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PCB切片的制作程序是怎样的?

发布时间:2019-08-02 点击次数:560

PCB切片的制作程序

1.1切片取样

以专用的鑽石锯自板上任何位置取样,或用剪床剪掉无用板材而得切样。不论用何种的取样方式,都必须注意取样时切不可伤及样本区或者改变样本区的状态。先将大片板经过局部大取样后再用鑽石锯床切出小PCB切片是一种不错的取样做法。但是如果是切片的数量庞大,则以模具冲压来切出样本也是可行之道。为了要快速且一致的取得切样, 业者一般常会在板边设计抽样假线型或结构(Coupon) ·再用冲压的方式切下,之后利用简单的插针工具将多片切样对位串起,以方便后续的固定灌胶动作。

1.2灌胶固定

金属材质有一定的延展性,研磨当中会因为研磨的应力造成形变,不利于观察之操作及取得量测之精度,尤其特定的切法也必须使用手工,有胶体的固定辅助将使手持研磨得以顺利进行。
灌胶材质的选用原则以硬化迅速气泡少为主要考虑,由于多数灌胶的颜色与基板颜色相近,都是呈现半透明的状态。因此如果要观察的样本特性区域恰好是落在介于灌胶与样本之间,则可以考虑在样本上涂布一层不同色泽的树脂,再进行灌胶的动作,这将有助于后续的观察与辨识。

1.3切片研磨

以砂纸研磨PCB切片是普遍使用的研磨法,市面上有高速转盘自动研磨机贩售,对固定形式的切片是不错的选择,对量大又变化多的PCB切片者而言,则手上的功夫仍然必须要多加练习。由于电路板样本细緻度颇高,如果要得到良好的研磨面,除了湿式的研磨方式外,慢工出细活也是必要的程序。
研磨中必须由粗到细逐步调整砂纸的号数,不要因为心急一直使用粗的砂纸。
1.4细部抛光

其实所谓的PCB切片抛光,就是精细的切削程序。在切片断面达到想要观察的断面后,利用极细的研磨材将切片的断面粗度降低,藉以获得良好的观察表面是切片抛光的主要目的。PCB切片抛光的材料有许多不同的选择,较常被採用的是细緻的氧化铝粉,当然也有其他许多不同的可选用材质,主要还是以可做到砂痕完全消失为选用原则。这类的抛光材料,如果加入一些油性的填料就可以降低切削率,使研磨面更加细腻。抛光也有与研磨一样的原则,就是充足的水和恰当的研磨压力,当然适当的让切片转动,使切片各区接受到一致的抛光量同时降低抛光单向性,也是一个不可少的操作程序。过大的压力及较乾的表面,有时反而会使PCB切片产生高热的焦黑缺点,这样的作业方式应该可能避免。

1.5适当清洁

经过抛光的PCB切片,其表面呈现细緻光滑的亮面,这并不是恰当的PCB切片面。由于研磨与抛光的过程中,PCB切片的缝隙与柔软的区域都有可能会因为研磨产生的压力,而将细微的粉末填入。这些材料可能包括研磨下来的残屑、研磨材、抛光材,这也是为何某些人在测试PCB切片表面缺点时,发现异物残存进行检测时,会发现铝金属残存的原因。其实电路板的製作不会有铝金属的存在,但是却在PCB切片上发现残铝或是硅,其中残铝就可能来自于抛光粉,至于残硅则可能来自于研磨材或是基材的填充物。
为了要避免这些异物所造成的观察干扰,适当的抛光后清洁是必要的程序。当然在研磨与抛光过程中减少过度研磨所造成的异物入,必然是降低异物的一个重要注意事项,但是如果已经发现异物嵌入则强化的清洁就是必要的工作。一般会建议在切片区设置一部超音波清洗机,重要的切片可以经过适当的清洗再进行观察会比较容易看清楚现象。

1.6适当微蚀

研磨过程中不但会产生切削的作用,同时对于PCB切片的金属部分也会产生延展与拉扯的作用,因此研磨所产生的断面,基本上不但看不出金属的结晶状况,连灌胶与金属间或者是油墨与金属间的界线也会模糊不清不易观察。如此的状况尤其对于需要尺寸量测的PCB切片,是一种不恰当的状态。
微蚀的做法可以将研磨所产生的边界模糊消除,同时对于金属晶界的呈现也有正面的效果,但清楚细腻的微蚀有时并不容易作到,效果不好时必须要再抛光重来。常用的微蚀液是双氧水与氨水的混合液,其配製方法如后:*5~10cc氨水+45cc纯水+2~3滴双氧水”,混合均匀后用棉花棒沾著蚀液涂抹样本,直到表面影像清析呈现为止,如果蚀刻适当可以观察出电镀的介面,影像十分的清晰。但是如果蚀刻不足,虽然影像的呈现仍然堪称良好,但是介面的清晰度就打了折扣。
作业时不要过蚀而造成铜面出现暗棕色及粗糙,微蚀后即刻用卫生纸擦乾或高压空气吹乾,勿使铜面继续变色氧化。良好的切片微蚀晶界清楚,层次分明,此时立即摄影保存是恰当的方法。



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