2025-09-18
في الصناعات مثل الطيران والفضاء، والأجهزة الطبية، والإلكترونيات السيارات حيث حتى عيب صغير في PCB يمكن أن يؤدي إلى استدعاء المنتج، مخاطر السلامة،أو إخفاقات مكلفة الاكتشاف الموثوق للعيوب غير قابل للتفاوضيبرز ميكروسيكشن PCB باعتباره واحدة من أقوى الطرق لاكتشاف المشاكل الخفية: إنه يقطع الطبقات للكشف عن العيوب الداخلية (مثل الشقوق الدقيقة ، التشطيبات ،أو الفراغات الطلاء) أن الاختبارات غير المدمرةومع ذلك، ليست جميع تقنيات التقطيع المجهري متساوية.واختيار الحق واحد يعتمد على تصميم PCB الخاص بك، أهداف العيوب، والميزانية. هذا الدليل يفصل أهم طرق التقطيع الدقيق، وفعاليتها للكشف عن العيوب، وكيفية مقارنتها بالأدوات غير المدمرة (مثل الأشعة السينية) ،وكيفية تطبيقها لضمان جودة وموثوقية PCB.
المعلومات الرئيسية
1. يكتشف التقطيع المجهري "الغير مرئي": على عكس الأشعة السينية أو AOI (التفتيش البصري الآلي) ، يسمح لك التقطيع المجهري برؤية مقاطع PCB ،الكشف عن العيوب الصغيرة (5~10 ميكرومتر) مثل شقوق النحاس أو تحلل الطبقة.
2إعداد العينات هو عمل أو كسر: يخلق قطع أو طحن أو تلميع سيء "القطع اليدوية" (عيوب مزيفة) ، لذلك بعد الخطوات الصارمة (منشار الماس، تركيب البوكسي،المواد الهشاشة الدقيقة) أمر بالغ الأهمية للنتائج الدقيقة.
3.المسائل التقنية لنوع العيب: التقطيع الميكانيكي المجهر مثالي للتحقق من الطبقات العامة ، طحن الدقة / البوليس للاعيبات الصغيرة ،والحفر للكشف عن حدود الحبوب أو الشقوق الخفية.
4- الجمع مع الأدوات غير المدمرة: إضافة التقطيع المجهري (للتحليل العميق لسبب الجذر) مع الأشعة السينية (للتفتيش السريع للجملة) لتغطية جميع سيناريوهات العيوب، وهذا يقلل من المشاكل المفقودة بنسبة 40٪.
5تحتاج الصناعات ذات الموثوقية العالية إلى التقطيع الأصغر: تعتمد عليها قطاعات الطيران والفضاء والطب والسيارات لتلبية المعايير الصارمة (مثل IPC-A-600) وضمان عدم وجود عيوب حرجة.
لمحة عامة عن تقسيمات PCB الصغيرة: ما هي ولماذا تهم
ميكرو قطعة PCB هي طريقة اختبار مدمرة التي تخلق عرضًا للقطع العرضي لـ PCB لفحص الهياكل الداخلية والعيوب. إنها الطريقة الوحيدة للحصول علىنظرة عالية الدقة على الطبقات، المسامير، مفاصل اللحام، وتفاصيل التصفية النحاسية التي لا يمكن الوصول إليها في اختبارات سطحية.
ما هو ميكروسيكشن PCB؟
تتضمن العملية أربع خطوات أساسية، كل منها تتطلب دقة لتجنب تلف العينة أو خلق عيوب مزيفة:
1قطع العينات: يتم قطع قسم صغير (عادة 5 × 10 ملم) من PCB غالباً من المناطق عالية الخطر (المسامير أو مفاصل اللحام أو بقع العيوب المشتبه بها باستخدام المنشار الماسية (لتجنب تآكل طبقات النحاس).
2التثبيت: يتم تضمين العينة في الراتنج الايبوكسي أو الأكريليك لتحقيق الاستقرار أثناء الطحن / التلميع (الراتنج يمنع الطبقات من الانتقال أو الكسر).
3الطحن واللمس: يتم طحن العينة المثبتة بمواد مطحنة أكثر دقة تدريجياً (من 80 رزمة إلى معجون ألومينا 0.3 ميكرون) لإنشاء لون سلس ،سطح شبيه بالمرآة يظهر التفاصيل الداخلية دون خدوش.
