金相切片技术在多层印制板生产中的应用.docx

金相切片技术在多层印制板生产中的应用 杨维生1,毛晓丽2 (1.信息产业部电子第十四研究所,江苏　南京　210013;2.南京无线电工业学校,江苏　南京　210013) 摘　要:介绍了金相切片的制作过程,对金相切片技术在多层印制板制造过程中的作用,进行了详细论述,还采用图片形式,对金相切片技术在解决生产过程中出现质量问题时所发挥的作用进行了介绍。 关键词:多层印制板;金相切片;过程控制 　 印制板的生产质量与检测技术是分不开的。没有必需的检测手段,质量就很难得到保证。特别是多层印制板,据资料介绍,其花费的全部检测费用要占制造成本的30%。印制板的检测技术,是随着印制板制造技术的不断发展而逐步提高的。在印制板的生产初期,一般检测均以目测为主,辅以必要的放大装置进行。而发展到现在,专用的印制板检测仪器和设备已多达几十种。 作为检测手段之一的金相切片技术,由于其设备投资相对较小,但应用范围却越来越广泛,被越来越多印制板生产厂家所采用。由最初的单一镀层厚度测量,发展到目前的检测以下所列内容:孔壁镀层情况;孔与内层的连接情况;凹蚀与负凹蚀;孔壁粗糙度;环氧沾污;层间重合度;层间介质厚度;层间空洞;分层等。 1? 金相切片的制作过程 金相切片的制作工艺流程如图1所示。 ? 1.1　从生产线上抽取需做金相切片的生产板。 1.2　将生产板放置于手扳冲床上,将冲头对准需做金相切片的区域,取样。 1.3　如需要可用慢速锯或手工方法对试样处理。 1.4　清洁并干燥试样,检查并确认待检部位无机械损伤。 1.5　取一金相切片专用模,将试样直立于模内(可使用固定环),注意需将待检部位朝模底。 1.6　取一150mL的纸杯,倒入约30mL环氧树脂胶液,然后依次加入8滴固化剂和8滴催化剂,轻巧转动纸杯,直到杯内各组份混合均匀。此过程大约需1～2min。 1.7　将上述新配制的胶液,慢慢倒入模内。轻敲模壁或用牙签赶走吸附于试样上的气泡。此过程结束后,试样仍需保持直立。 1.8　如果待检部位为通孔,可用细铅笔或鱼线穿过待检孔,再将其固定模内。每模可做多个试样。 1.9　待树脂在模内固化完全。此过程有热量放出。固化时间长短取决于固化剂和催化剂的加入量。 1.10　待冷却后,将固化好的树脂由模内取出,按金相专用砂纸目数由小到大的顺序进行粗磨和细磨,直至待检表面无明显的划痕。此操作过程须为有经验的人员进行,确保待检部位准确磨出,若检测部位为孔壁,须准确磨至孔的中央。 1.11　用抛光粉,对待检表面进行抛光处理。 1.12　用微蚀溶液(6份质量分数为25%的氨水+6份水+1份质量分数为3%的过氧化氢溶液)对待检表面进行处理,时间约为4s。然后,用清水将表面清洗干净。 2? 金相切片技术在多层印制板过程控制中的作用 多层印制板的生产,是一个多种工序相互协作的过程。前道工序产品质量的优劣,直接影响下道工序的产品生产,甚至直接关系到最终产品的质量。因而,关键工序的质量控制,对最终产品的好坏起着至关重要的作用。作为检测手段之一的金相切片技术,在这一领域发挥着越来越大的作用。 金相切片技术在多层印制板过程控制中的作用,主要有以下几个方面 2.1　在原材料来料检验方面的作用 作为多层印制板生产所需的覆铜箔层压板,其质量的好坏将直接影响到多层印制板的生产。通过金相切片可得到以下重要信息: 2.1.1　铜箔厚度,如图2所示。 ???? ?????????? 图2　铜箔、电镀铜、铅锡厚度示意图?????????????? 图3　介质层厚度及排布方式示意(六层板)图 检验铜箔厚度是否符合多层印制板的制作要求。 2.1.2　绝缘介质层厚度及半固化片的排布方式,如图3所示。 2.1.3　绝缘介质中,玻璃纤维的经纬向排列方式及树脂含量,如图3所示。 2.1.4　层压板缺陷信息层压板的缺陷主要有以下几种: (1)针孔 指完全穿透一层金属的小孔。对制作较高布线密度的多层印制板,往往是不允许出现这种缺陷。 (2)麻点和凹坑 麻点指未完全穿透金属箔的小孔:凹坑指在压制过程中,可能所用压磨钢板局部有点状突出物,造成压好后的铜箔面上出现缓和的下陷现象。可通过金相切片对小孔大小及下陷深度的测量,决定该缺陷的存在是否允许。 (3)划痕 划痕是指由尖锐物体在铜箔表面划出的细浅沟纹。通过金相切片对划痕宽度和深度的测量,决定该缺陷的存在是否允许。 (4)皱褶 皱褶是指压板表面铜箔的折痕或皱纹。通过金相切片可见该缺陷的存在是不允许的。 (5)层压空洞、白斑和起泡 层压空洞是指层压板内部应当有树脂和粘接剂,但充填不完全而有缺少的区域;白斑是发生在基材内部的,在织物交织处玻璃纤维与树脂分离的现象,表现为在基材表面下出现分散的白色斑点或“十字纹”;起泡指基材的层间或基材与导电铜箔间,产生局部膨胀而引起局部分离的现象。该类缺