微切片制作教材.ppt

微切片製作 報告人：黃瑀棠 2004/09/20 微切片製作概述 電路板品質的好壞、問題的發生與解決、制程改進的評估，在都需要微切片做爲客觀檢查、研究與判斷的根據。微切片做的好不好真不真，與研判的正確與否大有關係焉。 若確想改善品質徹底找出癥結解決問題者，則必須仔細做好切取、研磨、抛光及微蝕，甚至攝影等功夫，才會有清晰可看的微切片畫面，也才不致誤導誤判。 微切片的分類電路板解剖式的破壞性微切法，大體上可分爲三類： 微 切 片：系指通孔區或其他板材區，經截取切樣灌滿封膠後，封垂直於板面方向所做的縱斷面切片(Vertical Section)，或對通孔做橫斷面之水平切片(Horizontal section），都是一般常見的微切片。 微 切 孔：用鑽石鋸片將一排待件通孔自正中央直立剖成兩半，或用砂紙將一排通孔垂直縱向磨去一般，將此等不封膠直接切到的半壁的通孔，還可進行背光法(Back Light)檢查其最初孔銅層的敷蓋情形。 斜 切 片：多層板填膠通孔，對其直立方向進行45°或30°的斜剖斜磨，然後以實體顯微鏡或高倍斷層顯微鏡，觀察其斜切平面上各層導體線路的變異情形。如此可兼顧直切與橫剖的雙重特性。不過本發並不好做，也不易擺設成水平位置進行顯微觀察。 微 切 片 ：左爲200X之通孔直立縱斷面切片，右爲100X通孔橫斷面水平切片。若以孔與 環之對準度而言，縱斷面上只能看到一點，但橫斷面卻只可看到全貌的破環。 微 切 孔：爲求檢驗與改善行動之效率與迅速全盤瞭解起見，最方便的方法就是強光之下以 性能良好的立體顯微鏡(40X~60X)直接觀察孔壁。這種“立體顯微鏡”看起來 很簡單，價格卻高達30~40萬台幣 微 切 孔：用鑽石刀片將孔腔剖鋸開來，兩個半壁將立即攤在陽光下，任何缺點都原貌呈現 無所遁形。 斜 切 片：此明視與暗視200X之斜切片，是一片八層板中的L2/L3(即第二層訊號線與第三層接地層)，此二層導體系出自一張，010 1/1 的Thin Core。由於斜切的 關係故GND層顯得特別厚，且左圖中的黑化層也很明顯。 微切片製作技巧-取 樣(Samplc culling) 以特殊專用的鑽石鋸自板上任何位置取樣，或用剪床剪掉無用板材而得切樣。注意後者不可太逼近孔邊，以防造成通孔受到拉扯變形。此時，最好先將大樣剪下來，再用鑽石鋸片切出所要的真樣，以減少機械應力造成失真。 微切片製作技巧 -封 膠(Resin Encapsulation) 封膠之目的是爲夾緊檢體減少變形使在削磨過程中其銅層不致被拖拉延伸而失真。 封膠一般多採用特殊的專密商品，以Buhler公司各系列的透明壓克力專用封膠爲宜，但價格卻很貴。也可用其他樹脂類，以透明度良好硬度大與氣泡少者爲佳。 爲方便進行切樣的封膠，正式做法是用一種金屬片材卷擾式的彈性夾具，將樣片直立夾入，使在封膠時保持直立狀態。 微切片製作技巧 -封 膠(Resin Encapsulation) 常見的簡易做法尚有： 在鋸短的鋁管內壁塗以脫模劑，另將樣片用膠帶直立在玻璃板上，再把鋁管套在樣片周 圍，務必使得下緣管口與玻璃板的表面密合，不讓膠液漏出。待所填之封膠硬化後即可 將圓柱取出，或改用稍呈漏斗斜壁形的模具而更容易脫模。 微切片製作技巧 -封 膠(Resin Encapsulation) 或用膠粉在熱壓模具中將切樣填滿，再以漸增之壓力擠緊膠粉並趕出空氣，使通孔能完 全填實，隨後置於高溫中進行硬化而成爲透明實體。某些透明材質圖章內所封入的各種形 象即采此法。在各種切片封體中，其外形與顯微畫面均以此種最爲美觀。 微切片製作技巧 -封 膠(Resin Encapsulation) 將多個切樣以鋼梢串妥，在於特殊的模具中將此多片同時灌膠而成柱體，稱之Nelson-Zimmer法。可同時研磨九個柱樣，而每個柱樣中又可封入五六個切片，是一種 標準切樣的大量做法。 微切片製作技巧 -封 膠(Resin Encapsulation) 購買現成的壓克力方形小模具，將樣片逐一插妥再灌入封膠即可。還可將其置入真空箱 內進行減少氣泡的處理。 注意：切片製作時的灌膠一定要小心，不但一定要填滿而且烘烤硬化時也不可太急，以防膠內產生空洞。如此不但畫面不美且還會影響到孔銅厚度的觀察與細部真相。 微切片製作技巧 -封 膠(Resin Encapsulation) 最簡單的做法，是將雙液型的AB膠按比例擠塗在PE薄模上，小心用牙籤調勻至無氣泡 全透明的液態，再使切樣上的各通孔緩緩的刮過膠