PCB微切片手工制作

1、·2007第09期· 测试技术卷Te s t Te c h n o l o g yELECTRONICS QUALITY检测与制作T e s t a n d P r o d u c e微切片(M i c r o s e c t i o n 技术范围很广,P C B (P r i n t e d C i r c u i t B o a r d 只是其中之一。对多层板品质监控与工程改善,倒是一种花费不多却收获颇大的传统工艺。微切片制作是一件复杂的事情,说来话长一言难尽。要想做一个好切片,要考虑到“人机物法环(4M 1E ”诸多因素,关键的地方要把握好。微切片制作一般步骤为:取样

2、(S a m p l e c u t t i n g 、封胶(R e s i n E n c a p s u l a t i o n 、研磨(Grinding、抛光(Polishing、微蚀(Microetching、判读(Ev-aluation和摄影(Photography。2.1 镀通孔、研磨P C B 做得最多的为镀通孔P T H (P l a t e d T h r o u g h H o l e s 的垂直切片和水平切片(如图1,技术员将根据委托人申请所要看的剖面而进行取样。取样建议用锣取或切割的方法,如用冲取或剪的方法通常容易做成样片受机械应力而造成失真,而且被观察点要与样片边缘保

3、持一定的距离(不小于2.54m m 。取完样后先作清洁样片,然后用样片夹或其他工具固定在模具上进行封胶。对P C B 切片来说,最好选用透明的水晶胶进行封胶,以便于后工序的操作。封胶材料一般选用丙烯酸树脂(A c r y l i c ,环氧树脂(E p o x y 或不饱和聚酯树脂(U n s a t u r a t e d P o l y e s t e r 等。选用树脂的类型时,若此树脂有良好的流动性(低粘度,低的收缩率和胶凝与固化时放热量少等特性则为上品。良好的流动性保证树脂流动到样片的每个角落,特别是P T H 内以起保护样片的作用。树脂的放热量通常和收缩性成正比关系,通常的法则是固化

4、时间越快,放热量越大,收缩率也越大,因此在配比树脂固化催化剂时不能加之过多。模胶完全固化后(通常不同树脂固化时间不同,要求查看产品使用说明书,便可从模具上取出进行研磨、抛光。I P C 标准上要求用美制120或180#、240#、320#、400#和600#目数砂纸逐步进行研磨(如图2,然后用6m 、1 m 到0.05 m 的抛光液(通常为金刚石悬浮液或抛光粉(通常为 氧 化铝微小颗粒进行抛光,研磨P C B 微切片手工制作Microsectioning for PCB, Manual Method黄焕军(广州添利电子科技有限公司,广东 广州 510555Vic Wong(Guangzhou

5、T ermbray Electronics T echnology Co., Ltd, Guangzhou510555, China摘 要:本文根据IPC-TM-650测试方法手册2.1.1,论述了PCB微切片的制作过程,所用的物料,注意事项和判读等。关键词:PCB;检测实验室;微切片中图分类号:TM930 文献标识码:A 文章编号:1003-0107(200709-0026-03Abstract:This article discusses the sample preparation procedure for PCB microsection according to IPC-TM-65

6、0 T est Method Manual. It includes the materials, notes and evaluation for Microsection also.Key words:PCB;T esting laboratory;MicrosectionCLC number:TM930 Document code:A Article ID:1003-0107(200709-0026-03图1a 垂直切片,要求磨到孔中心位置(一般允许10%偏差,以观察铜 厚,介电层厚和其他参数或缺陷图1b 水平切片,一般用来观察孔 的钻孔对位,孔径和内层铜 的连接状况等ELECTRONI

7、CS QUALITY ·2007第09期·测试技术卷Te s t Te c h n o l o g y检测与制作T e s t a n d P r o d u c e抛光的目的是要得到平滑的观察面。笔者认为研磨时,若能在磨完600#后加800#或更细颗粒砂纸打磨,则效果更佳。不管用多少目数的砂纸和不同颗粒的抛光材料,最终做好的切片拿到显微镜上观察样片表面状态便知道好与坏。每个做切片的师傅各显神通,手法可能不尽相同,但追求的结果是一样的,不禁有殊途同归的感觉。在此时有一个技巧就是在最后阶段细磨抛光时用超声波清洁切片面以除去其上阶段磨制时砂纸切割样片表面可能引入的残渣,但时间不

8、能太久,以少于1分钟为宜,过度清洗会导致研磨抛光面受损。2.2 微蚀抛光完观察前还有一个很关键的步骤便是微蚀。微蚀药水I P C 标准用25-35%的氨水、3-5%的双氧水和蒸馏水各25毫升配制后放置5分钟后,在切片金相表面滴上若干滴用棉签来回轻轻擦2-3秒。微蚀虽然简单,但却不可忽略,微蚀后金相表面再用清水冲洗片刻以除去残留的微蚀药水,切片晾干后便可进行观察和判读。微蚀后的切片会给你一个清晰的铜层电镀情况和结晶画面,各种缺陷也一览无余。笔者认为这一点类似于时下女孩子的卸装,用清水把脸上的胭脂粉底洗掉,还她一个真女人,脸上若有小黑痣、小痘痘等就一目了然。因此微蚀是要除去金相面上的微小粉渣。台湾

