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如何看PCB线路板微切片?
lrpcbchaoban | 2014-08-26 11:20:18    阅读:4475   发布文章

    “印刷电路板”一词是指早年以印刷油墨成阻剂所制造的电路板而言,常用于较简单双面板或多层板。目前线路已变得相当密集纤细,简单的油墨与网版印刷方式只能用在大铜面的内层板,其余均于改成感光成像的干膜或湿膜,下列四图均为早年所做之切片。          如何看PCB线路板微切片1:油墨阻剂(湿膜阻剂)

图1.上左200X画面上可看出是完成一次铜才加印油墨阻剂,再镀二次铜与锡铅后所做之 切片。注意,其孔环外缘的组合层次,由此可了解油墨阻剂的边缘是扁平渐薄的。致使二铜与锡铅很容易就横向增加宽度而将油墨包夹其中。此等由细部观察体会出的道理,要比听来的知识更为深刻且历久弥新。上右为100X干膜阻剂图为剥膜及蚀刻后尚未熔锡之画面。注意,其二铜与锡铅之横向扩镀情形。下100X图为网印负片法熔 锡后的切片,其孔环外缘截面上的缺口与上图对应已可清楚的自我解释其成因。
 

如何看PCB线路板微切片1:油墨阻剂(湿膜阻剂)


图2.此200X图面上二铜镀得特别厚,不但超越油墨而且还侧爬颇远,当完成去墨与蚀刻 即出现如上的庞然景象。此孔环外缘截面所呈现的缺口,其层次组成的来龙去脉是否历历如绘无需赘言了? 
注意,前图1二画中孔口之铜箔,被垂直旋转的磨刷轮将孔口前缘削薄的情形,但本图的孔口系处于板子前进中垂直旋刷的后缘,除铜箔未被削薄外,孔口毛头也被压平。此种孔口前后有异的细部情形,也可从切片上看得一清二楚。


如何看PCB线路板微切片1:干膜阻剂

图3.此200X画面的油墨阻剂(如同墙壁)出现异常,致使二次铜一开始往墙外恻向伸出,有了镀铜层在非导体表面建立基地,锡铅镀层当然就毫不客气顺理成章的成长,其结果不免造成板子的报废。

如何看PCB线路板微切片1:干膜阻剂


如何看PCB线路板微切片1:干膜阻剂

 图4.上左50X者为干膜后完成二铜与锡铅镀层之画面,上右100X图为黑孔法板面镀厚铜与锡铅尚未蚀刻之画面。下左为早期之军用板,为小心起见先镀两次铜,再做干膜影像转移及镍线路铜与锡铅,画面已剥膜但尚未蚀刻。下右100X画面亦为早期军用板,在镀两次全板铜后(第二次特别厚),随即以干膜做影像转移,之后又另镀较薄的线路铜与锡铅,再经剥膜与蚀刻后所得之画面。

图5.以上三图均为50X之全孔图,左八层薄板之层间对准度(Layer to Layer Registration)似乎还差强人意。中间六层板从小孔看到的层间对准度就不妙了。右六层板之大孔其层间对准度就不象样了,其中的L4几乎已经破环(Break Out)。 而且换一方位去看时说不定已经破坏,此时以水平切片最容易找到真相。

如何看PCB线路板微切片1:层间对准

如何看PCB线路板微切片4:层间对准

早期插装为配合脚宽其孔径均在40mil,3/1的20mil孔竟称为小孔。如今连6/1之9.8mil者也不希奇。

如何看PCB线路板微切片4:高纵横比镀铜


如何看PCB线路板微切片4:高纵横比镀铜

 图6.上左200X为当年之深孔镀铜情形(孔径19.8mil或0.5mm,板厚1.6mm,纵横比仅3.2/1而已),一次铜系采焦磷酸铜制程,其面铜与孔铜之厚度比(S/H)为 (1.0/0.5);二次铜为硫酸铜制程,S/H比已改善到了1.0/0.67,但狗骨现象(Dog Boning)看起来十分严重。上右50X全孔图其孔径为13.8mil或0.35mm板厚1.6mm 纵横比4.57/1比左图已困难很多,但S/H比却已进步到1.0/0.8,十余年来硫酸铜制程的进步也相当惊人。下左50X全孔图其孔径为11.8mil或0.3mm板厚,纵横比5.3/1,不要忘记孔径会越镀愈小,孔长会越镀愈长,因而纵横比也愈来愈高,有一种人为定义的深孔困难度(Difficulty)为:D=L2/d,即孔长的平方除以孔径,故会愈镀愈困难,不过这是以水平反脉冲的特殊做法所镀,当然要比一般垂直挂镀精彩很多。下右图50X为孔径9.8mil或0.25mm之六层板,纵横比6.4/1,挂镀只可低电流慢慢来。

图7.上三图(上左、右、下左)均为电性测试时,发现断路(Continuity Failure 或Open)时,再去做切片发现是因镀锡铅不良而于蚀刻时被咬断的孔。这种不通的孔常会多测一两次,以致孔口出现被探针所顶挤变形的样,电测机所施加压力的影响可见一般。下右图的变形更为离谱。

如何看PCB线路板微切片5:机械外力效果

图8.上三图均为50X之V-Cut真相。左为上下切口对齐度较好的实例,中图稍歪,右图不但太差且上下切口深度不同,欧洲客户尤其是德国人,更是十分在意。

如何看PCB线路板微切片5:机械外力效果

如何看PCB线路板微切片5:机械外力效果


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