橫截面或微截面分析是一種破壞性分析，用于衡量制造板的質(zhì)量。它基本上是一個(gè)互連缺陷分析過(guò)程，可以檢測(cè)并驗(yàn)證PCB內(nèi)部出了什么問(wèn)題。

換句話(huà)說(shuō)，它是一個(gè)檢查內(nèi)部的過(guò)程PCB的質(zhì)量。進(jìn)行檢查以確定電路板的質(zhì)量并發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就像醫(yī)生進(jìn)行活組織檢查以檢查患者是否患有某種類(lèi)型的疾病。

分析前

幾乎每一端都放置的測(cè)試券被切掉了接近1英寸的廣場(chǎng)。這些試樣放置在軟熔融聚合物中，在樣品PCB周?chē)袒?/p>

用聚合物包裹的樣品板稱(chēng)為圓盤(pán)。這是因?yàn)榉胖迷?a target="_blank">中心的樣品PCB看起來(lái)像冰球。將經(jīng)過(guò)硬化的試樣精細(xì)研磨并拋光，形成光滑的表面光潔度。仔細(xì)完成此過(guò)程，使PCB的內(nèi)部部件暴露在外以供觀察。

該橫截面即PCB的暴露內(nèi)部區(qū)域被放大并由專(zhuān)家在顯微鏡下檢查。

在拋光條件（推薦）和蝕刻條件下觀察樣品。

拋光 - 這里在樣品拋光過(guò)程之后立即目視檢查樣品。

蝕刻 - 在拋光過(guò)程之后，蝕刻樣品并目視檢查以發(fā)現(xiàn)異常。此外，您可以在這里觀察元件引線(xiàn)晶粒結(jié)構(gòu)和鍍銅晶粒結(jié)構(gòu)。在放大的視圖下，觀察者可以清楚地看到孔壁和膝部區(qū)域的顆粒。

電子顯微鏡

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試券

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)由客戶(hù)指定（IPC 6012）。此外，優(yōu)惠券設(shè)計(jì)應(yīng)遵循IPC的2220標(biāo)準(zhǔn)。

將測(cè)試試樣放在板面板上，并完成所需PCB經(jīng)過(guò)的整個(gè)過(guò)程。 使用測(cè)試試樣的主要目的是進(jìn)行測(cè)試并驗(yàn)證電路板的質(zhì)量而不破壞所需的PCB。

必須注意的是，不同的優(yōu)惠券用于不同的各種測(cè)試。相同的優(yōu)惠券不能用于驗(yàn)證其他參數(shù)，因?yàn)樗瞧茐男缘臏y(cè)試程序。

通孔優(yōu)惠券：

用于確定表面電鍍和孔壁電鍍厚度

內(nèi)層分離

將鉆頭對(duì)準(zhǔn)外層和內(nèi)層圖像

內(nèi)層連通性

孔周?chē)鷮訅翰牧系臓顩r

優(yōu)惠券也用于評(píng)估：

可焊性

剝離強(qiáng)度

內(nèi)層痕跡的電氣特性

焊料掩模

圖例油墨

評(píng)估

PTH評(píng)估

通過(guò)評(píng)估

洞（桶） ）墻體質(zhì)量

查看孔洞結(jié)構(gòu)

鍍銅質(zhì)量和鍍層厚度

空洞

《圖形ID =“attachment_11775”aria-describedby =“caption-attachment-11775”sty le =“width：877px”class =“wp-caption aligncenter”》

鍍通孔的橫截面

考慮了兩種橫截面樣本：

垂直橫截面（沿觀察桶壁的PTH）

水平橫截面（平面視圖）用于觀察通孔和環(huán)形圈。只有水平視圖才能發(fā)現(xiàn)一些缺陷，使其成為分析中的一個(gè)重要視角。

樣品制備

橫截面前的樣品準(zhǔn)備

優(yōu)惠券的編碼取決于它們?cè)诿姘逯械奈恢谩Ｋ鼈儗⒈粯?biāo)記為左下優(yōu)惠券（LBC），右上優(yōu)惠券（RTC）和水平優(yōu)惠券（HC）。這將有助于識(shí)別它們屬于哪個(gè)面板，并將幫助從其余面板中分選出不良產(chǎn)品。