4التفتيش: يستخدم المجهر المعدني (حتى تكبير 1000x) أو المجهر الإلكتروني المسح (SEM) لتحليل القسم العرضي ، وتحديد العيوب أو ميزات القياس (على سبيل المثال ،سمك النحاس).
النصيحة المهنية: استخدم كوبونات الاختبار (أقسام PCB صغيرة متطابقة مثبتة على اللوحة الرئيسية) للقطعة الدقيقة. هذا يتجنب تدمير المنتج الفعلي مع التحقق من الجودة.
لماذا القسمة الدقيقة ضرورية
الطرق غير المدمرة مثل الأشعة السينية أو AOI لها قيود: يمكن أن تفوت الأشعة السينية الشقوق الصغيرة أو فراغات الطلاء ، ويتحقق AOI فقط من سطح PCB. يملأ القسمة الدقيقة هذه الفجوات من خلال:
1الكشف عن العيوب الخفية: يكشف عن الشقوق الدقيقة (510μm) ، والتمرير (فصل الطبقة) ، والفراغات في التصفيف، والطبقات غير المتماسكةاختصار لـ PCB في الجهاز الطبي بسبب الشقوق النحاسية الخفية).
2تمكين القياسات الدقيقة: التحقق من سمك الصفائح النحاسية (حاسمة لقدرة تحمل التيار) ، من خلال ملء البرميل (لمنع فقدان الإشارة) ، وتحديد الطبقة (لمنع القصير).
3دعم تحليل الأسباب الجذرية: إذا فشل PCB ، فإن تقسيم الجزء الصغير يحدد المشكلة الدقيقة (على سبيل المثال ، تمزق القناة بسبب التصفية السيئة) ويساعد في إصلاح عملية التصميم أو التصنيع.
4ضمان الامتثال: يلبي معايير الصناعة الصارمة مثل IPC-A-600 (قبول PCB) و IPC-6012 (مؤهلات PCB الصلبة) ، والتي تتطلب إثبات الجودة الداخلية للمنتجات عالية الموثوقية.
تقنيات ميكروسيكشن PCB الرئيسية: المقارنة وحالات الاستخدام
ثلاث تقنيات رئيسية تهيمن على ميكروسيكشن PCB القطع الميكانيكي ، طحن الدقة / البوليسة ، والحفر كل منها محسّن لأنواع العيوب المحددة وأهداف التفتيش.
1. الميكروسيكشن الميكانيكي: للتفتيش الداخلي العام
التقطيع الميكانيكي هو أساس التحليل الشعبي. إنه يستخدم القطع الفيزيائي والتركيب للكشف عن الطبقات الداخلية،مما يجعلها مثالية لفحص العيوب الأولية والفحوصات على بنية الطبقات.
تفاصيل العملية
a.القطع: المنشار ذو ذروة الماس (مع تبريد الماء لمنع التسخين الزائد) يقطع العينة. الضغط المفرط يمكن أن يسحق الشفائح أو يخلق شقوق مزيفة ، لذلك يستخدم المشغلون حركات بطيئة وثابتة.
ب.التثبيت: يتم وضع العينة في قالب مع الراتنج الايبوكسي (على سبيل المثال، الراتنج الأكريلي أو الفينوليك) وتعقيدها عند 60 ٪ 80 °C لمدة 1 ٪ 2 ساعة ٪ صلابة الراتنج (شور D 80 ٪ 90) يضمن الاستقرار أثناء الطحن.
ج. الطحن الخام: عجلة مطحنة من 80 × 120 رزمة إزالة الراتنج الزائد وتسطح سطح العينة هذا يعرض مقطع PCB (الطبقات والشاشات، مفاصل اللحام).
الأفضل ل
الف.فحص بنية الطبقة العامة (مثل "هل الطبقات الداخلية محوّلة؟").
ب. اكتشاف العيوب الكبيرة: التشطيب (فصل الطبقات) ، غير كامل عن طريق الامتلاء، أو شقوق المفاصل اللحام.
c. قياس الخصائص الأساسية: سمك النحاس (الطبقات الخارجية) ، من خلال قطر البرميل.
