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微切片制作(六)图说故事十则.doc 微切片制作(六) 1.6 图说故事十则 电路板全流制程约有一百多站，不但漫长而且干湿杂处彼此特性差异极大。单凭现场实做只能得到一些概略性观念，若欲对每一关键处异常点深入了解时，其较好的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 就是进行微切片的观察，将回对细部精髓吸收很多。若为自己动手找出的要点，除了印象深刻了解透彻外而且还观念鲜活，这种活的智识不是从 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 本或经验传授中所能望其项背的。以下即以清晰之切片 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 十种制程的特性。 1、 油 默 阻 剂(湿膜阻剂) “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。 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。 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。 2、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。 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。 3、层 间 对 准 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。 4、高 纵 横 比 镀 铜 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。 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， 2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=L/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。 5、机 械 外 力 效 果 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。 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。 6、喷 锡 真 相 图9.左100X四层板其内环原本就稍有反回蚀，经两次垂直喷锡后，竟造成局部后分离中图及右图分别为50X明暗之水平切片，此处三图均可见到朝下的半个孔壁喷锡层较厚。 7、层 降 对 准/孔 环 对 准 图10.此二100X之直横珍藏切像，可清楚的理解到什么是将要破环或已破环(BreakOut,IPC-6012在3.4.2/3.4.3均有详细规格)。事实上即使破了也不会发生断路，只是制程能力不佳而已。 8、熔 锡 板/IMC 的 形 成 图11.上200X图为老式熔锡板，其锡铅厚度要比喷锡层更厚。转角处除了50µ in的IMC外，尚有少许熔锡层从本图与下面圆形图中均可看到。 图12.上左200X老式PI板材之多层军用板，由于当年摄影前即已存放很长时间，故铜锡之间已形成“介面合金共化物”(IMC;Intermatallic Compound,CuSn5,CuSn等)，由图中可清楚看到。下500X图亦可见到较薄的IMC。右上斜铜壁系将十五63 年前所留下的切样细磨与抛光数次，均无法做出良好效果，此乃过度老化之下锡与铅均已毁坏松弛，无法呈现应有的金属性。 9、蚀 刻 因 子 Etching factor 图13.上左及上中均为400X之线路截面图，所谓蚀刻因子(F)系指向下的蚀深V，除以侧蚀X所得商值F之谓也(F=V/X)。而X定义是指“从阻剂边缘横量到最细铜腰之宽距而言”(见IPC-600E之3.2节)，因而若误用下图去量F时，岂非缘木求鱼自欺欺人了。 10、细 线 难 为 “腰部缺口” 图14.线路剖面两侧腰处常出现对称性的缺口，如下左图与中图，可能原因有二: 1、由于干膜显像不足(也是水池效应)，使得阻剂根部出现向外伸出的残足，致使镀二铜时留有缺口(见下右图)，经去 膜、蚀刻及剥锡铅后即成下左及下中之画面(下图右之干显像较好，故残足不大)。 2、由于电镀铜箔与PCB电镀铜层之结晶组织不同，致使于蚀刻之瞬间在电位茶的协助下加速PCB镀铜蚀入(见下左 图之清晰画面)。 “铜箔残足” 图15.线路剖面会看到铜箔根部蚀刻不足的残足(上左右二图)，其原因有二: 1、电镀铜箔制造时，是从阴极转胴的钛表面(Drum Side,又称Shining Side),以1000ASF的高电流密度快速镀得的ED 铜箔，是以柱状组织(Columnar Structure)快速向上成长。起始时颗粒较细，结束时则毛面(Matt Side)棱线的颗粒就很 大，并还有额外粗糙后处理所加镀的铜瘤，与耐热的黄铜层(见上右图)。再加上高温压合时其棱线的踏入树脂中， 因而很不容易彻底蚀透。目前已有铜箔业者尝试推动棱线朝外的铜箔基板反压法，以强调细线的良率。 2、而且朝上板面会有水池(内层)或水沟(外层)效应，再加上一铜二铜镀得太厚，与锡铅层的屋檐效应等共同挞伐之下， 板边板角细密线路区，经常造成蚀刻不彻底的短路情形(见下图左)。 图16.1、左四图之上二图为18″*24″外层之正面线路蚀刻中会有水池(水沟)效应。下二图 为反面线路淹水效应，故反面蚀完后正面板边仍有残铜。 2、右四图之左二图为21″*24″外层之板中央，线路之侧蚀虽较大，但却接近方形。右二图为板角线路，侧蚀较小但却接近一般所谓的梯形。 图17.一般规范对线宽的异常变细或变宽都以不超过20%为原则，IPC-6012的3.5.1节仍沿 袭老式观念。其实这都针对导体 与电流而言，如今板面的线多半都已经成为传输线 (Transmision Line)了。例如今年(1999)Q3将要流行的Rambus DRAM的 卡板，其特性阻抗公差为28Ω?2.8Ω，有瑕疵的线路都过不了关。