使用帶冷卻劑的低速金剛石鋸將標(biāo)記的試樣與板分離。這些試樣在超聲波清洗系統(tǒng)和去離子（DI）水中清洗。

標(biāo)準(zhǔn)過(guò)孔和填充過(guò)孔的樣品制備（橫截面前）

在樣品制備過(guò)程之后，對(duì)編碼的試樣進(jìn)行橫截面處理。在數(shù)碼攝影之前，初始樣品是微蝕刻的。將記錄每個(gè)樣本的數(shù)字照片。如果樣品表現(xiàn)出缺陷，則將該區(qū)域放大至100倍并拍照。照片是單獨(dú)提供的。

詳細(xì)測(cè)量記錄參數(shù)如下：

開(kāi)始（基本）銅厚度

鍍銅厚度

蝕刻背面尺寸

總銅厚度

焊料鍍層厚度

介電厚度

樣品制備三次或六次焊料浸漬（橫截面前）

此處，根據(jù)工作要求，特定樣品應(yīng)經(jīng)受在微切片之前進(jìn)行三次或六次焊料浸漬測(cè)試。與之前的過(guò)程一樣，即使在這里，觀察到的故障也會(huì)放大到100倍。這些照片與報(bào)告分開(kāi)提供。

程序如下：

使用金剛石鋸分離試樣并使邊緣平滑。

樣品用異丙醇（IPA）洗滌

后來(lái)，用空氣循環(huán)烘箱在125°C下烘烤該樣品10小時(shí)。

樣品經(jīng)過(guò)處理前不應(yīng)含水分焊浴。水分含量存在危險(xiǎn)。

通過(guò)將溫度設(shè)置為288°C開(kāi)始焊錫浴過(guò)程。

當(dāng)達(dá)到所需溫度時(shí)，施加的助焊劑和將樣品固定在樣品架上。

將樣品浸入熔融焊料中10秒鐘。

使樣品冷卻。

根據(jù)要求，浸漬過(guò)程重復(fù)3次或6次。

仔細(xì)檢查表面并發(fā)現(xiàn)缺陷。

進(jìn)行樣品的橫截面。/li》

拍攝數(shù)碼照片并將其與報(bào)告一起提交。

如果觀察到缺陷，則會(huì)拍攝100X放大的圖像，這些圖像是單獨(dú)提供的。

完整的報(bào)告已準(zhǔn)備好最后。

返工模擬樣品流程（橫截面前）

In在這個(gè)過(guò)程中，一個(gè)特定的樣本被分配用于返工模擬測(cè)試：

規(guī)范使用精密金剛石鋸隔離imen，并對(duì)邊緣進(jìn)行研磨。

用異丙醇（IPA）清洗樣品并干燥。

互連電阻從一開(kāi)始就測(cè)量方墊（菊花鏈）到方墊的末端。

在260°C時(shí)，重新焊接導(dǎo)線(xiàn)的焊接進(jìn)行了四次。第五次，將焊絲焊接并留下進(jìn)行檢查。

用去離子（DI）水清洗樣品并干燥。

現(xiàn)在，再次測(cè)量互連電阻從方墊的開(kāi)始到方墊的末端。

返工模擬后測(cè)得的互連電阻不應(yīng)超過(guò)初始讀數(shù)的10％。

十字架

準(zhǔn)備好報(bào)告。

跟蹤的剝離強(qiáng)度

剝離強(qiáng)度試驗(yàn)僅在3mm導(dǎo)體寬度下進(jìn)行

分離樣品并使邊緣平滑。

樣品是用IPA洗滌并干燥。

使用輪廓投影儀測(cè)量導(dǎo)體寬度并記下。

機(jī)器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)砝碼驗(yàn)證。

選定的導(dǎo)體在一端剝?nèi)ゼs10mm的長(zhǎng)度

c的分離端

牽引力沿垂直于PCB平面的方向施加，直到銅開(kāi)始剝落。牽引力保持在50毫米/分鐘。

牽引方向保持與PCB平面垂直。