إيجابيات وسلبيات
| إيجابيات | السلبيات |
|---|---|
| سريع (1 ‰ 2 ساعة لكل عينة) للفحوصات الأولية. | لا يمكن كشف العيوب الصغيرة (مثل، < 10μm الشقوق) دون إضافة التلميع. |
| تكلفة المعدات المنخفضة (شارب الماس + البوكسي = ~ 5k $). | خطر خلق القطع الأثرية (على سبيل المثال، الشفائح المسحوقة) مع تشغيل غير مهرة. |
| يعمل لجميع أنواع PCB (صلبة، مرنة، HDI). | يتطلب إعادة التلميع للتفتيش عالي الدقة |
2طحن ودقة: للكشف عن العيوب الصغيرة
تتميز الطحنات الدقيقة والبرقية بالقطع الميكانيكي بخطوة أخرى، حيث تخلق سطحًا خاليًا من الخدوش يكشف عن العيوب المجهرية (حتى 5 ميكرو مترا) مثل الشقوق الصغيرة أو فراغات الطلاء.
تفاصيل العملية
1التشنج التدريجي: بعد طحن الخام ، يتم صقل العينة بمواد شديدة الجودة في مراحل:
a.240-400-grit: يزيل الخدوش من الطحن الخام.
b.800-1200-grit: يسهل السطح للفحص عالي التكبير.
معجون الألومينا c.1 ∼0.3 ميكرون: يخلق تتمة مرئية (حاسمة لرؤية العيوب الصغيرة).
2الضغط المنضبط: الملمعين الآليين (مثل Struers Tegramin) يطبقون ضغطًا من 10 ∼ 20N ∼ ضغط ثابت يتجنب الأسطح غير المتساوية التي تخفي العيوب.
3التنظيف: يتم مسح العينة بألبان الإيزوبروبيل بعد كل مرحلة لإزالة بقايا الحواض (يمكن أن تقلد بقايا فراغات الطلاء).
الأفضل ل
a. الكشف عن العيوب الدقيقة: الشقوق الدقيقة للنحاس، الفراغات الصغيرة في الصفائح، أو الطبقات الكهربائية الرقيقة.
ب. قياسات عالية الدقة: سمك النحاس في الطبقة الداخلية (دقة ± 1μm) ، عن طريق توحيد طبقة الجدار.
c. PCBs HDI: تفتيش microvias (68mil) أو vias المكدسة، حيث حتى العيوب الصغيرة تسبب فقدان الإشارة.
إيجابيات وسلبيات
| إيجابيات | السلبيات |
|---|---|
| يكشف عن عيوب صغيرة تصل إلى 5μm (10x أفضل من الميكانيكية وحدها). | يستغرق وقتاً طويلاً (3-4 ساعات لكل عينة). |
| تمكن من فحص SEM (يتطلب التشطيب المرئي للتصوير عالي الدقة). | يتطلب ملمعين آليين باهظي الثمن (~ 15k $ 30k $). |
| يزيل القطع الأثرية من الطحن الخام. | يحتاج إلى عاملين ذوي مهارات لتجنب الإفراط في التلميع (الذي يزيل التفاصيل الحاسمة). |
3الحفر: للكشف عن التفاصيل الخفية
يستخدم الحفر المواد الكيميائية لإزالة المواد بشكل انتقائي من القطع العرضي الملمع ، مما يسلط الضوء على الخصائص المجهرية (مثلحدود حبات النحاس) أو عيوب خفية لا يمكن أن تظهر من خلال التلميع وحده.
تفاصيل العملية
1الاختيار الكيميائي: المواد المختلفة التي تستهدف مواد محددة:
أ.كلوريد الحديد (FeCl3): يحفر النحاس ليكشف حدود الحبوب (مفيد للكشف عن شقوق الإجهاد في آثار النحاس).
ب. النيتال (حمض النيتريك + الكحول): يسلط الضوء على الهياكل الدقيقة لمفاصل اللحام (على سبيل المثال: "هل يتم ربط سبيكة اللحام بشكل صحيح بالوسادة؟").
c.حفر البلازما: يستخدم الغازات المؤينة لحفر الطبقات الكهربائية المعطلة (مثالي لـ HDI PCBs مع الكهرباء المعطلة الرقيقة).
