有對不良切片做出正確的分析，才能給出正確有效的措施，降低損失和預防不良的再次發生。下面就這段時間所做的切片嘗試做簡單分析。

 

 

 

 

 

 

此處內縮是由于材料含膠量高，受熱后產生樹脂內縮。此外:板子在藥水槽超時，材料吸濕，受熱冷卻后出現樹脂內縮。

 

 

 

 

 

1.      PTH時沉銅速率過快。

2.      PTH沉銅前除油未淨或微蝕效果不好。

3.      化學銅後超時。

切片發現有化學銅超厚，應該是PTH時沉銅速率過快熱應力后造成此處內斷。