使用的測(cè)力計(jì)的分辨率至少為0.1g 。

這些值以kg/cm為單位記錄。

Microsection/Cross-section樣品制備

橫截面過(guò)程遵循以下步驟：

優(yōu)惠券用金剛石鋸或PCB切割機(jī)分開(kāi)。

用IPA和水清洗樣品。

對(duì)樣品進(jìn)行編碼和堆疊。

進(jìn)行杯子清潔，制備和釋放劑應(yīng)用。

樹(shù)脂和固化劑以適當(dāng)?shù)谋壤旌?，不?huì)夾帶氣泡。

PTH的環(huán)氧樹(shù)脂填充不會(huì)形成氣穴。

樣品是

將模具填充并固化。

模塑樣品粗糙使用80粒度的自動(dòng)帶式研磨機(jī)和240，320，400和600粒度的精細(xì)研磨機(jī)研磨。

用0.3微米α和氧化鋁粉末進(jìn)一步拋光該樣品，并用0.05微米γ-氧化鋁精細(xì)拋光

樣品在顯微鏡下觀察并稱(chēng)為“經(jīng)拋光”樣品。

對(duì)經(jīng)過(guò)清潔和干燥的樣品進(jìn)行微蝕刻，以進(jìn)行“As-etched”樣品分析。

完成這些步驟后，將進(jìn)行分析和數(shù)碼攝影。

6層橫截面樣本

分析過(guò)程

在橫截面之后，進(jìn)行關(guān)鍵方面的樣本分析。

具有MIL-spec和Class 3功能的橫截面實(shí)驗(yàn)室

先前獲取的失敗樣本數(shù)據(jù)在失效分析中起著關(guān)鍵作用處理。這些數(shù)據(jù)給出了一個(gè)想法并預(yù)測(cè)了人們可以預(yù)期的異常。

在這里，用冶金和電子顯微鏡目視檢查樣品。觀察和記錄的參數(shù)為：

Z軸膨脹

桶形裂紋

墊提升

角裂紋

桶內(nèi)鍍銅的均勻性

空洞和鍍層均勻性

銅：

頂部的銅總量

頂部和底部陸地區(qū)域的基本銅

在頂部和底部陸地區(qū)域沉積銅

在墻上沉積銅

鍍銅不連續(xù)性

分離內(nèi)層銅厚度

焊料厚度：

頂部和底部陸地區(qū)域的中心

頂部和底部陸地區(qū)域的洞的膝蓋

頂部和底部陸地區(qū)域的側(cè)面

角落，頂部和底部陸地區(qū)域的導(dǎo)體底切

鉆井不規(guī)則

內(nèi)層數(shù)量

環(huán)形圈

蝕刻背面/去鉆污

孔的重合“

保護(hù)涂層不連續(xù)性

樹(shù)脂衰退

用于橫截面觀察的電子顯微鏡

所有這些記錄觀察結(jié)果并準(zhǔn)備帶有參數(shù)數(shù)字照片的報(bào)告。

目視檢查有助于分析和識(shí)別PCB中有缺陷的內(nèi)部區(qū)域。這些問(wèn)題很容易解決，并確保了PCB的質(zhì)量。表面跡線(xiàn)工作，焊盤(pán)和焊接掩模的橫截面視圖將揭示不需要的銅，過(guò)蝕刻和不良的焊接掩模以及特定部件被拒絕的原因。

從中獲取的信息來(lái)自微切片可用于推測(cè)PCB制造過(guò)程中可能發(fā)生的錯(cuò)誤。這將有助于優(yōu)質(zhì)的PCB制造，并幫助制造商在制造印刷電路板時(shí)采取必要的措施。隨著層數(shù)的增加和孔徑的減小，橫截面分析的植入變得至關(guān)重要。

在Sierra Circuits，我們擁有合適的基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)驗(yàn)豐富的員工，可對(duì)PCB進(jìn)行廣泛的橫截面分析。