2.التطبيق المسيطر عليه: يتم تطبيق المنحوت بمسحة قطنية لمدة 5 ٪ 30 ثانية (يتوقف الوقت على المادة) ٪ الحفر الزائد يمكن أن يذوب الخصائص الحرجة (على سبيل المثال ، طبقة النحاس الرقيقة).
3المحايدة: يتم شطف العينة بالماء وتجفيفها لوقف الحفر. يمكن أن تسبب بقايا العيوب الكاذبة (على سبيل المثال ، بقع الماء التي تحاكي الفراغات).
الأفضل ل
a. الكشف عن بنية حبيبات النحاس: تحديد شقوق الإجهاد (الشائعة في PCBs المرنة) التي تتشكل على طول حدود الحبوب.
ب.تفتيش جودة المفاصل اللحامية: التحقق من وجود المفاصل الباردة (اللحام القشري) أو فراغات اللحام.
c. العيوب الكهربائية: العثور على الفراغات الدقيقة في FR-4 أو طبقات البوليميد (التي تسبب فقدان الإشارة في PCBs عالية السرعة).
إيجابيات وسلبيات
| إيجابيات | السلبيات |
|---|---|
| يكشف عن العيوب المجهرية (مثل الشقوق الحدودية للحبوب) غير مرئية للتلميع. | خطر الحفر المفرط (يدمر الميزات الصغيرة مثل الميكروفيا). |
| التكلفة المنخفضة (الحامضات = ~ 50 دولارًا لليتر). | يتطلب معدات السلامة الكيميائية (القفازات، غطاء الدخان) لتجنب المخاطر. |
| يعمل مع جميع عينات القسمة الدقيقة (ميكانيكية + مطلية). | لا يمكن استخدامه لقياس الأبعاد (حفر يغير سمك المواد). |
جدول مقارنة التقنية
| التقنية | خطوات إعداد العينة | تركيز الكشف عن العيوب | الأفضل ل | الوقت لكل عينة |
|---|---|---|---|---|
| التقطيع الميكانيكي | قطع المنشار الماسية → تركيب الايبوكسي → طحن الخام | العيوب الكبيرة (التشطيب ، الشبكات غير الكاملة) | فحص الطبقة الأولية، الجودة العامة | 1 ′′ 2 ساعات |
| طحن الدقة واللمع | إعداد ميكانيكي → مطحونات دقيقة تدريجية → إتمام مرآة | العيوب الصغيرة (شقوق 5-10μm ، فراغات التصفيف) | PCBs HDI ، قياسات عالية الدقة | 3~4 ساعات |
| الحفر | العينة الملمعة → المُحطم الكيميائي → المحيطة | عيوب الهيكل الدقيق (شقوق الحبوب، مشاكل اللحام) | تحليل المفاصل اللحامية ، PCBs المرنة | +30 دقيقة (إضافة إلى التلميع) |
مدى فاعلية التقطيع الصغير: الحل والعيوب والاستعداد
يعتمد نجاح التقطيع المجهري على ثلاثة عوامل: الدقة (كم هو صغير العيب الذي يمكنه اكتشافه) ، تغطية العيب (العيوب التي يكشف عنها) ، وجودة إعداد العينة (تجنب القطع الأثرية).
1. الدقة و الدقة: رؤية أصغر العيوب
إن دقة التقطيع المجهري لا مثيل لها من قبل الأساليب غير المدمرة، مع الإعداد المناسب، يمكن أن تكتشف العيوب الصغيرة مثل 5-10 ميكرومترات (حوالي حجم خلية دم حمراء).العوامل الرئيسية التي تؤثر على التسوية:
a.حجم الحصى اللاصق: 0.3 ميكرون من البستة (مقارنة مع 80 ميكرون من الحصى) يخلق سطحا أكثر سلاسة، مما يتيح تكبير 1000x (كشف 5 ميكرومترات من الشقوق).
b.نوع المجهر: SEM (مجهر إلكتروني المسح) يوفر دقة أفضل بـ 10 مرات من المجهر البصري مثالي لـ HDI PCBs مع microvias.
c.مهارة المشغل: يمكن للطحن غير المستقر أن يخلق خدوشًا (10 ‰ 20μm) تقلد العيوب ٪ المستخدمين المدربين يقللون من هذا الخطأ بنسبة 90 ٪.
