白蓉生《电路板微切片手册》

《电路板微切片手册》

一、白蓉生教授自序

微切片（Microsectioning)技术应用范围很广，电路板只是其中之一。对多层板品质监视与工程改善，倒是一种花费不多却收获颇大的传统手艺。不过由于电路板业扩展迅速人材青黄不接，尤其是纯手艺的技术员更是凤毛麟角。虽然每家公司也都聊备设施安置人员，也都有模样的切磨抛看，然而若就一般判读标准而言，则多半所得到书面的成绩，虽不至惨不忍睹的地步，多也只停留在不知所云的阶段。考其原因不外：客户内行者太少、老板们不深入也不重视，工程师好高骛远甚少落宝基本。是以在欠缺教材乏人指导下，当然只有自我摸索闭门造车了。

至于国外同业的水准，经笔者多年用心观察与比较下，除了设备比我们贵与好之外，手艺方面则不仅乏善可陈，而且还颇为优越自大。甚至IPC贩售录影带中的讲师，也只是西装笔挺振振有词，根本拿不出几张晶莹剔透眉清目秀的宝物彩照，何况是经年累月众多量产的心血结晶。国外同业在诸多故障方面的累积经验，也远去国内厂商甚多。持远来和尚会念经的想法，想要从国外引进微切片技者应只是缘木求鱼竹篮打水罢了。

笔者二十五年前进入PCB业，即对动手微切片发生兴趣，每每找到重点再印证于产品改善时，不仅心情雀跃深获成就感外，且种种经验刻骨铭心至今不忘。如此亲身实地之经验累积，比诸书本当然大有不同在焉。多年来共集存了二千多张各式微切片原照，特于投老之际仔细选出730张编辑成书，希望为业界后起留下一些可资比较的样本，盼在无师之下而能自通，抛开包袱减少误导。

由于版面有限许多珍贵照片必须裁剪以利编辑，每在下刀之际就有切肤之痛难以割舍，实乃岁月不居件件辛苦得之不易也。本书除以全彩印刷极高成本之外，每帧照片也都绝对是费时耗力所有赀，放眼全球业界以如此大手笔成书者应属首见。

本书能顺利编辑，须感谢台湾电路公司切片实验室小姐先生们之鼎力协助，若以简易切片方式而言，从广经阅历的笔者看来，台路的几位老手们应列国内之顶尖。本书某些照片即得其等慷慨馈赠，而部份内容亦在多次讨论中获益匪浅，在此特别感谢任礼君先生、余瑞珍小姐与黄国珍先生之协助，使本书更为增色。

二、书目

第一章 琢磨好手艺

1.1 微切片制作--说来话又长

1.2 封胶后研磨--生气不争气

1.3 打底靠抛光--细皮嫩肉秀

1.4 微蚀算老几--小兵立大功

1.5 有照片为证--秋毫待明察

第二章 制程可解惑

2.1 图说故事十则

2.2 化铜厚化铜

2.3 电镀镍金有得瞧

2.4 化学镍金不好玩

2.5 绿漆要塞孔

2.6 焊接非等闲

2.7 黑孔话沧桑

第三章 品检有大千

3.1 孔壁怎粗糙

3.2 互连后分离

3.3 孔铜今昔

3.4 断角之痛

3.5 外环浮起

3.6 内环裂伤

3.7 何物灯芯

3.8 树脂缩陷/基材空洞 3.9 铜瘤非同瘤

3.10 钉头何方圣

3.11 粉红自黑化

3.12 机关枪点放

3.13 摺镀岂夹杂

3.14 回蚀反回蚀

3.15 断垣残壁惨

3.16 銮壁不借光

3.17 腰斩为那椿

3.18 绿漆会生气

3.19 胶渣有涂辜

3.20 面子出问题

第四章 高科技解读

4.1 深孔怎镀铜

4.2 按图索骥十则

4.3 诸葛孔不明

4.4 干嘛要塞孔

4.5 雷射烧增层

4.6 BGA Vs CSP

第五章 硬板之资格认可与性能检验（IPC-6012)第六章 硬质板与多层板之基材规范（IPC-4101）

第一章 琢磨好手艺

1.1 微切片制作--说来话又长

一、概述

电路板品质的好坏、问题的发生与解决、制程改进的评估，在都需要微切片做为客观检查、研究与判断的根据(Microsectioning此字才是名词，一般人常说的Microsection是动词，当成名词并不正确)。微切片做的好不好真不真，与研判的正确与否大有关系焉。

一般生产线为监视(Monitoring)制程的变异，或出货时之品质保证，常需制作多量的切片。次等常规作品多半是在匆忙几经验不足情况下所赶出来的，故顶多只能看到真相的七、八成而已。甚至更多缺乏正确指导与客观比较不足下，连一半的实情都看不到。其等含糊不清的影像中，到底能看出什么来？这样的切片又有什么意义？若只是为了应付公事当然不在话下。然而若确想改善品质彻底找出症结解决问题者，则必须仔细做好切取、研磨、抛光及微蚀，甚至摄影等功夫，才会有清晰可看的微切片画面，也才不致误导误判。

二、分类

电路板解剖式的破坏性微切法，大体上可分为三类：

1、微切片

系指通孔区或其他板材区，经截取切样灌满封胶后，封垂直于板面方向所做的纵断面切片(Vertical Section)，或对通孔做横断面之水平切片(Horizontal section），都是一般常见的微切片。

图1.左为200X之通孔直立纵断面切片，右为100X通孔横断面水平切片。若以孔与环之对准度而言，纵断面上只能看到一点，但横断面却只可看到全貌的破环。

2、微切孔

是小心用钻石锯片将一排待件通孔自正中央直立剖成两半，或用砂纸将一排通孔垂直纵向磨去一般，将此等不封胶直接切到的半壁的通孔，置于20X~40X的立体显微镜下(或称实体显微镜)，在全视野下观察剩余半壁的整体情况。此时若另将通孔的背后板材也磨到很薄时，则其半透明底材的半孔，还可进行背光法(Back Light)检查其最初孔铜层的敷盖情形。

图2.为求检验与改善行动之效率与迅速全盘了解起见，最方便的方法就是强光之下以性能良好的立体显微镜(40X~60X)直接观察孔壁。这种“立体显微镜”看起来很简单，价格却高达30~40万台币，比起长相十分科技的断层高倍显微镜还贵上一倍。目前国内PCB业者几乎均未具备此种“慧眼”去看清板子。