03电路板之微切片与切孔.docVIP

電路板之微切片與切孔 1.概述 　　　電路板品質的好壞，問題的發生與解決，製程改進的情況，在在都需要微切片(microsectioning)做為觀察研究與判斷的根據，微切片做的好不好，真不真與討論研判的正確與否大有關係在焉。一般生產線為品質監視(monitoring)或出貨時品管為求品質的保証等所做的多量切片，因係在匆忙及經驗不足情況下所趕出的，故至多只能看到真相的六、七成而已，有的在缺乏指導及比較情況下，甚至連一半的實情都看不到，在一片模糊及含混的影像下，能看出什麼來？這樣的切片有什麼意義？若只是為了應付公事當然不在話下，若的確想要做好品質及徹底找出問題解決問題，則必須仔細做切、磨、拋及咬等功夫才會有清晰可看的微切片，不致造成誤判。 2.分類 　　電路板的解剖式破壞性切片法大體上可分為三類： (1) 一般切片(正式名稱為微切片) 可對通孔區及板面其他區域灌滿封膠後做了垂直切片(Vertical Section)，也可對通孔做水平切片(Horizontal Section)是一般常見的做法。(見雜誌NO：4 P37，附圖見後) (2) 切孔 是小心用鑽石鋸片將一排通孔自正中央切成兩半，或用砂紙將一排通孔磨去一半，將切半不封膠的通孔置於20x-40x的立體顯微鏡(或稱實體顯微鏡)下觀察半個孔壁的全部情況。此時若也將通孔的後背再磨的很薄時，則底材將呈透明狀，可進行背光法(Back light)檢查孔銅層敷蓋的情形。 (3) 斜切片(45°或30°) 可對多層板面區或通孔區做層次間45°的斜切，然後以實體顯微鏡觀察45°切面上導體間的情形。 3.製作技巧 除第二類切孔法是用以觀察半個孔壁的原狀表面情況外，其餘第一及第三類 都需最後的仔細拋光，才能看到各種真實的情況，此點為切片的成敗關鍵，此點至為重要不可掉以輕心。以下為製作過程的重點。 3.1取樣： 　　以特殊的切模自板上任何處取樣或用剪床剪樣，注意不可太逼近孔邊，以防造成通孔受拉力而變形，也應注意取樣的方法，最好先切剪下來，再用鑽石鋸片切下所要的切樣，減少機械應力的後患。 3.2封膠 　　封膠的目的是將通孔灌滿，把要觀察的孔壁固定夾緊，使在磨削時不致被拖立延伸而失真，封膠一般多用特殊的尃密商品，以Buhler的各系列的尃用封膠為宜，但價格很貴，可改用其他種類，但以透明度良好硬度大，氣泡少者為佳，例如：黑色用於小零件封膠用的環氧樹脂，牙膏狀的二液型環氧樹脂封填膠，南寶樹脂，甚至綠漆也可充用，注意以減少氣泡為要，為使硬化完全，多需烤箱催化使快速反應。　　為使切樣的封膠方便進行，正式的方法是用一種捲撓式的彈簧夾具，將樣片夾入，使在封膠時保持直立狀態。正式切片的封膠體是灌注於圓柱狀的藍色橡皮模具內，硬化後只要推擠橡皮模子即可輕易將樣片圓柱推出，非常方便。此種特用的橡皮模也是Buhler 的產品且國內不易買到，一般較麻煩的做法及簡易的做法有： 3.2. 1在鋸短的鋁管內壁噴以脫模劑，另將樣片用雙面膠帶直立在玻璃板上，再把鋁管套在樣片周圍，要使管的下緣與玻璃板的表面密合，使膠液不致漏出，待硬化後即可將圓柱取出或改用漏斗斜壁形的模具更容易脫模。 3.2.2用膠粉在熱壓模具以漸增之壓力使能灌滿通孔並同時進行硬化成為實體，在各種切片圓體中，以此種最美觀。 3.2.3將多個切片以鋼梢串起，在於特殊的模具中將多片同時以液膠灌滿，同時可磨多片，稱為Nelson-Zimmer法，可同時磨九個圓柱，而每個柱中可封入5.6個切片之多，是一種大量的做法。 3.2.4用購買現成的壓克力模具，將樣片置入，封膠即可。 3.2.5最簡單的做法是將膠體塗在PE紙上，使切樣上的各通孔緩緩的刮過膠面，強迫膠膏擠入孔內，然後倒插入木板槽縫中，集中入烤箱，使其烤硬，也可改用綠漆填膠。 3.2.6少量切樣可用竹籤條直接在孔口處填膠，然後直立烤硬，最後兩種因膠體很少，故磨削時間能夠節省，但要保持磨面的水平，要靠功夫及手勢了，但真正的好切片是由此種簡單的方法做出來的。 3.3磨片(Grinding) ： 　　是利用砂紙的切削力將樣片磨到孔的正中央，以便觀察孔壁斷面情況的步驟。為節省時間大量製作，多用快速轉盤做快速磨削法，可用有背膠的砂紙貼在盤面上，也可用邊緣匝狀固定器將紗紙固定，或紙有中心洞套入轉軸心上，在水濕及高速轉動時；砂紙會平貼在盤面上而可以進行磨削。少量簡單的切樣只要用手在一般砂紙上平磨即可連轉盤也可省掉，以上所用的砂紙番號以下述為宜。 3.3.1 220 號粗磨到孔壁斷層的兩條平行線將要出現為止，注意要噴水或他種液體以減熱。 3.3.2改用400號再磨到 “孔中央”的“指示線”出現。 3.3.3改用600號以上細砂紙輕磨幾下，以改正不平行的斜磨即可。 3.4拋光(Polish)