مقارنة الدقة: التقطيع الصغير مقابل الأشعة السينية
| طريقة | الحد الأدنى لحجم العيب القابل للكشف | دقة سمك النحاس |
|---|---|---|
| تقسيمات دقيقة (مع SEM) | 5μm | ± 1μm |
| فحص الأشعة السينية | 50μm | ±5μm |
| الـ AOI | 100μm (السطح فقط) | لا (لا توجد إمكانية للدخول داخلياً) |
2العيوب الشائعة التي تم اكتشافها عن طريق التقطيع الصغير
الكشف عن العيوب التي تفوتها الاختبارات الأخرى، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات عالية الموثوقية. فيما يلي أكثر المشاكل شيوعاً التي يكشف عنها:
| نوع العيب | الوصف | تأثير الصناعة | كيفية اكتشافها عن طريق التقطيع الصغير |
|---|---|---|---|
| التشطيب | طبقات (النحاس ، الديليكتريك) تفصل بسبب سوء التصفيف. | يسبب فقدان الإشارة، في مجال الطيران، يمكن أن يؤدي إلى فشل PCB في منتصف الرحلة. | القسم العرضي يظهر الفجوات بين الطبقات (مشاهدة عند تكبير 100x). |
| الفراغات المطلية | المساحات الفارغة في عن طريق طبقة البرميل (من سوء الغسيل الكهربائي). | يقلل من سعة التيار، يسبب عن طريق التشقق تحت الضغط الحراري. | القسم العرضي الملمع يكشف عن البقع الداكنة في جدار الشبكة (مشاهدة عند 200x). |
| الشقوق الصغيرة من النحاس | شقوق صغيرة في آثار النحاس (من الانحناء أو الدورة الحرارية). | شائعة في أقراص PCB المرنة، تؤدي إلى إفتتاح الدوائر بمرور الوقت. | يظهر الحفر الشقوق على طول حدود الحبوب النحاسية (مرئية عند 500x). |
| شقوق المفاصل الحامية | الشقوق في اللحام (من عدم تطابق التوسع الحراري). | يسبب إتصالات متقطعة في وحدات التحكم في السيارات | التلميع + الحفر يظهر الشقوق في مفاصل اللحام (مظهر عند 100x). |
| من خلال عدم التوافق | مسارات غير مركزية على وسائط الطبقة الداخلية (من سوء الحفر). | يخلق دوائر قصيرة بين الطبقات | يظهر القسم العرضي عن طريق التراجع عن الرصيف (يمكن قياسه عند 50x). |
3إعداد العينات: تجنب القطع الأثرية (العيوب المزيفة)
أكبر مخاطر في التقطيع المجهري هي خلق القطع الأثرية أو العيوب المزيفة الناجمة عن سوء التحضير. وتشمل القطع الأثرية الشائعة:
الفيسات المسحوقة: من استخدام ضغط كبير أثناء القطع.
ب.خدوش التلميع: من تخطي مراحل الحصى الخشنة (على سبيل المثال ، القفز من الحصى 80 إلى الحصى 800).
c. بقايا الحفر: من المواد الكيميائية غير المحايدة (تبدو كفراغات التصفيف).
أفضل الممارسات لمنع القطع الأثرية
1.استخدام المنشارات الماسية: يتجنب تآكل طبقات النحاس (على عكس المنشارات الكربيدية).
2.تثبيت العينات بشكل صحيح: تأكد من أن الايبوكسي يغطي العينة بالكامل (يمنع تحويل الطبقة).
3طحن/تلميع تدريجي: لا تتخطى أبدًا مراحل الحصى، كل حصية رقيقة تزيل الخدوش من السابقة.
4تحكم في وقت الحفر: استخدم جهاز توقيت (530 ثانية) وتحييد على الفور.
5تنظيف دقيق: مسح العينات مع الكحول الإيزوبروبيل بعد كل خطوة لإزالة بقايا.
