PCB切片制作方法.ppt

1、電路板之微切片,主要內容,切片製作方法切片製作允收標準,微切片的製作,1.取樣(SampleCutting):2.封膠(ResinEncapsulation):3.磨片(Grinding):4.拋光(Polish):5.微蝕(Microetch):6.攝影(Photography):,微切片的製作,1.取樣(SampleCutting):小於70mil的板子用雷射切片冲床取樣,注意不可太逼近孔邊,以防造成通孔受到拉扯變形;70mil以上的板子采用金相取樣機取樣,以減少機械應力造成失真.,取樣位置,微切片的製作,2.封膠（灌胶）(ResinEncapsulation):主要目的:是為在研磨拋光的

2、動態過程中,避免真相受到不當的傷害.可以通過夾緊檢體減少變形,採用適宜的樹脂類將通孔灌滿將板樣封牢,並夾緊固定,使在削磨過程中銅層不致被拖拉延伸而失真。標準做法:將沖切或鋸切的方形切片垂直放入壓克力模具中,將灌模膠依比例(牙托粉：牙托水=1.5：1)輕輕攪拌均勻後，從切片樣品的一側慢慢灌入切片灌模中，使膠流經孔壁，再注滿整個罐模，靜置約1520分鐘直至完全硬化。,微切片的製作,封膠中氣泡沒有趕完,微切片的製作,3.磨片（研磨）(Grinding):方法:將灌膠硬化後的切樣,先用180號圓形粗砂紙是平貼在旋轉磨盤上,配合細小沖水之動作,將其削磨接近孔體軸心的平面時機換成600號與1200號較細的

3、沙紙再進行修平,最後用2500號儘量將小的沙痕去掉,在研磨過程中需要不斷改變方向及放大觀察,以免磨歪或磨過頭.要點:對孔壁而言其介面必須落在孔心平面之附近,必須要兩壁平行,不可出現喇叭孔,必須要消除大多數沙痕.,微切片的製作,削磨与抛光转盘机,微切片的製作,4.拋光(Polish):方法:采用專用可吸水的厚布,以背膠牢貼于圓形轉盤上,在滴水打濕的表面塗均拋光膏(0.51的白色氧化鋁專用拋光膏),在3000rpm的轉速下,手拿切樣不斷變換方向進行輕壓式拋光,同時也要用放大鏡隨時觀察其介面狀况.當拋面非常光亮且全無刮痕時,即表示任務達成.如需更清晰的表面可用手工細拋.少量切樣可改用一般棉質布,以擦

4、銅油膏當成助劑即可進行更細膩的拋光,而且,油性拋光所的銅面的真相要比水性拋光更好.,微切片的製作,5.微蝕(Microetch):a.氨水法:30cc的310%的氨水(體積比)加23滴的雙氧水.方法:用棉花棒將混合均勻的微蝕液擦抹在切片表面後,銅面迅速産生微小氣泡,來回擦抹13秒後,立即用衛生紙擦乾淨,應該為鮮紅銅色(時間過長將使銅面變色氧化,出現暗棕色及粗糙的銅面),隨後即可作顯微觀察.,微切片的製作,b.鉻酸法:40g氧化鉻,加純水至150ml,全溶加硫酸4ml,再加0.2-0.4ml乙醇,最後加純水至200ml方法:用木棒將混合均勻的微蝕液擦抹在切片表面上,靜置10-15秒種後,立即用水

5、沖洗乾淨,良好的微蝕效果應該為鮮紅銅色(時間過長將使銅面變色氧化,出現暗棕色及粗糙的銅面),隨後即可作顯微觀察.,微切片的製作,6.攝影(Photography):目前顯微攝影有兩類:其一以光學方式直接照相.透過拍立得式像機而立即取得證據;其二是將畫面以電腦先行記憶與編輯,再以PrintOut方式輸出得像.前者每張相片價格昂貴,後者設備價格高.,微切片的製作,注意點及難點:a.切樣表面必須極端真平,否則會局部清楚局部模糊,一般自”拍立得”片盒中所拉出的夾層相片要等一分鐘左右才能撕開,必要時稍加烘烤以加速其熟化老化.b.曝光所需光量=光強度*時間,要求儘量延長時間與減少光強度,還須加裝各種濾光片