9、线路板专家白蓉生形容微蚀为“小兵立大功”却一点也不过分(如图3。以上所有的工作是为了在显微镜上观察和判断服务,做得好的切片我们称之为艺术品,应是表面光滑无刮痕,看不到任何残渣,便像新购买回来的汽车喷漆一样清新,这为观察和判读提供有力的依据(判读参考如图4:镀通孔微切片典型缺陷图。有一个简单的判断切片制作好坏的方法是把你的大拇指甲放在制备好的切片面上,然后在其面上轻轻拖动而没有停顿的感觉,如果你闭上眼睛,感觉不到模里的P C B 样片的位置。否则,还是劝君多努力,唯一办法便是多做、多磨、多练习,便像达芬奇当年画鸡蛋。由于P C B 实验室要支援和配合生产,不可能是一个完全中立和搞科研成果的实验室

10、,许多切片在赶工的情况下完成,因此切片制作时有点失真和缺陷也在所难免,“要马儿跑得快又要马儿不吃草”怎样可能?但技术人员要懂得去判断这是什么原因造成,是P C B 板本身的问题还是切片制备问题,这样便回到上述所研磨/抛光方向粗细抛光400320240120 或 180600PTH中心线图4 镀通孔微切片典型缺陷图图3微蚀前(左和微蚀后(右图片对 比,微蚀后各镀层情况清晰可见图2 PTH切片研磨抛光进度与美制砂纸目数8CBA10674241213231162824232722293302513191461511171818420526213433912·2007第09期· 测

11、试技术卷Te s t Te c h n o l o g yELECTRONICS QUALITY检测与制作T e s t a n d P r o d u c e谈的技术员不仅要有实验室专业知识,而且要有生产流程知识,1PLATING VOID/电镀空调19PAD ROTATION/焊盘翻转2WEDGE VOID/楔形空洞20PULLAWAY/(孔内铜与基材脱离3PLATING CRACK/BARREL CRACK/电镀层断裂/孔壁铜层断裂21RESIN RECESSION/树脂回缩4FOIL CRACK/基铜箔裂纹22WICKING/渗铜(灯芯效应5BURNED PLARING/电镀烧伤23G

12、LASSFIBRE PROTRUSION/玻璃布突出6DELAMINATION/爆板(分层24BURR/钻孔披峰(毛刺7DELAMINATION PINK RING/粉红圈爆板25NODULE/(孔内电镀铜瘤8BLISTERING/起泡(泡眼26(RESINSMEAR/(树脂胶渣9CRAZING/MEASLING/细裂纹/基材白点27D-EFFECT/型效应10LAMINATE VOID/基材空洞28ETCHBACK NEGATIVE/负蚀11PREPREG VOID/P片空洞29ETCHBACK POSITIVE/正蚀12GAP/RESIN RECESSION INNERLAYER/裂口/内

13、层树脂回缩30SHADOWING/盲区13STRESS CRACK/应力裂纹31NAIL HEADING/钉头14RESIN CRACK/树脂裂纹32ARROW HEADING/箭头15FIBREBUNDLE CRACK/纤维束裂纹33WEAVE EXPOSURE/露纤维丝16DRILLING CRACK/钻孔裂纹34WEAVE TEXTURE/纤维纹理17LIFTED LAND CRACK/焊盘起裂A UNDERCUT/侧蚀(底切18LIFTED LAND/PAD LIFTING/焊盘/垫翘起B OUTGROWTH/突出COVERHANG/悬垂Legend/图例解释:表1 常见不良PCB切片

14、列表否则给出的结果往往难以令人信服,质量监督员在碰到此类问题时要慎之又慎,实验室最高管理者和技术负责人此时要权衡效率和风险。笔者认为切片应分三个等级:做得好的切片我们称之为艺术品,做得差一点但不影响判断的我们称之为产品,做的一塌糊涂有伤大雅的我们称之为不良品,碰到不良品要求技术员马上取样重做,采取纠正和纠正措施,发出不符合项。常见不良品的分类列表(表1。参考文献:1CNAS CL01检测和校准实验室能力认可准则(等同于ISO/IEC 17025:2005.2IPC-TM-650测试方法手册.3电路板微切片及规范手册白蓉生编著,1999年元月初版.4IPC-A-600G印制板验收条件.程序初始化

15、外部定时中断重置TIMER用神经网络算法得到的时间改写TIMER允许中断程序和其他的控制程序组成,因此要提高系统的响应速度,就必须对各个程序分配适当的处理时间。根据D S P 自身总线的特点,按照二级队列的程序框架,将计算部分放在第一队列,其他控制程序放在第二队列在第一次时间片中断后,仅运行第一队列的一个任务,为了提高程序执行效率,防止程序出现空闲,在某一个时间片上执行第一队列的程序,可能在下一个中断来临前完成,此时若程序不能返回执行第二队列的任务,将造成时间浪费。本文将第二队列作为主程序的一部分第一队列为中断程序,从而使中断队列完成后,返回主程序,使程序效率保持在一个较高的水平。但设计时必须

16、保证第一队列的任务在一个时间片内完成。该方法节省了内存资源,提高了程序总体效率。算法总流程图如图5。神经元网络的实现目前有两条途径,一是基于传统的串行计算机构成并行计算系统,附加时间片中断初始化程序第二列队 是否结束退出第一列队图5 算法总流程图大量的软件以实现神经网络的功能;另一途径是直接全硬件实现。但真正要使神经网络安全实用,以至具有学习和自适应能力,最终必须解决神经网络的软硬件实现问题,本文基于D S P 的硬件平台对神经网络S V P W M 控制系统的软硬件设计进行说明,并提出采用一种优化方法对设计系统进行优化,对神经网络算法在控制上的实现有一定的参考价值。参考文献:1姜卫东,王群京,等.无刷直流电机的神经网络控制器的仿真研究M.系统仿真学报,2003,15(3:453-456.2周霖.D S