印制板的生产质量与检测技术是分不开的。没有需的检测手段,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,甚至直接关系到终产品的质量。因而,关键工序的质量控制,对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:

 检验铜箔厚度是否符合多层印制板的制作要求。

2.1.1　绝缘介质层厚度及半固化片的排布方式,如图3所示。

2.1.2　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。

2.1.3　层压板缺陷信息层压板的缺陷主要