6、.c.目視焦距與攝影焦距並不完全相同,不可以目視為準,可犧牲幾張相片以便找到真正的攝影焦距.,切片允收標準,灌膠時不可有气泡殘留孔內灌膠時膠不可溢出研磨時要磨到孔的正中央研磨時不可出現喇叭孔研磨時不可將切片表面磨歪拋光后切片表面不可有砂痕,切片室異常匯總,1.空板通孔切片可見現象:板材結構,孔銅厚度,孔銅品質,孔壁破洞,流錫情形,鑽孔對準,層間對準,孔環變異,蝕刻情形,膠渣情形,鑽孔情形(如挖破,釘頭),燈芯滲銅,孔銅拉離,反蝕回,環壁互連品質(ICD),粉紅圈,點狀孔破等.,切片室異常匯總,2.熱應力填錫的通孔切片:(一般為288,10秒的熱應力試驗)a.斷角(CornerCracking)

7、,b.樹脂縮陷(ResinRecession),c.壓合空洞(LaminalionVoid),d.焊環浮起(LiftedLand),e.內環銅箔微裂,f.通孔焊錫好壞,g.吹孔(blowhole),切片室異常匯總,允收標準詳解,1.基板氣泡(LaminalionVoid)多層板在高熱時不但通孔中發生樹脂凹陷,在板中央也可能在高熱下發生空洞,造成層間空洞.允收標準:孔徑3mil並且沒有違反應有的介質間距,切片室異常匯總,允收標準詳解,2.樹脂縮陷(ResinRecession)孔壁背后的基材在漂锡前多半完整无缺，漂锡后因树脂局部继续硬化聚合，或挥发份的逸走，造成局部缩陷而自孔铜背后退缩之现象即为

8、樹脂縮陷。允收標準:ipc-6012規定允收,切片室異常匯總,允收標準詳解,3.断角(Cornercracking)高温漂錫时板子Z向会產生很大的膨脹，若鍍銅層本身的延展性不好时(銅箔之高温延伸率至少要2%以上，62mil的板子才不会断角)就會在轉角處被拉斷.一旦孔口轉角处鍍銅層被拉断时，其鍍銅槽液須做活性炭处理才能解决問題。孔銅断裂也可能出現在孔壁的其他位置。不允收,切片室異常匯總,允收標準詳解,斷角,切片室異常匯總,允收標準詳解,4.內環銅箔微裂由於Z方向脹縮所引起內環銅箔的微裂,虽不致造成短路问题，但至少可靠度就有了瑕疵，其最简单的改善方法就是改用HTE铜箔(高溫延伸性),切片室異常匯總

9、,允收標準詳解,銅箔微裂,切片室異常匯總,允收標準詳解,5.孔壁破洞(PlatingVoids)孔壁上有空洞允收標準:1.不管鍍層破洞的長度或大小,每個切樣只許出現一次2.不可大於板厚5%3.在內層交接處不可出現鍍層破洞4.不許出現環狀孔破.,切片室異常匯總,允收標準詳解,孔破,切片室異常匯總,允收標準詳解,6.吹孔(blowhole)孔壁銅層存在的破洞處,其所儲藏的濕气在高溫中會脹大吹出,把尚未固化的液錫趕開而形成空洞,稱之吹孔不允收,切片室異常匯總,允收標準詳解,吹孔,切片室異常匯總,允收標準詳解,燈芯滲銅(Wicking)指通孔切片之孔壁上,其玻璃束斷面之絲間有化學銅層滲鍍其中,出現如掃

10、把刷子般的畫面.允收標準:滲銅長度2mil,反回蝕(Negativeetchback)過度反回蝕易於藏气及藏污,會造成內層自孔壁分離的缺點允收標準:反回蝕長度小1mil,切片室異常匯總,允收標準詳解,燈心滲銅,反回蝕,切片室異常匯總,允收標準詳解,抗錫性對錫吸附能力的好壞的評價允收標準:在導體表面無法鍍錫的拒收,抗錫,切片室異常匯總,允收標準詳解,孔壁粗糙主要來自鑽孔不良,經常把迎面而來的縱向玻璃束撞成破裂陷落的坑洞.1mil,孔壁粗糙,切片室異常匯總,允收標準詳解,鍍層分離每層鍍層之間有明顯界線不允收,切片室異常匯總,允收標準詳解,內層銅厚內層板銅箔厚度最小要求厚度釘頭(Nailheading)由於鑽針的過度損耗,或鑽孔作業管理不良未對銅箔做正常的切削,在瞬間高溫及強壓下被擠扁變寬成為釘頭.小於100%,切片室異常匯總,允收標準詳解,釘頭,切片室異常匯總,允收標準詳解,銅瘤(PlatingNodules)主要來自電鍍銅