دراسة حالة: وجدت شركة تصنيع أجهزة طبية "فراغات طبقة" في أقراصها PCB بعد إعادة التفتيش مع التلميع المناسب (0.3 ميكرون معجون بدلاً من 1200 رزمة) ،تبين أن "الفراغات" كانت خدوشاًهذا أنقذ 100 ألف دولار من الاستدعاء
التدمير ضد غير التدمير: التقطيع الصغير ضد الأشعة السينية
التقطيع المجهري مدمر (يدمر العينة) ، في حين أن الأشعة السينية غير مدمرة (تترك PCB سليمة).لكل منها نقاط قوة وضعف، ويمكن من خلال الجمع بينهما اكتشاف العيوب بشكل شامل.
1مقارنة رأس لرأس
| الجانب | التقطيع المجهري المدمر | فحص الأشعة السينية غير المدمرة |
|---|---|---|
| نقاط القوة الرئيسية | - النظرة المباشرة للقطع العرضي (تكشف عن عيوب 5μm). - يقيس سمك النحاس / توحيد الطلاء. - يسمح بتحليل الأسباب الجذرية (على سبيل المثال، "لماذا كسرت القناة؟"). |
- تفتيشات كبيرة سريعة (تفحص أكثر من 100 PCB في الساعة) - لا يوجد تلف في العينة (مهم بالنسبة للألواح الثمينة) - يكتشف عيوب اللحام الخفية تحت BGA (مجموعات الشبكة الكرة). |
| القيود الرئيسية | - تدمير العينة (لا يمكن اختبار المنتجات النهائية). - بطيئة (3-4 ساعات لكل عينة لمراقبة الدقة). -فقط تفتش مساحة صغيرة (قسم 5~10ملم) |
- يغيب عن العيوب الصغيرة (< 50μm ، على سبيل المثال ، الشقوق الصغيرة). - يتداخل الطبقات ويخفي العيوب (على سبيل المثال، عنصر الطبقة العليا يحجب الأشعة السينية للطبقات الداخلية). - تكلفة المعدات المرتفعة (حوالي 50 ألف دولار مقابل 200 ألف دولار لأشعة سينية عالية الدقة). |
| حالات الاستخدام المثالية | -تحليل السبب الجذري لـ (بي سي بي) الفاشل - التصميمات المؤهلة لـ PCB الجديدة (مثل HDI microvias). - تلبية المعايير الصارمة (IPC-A-600، الفضاء الجوي MIL-STD-202). |
- مراقبة جودة الإنتاج الجماعي (على سبيل المثال، فحص مفاصل اللحام في الهواتف الذكية). - الفحص الأولي للعيوب الواضحة (على سبيل المثال، كرات اللحام المفقودة). - فحص أقراص PCB باهظة الثمن (مثل لوحات الخادم الأم) حيث التدمير ليس خيارا. |
| التكلفة لكل عينة | خمسة دولارات و عشرين دولاراً (إيبوكسي + عمل) | $0.5$2$ (الكهرباء + العمالة ، الاختبار الجماعي) |
2الاستخدام التكميلي: التقطيع الصغير + الأشعة السينية
لتحقيق أقصى قدر من تغطية العيوب، استخدم الأشعة السينية في الفحص الأولي والقطع المجهري للتحليل العميق:
a. الأشعة السينية أولاً: مسح أكثر من 100 PCB في الساعة لتحديد العيوب الواضحة (على سبيل المثال ، فراغات اللحام BGA ، الممرات المفقودة).
ب. عينات مشاكل القسمة الدقيقة: بالنسبة لـ PCBs التي تم تحديدها بواسطة الأشعة السينية ، قم بقطع مقطع عرضي إلى:
تأكيد العيب (على سبيل المثال: "هل الفراغ في اللحام حقيقي أم قراءة أشعة سينية خاطئة؟").
العثور على السبب الجذري (على سبيل المثال، "الفراغ هو من سوء محاذاة الشبكة أثناء اللحام").
c. التحقق من صحة الإصلاحات: بعد تعديل عملية التصنيع (على سبيل المثال ، إصلاح محاذاة الشبكة) ، استخدم قطعًا صغيرًا للتأكد من أن العيب قد اختفى.
مثال: قام أحد الموردين للسيارات باستخدام الأشعة السينية للعثور على أن 10٪ من وحدات التحكم الخاصة بهم كانت تحتوي على فراغات لحام BGA.كشف التقطيع المجهري أن الفراغات كانت ناجمة عن عدم كفاية وقت إعادة التدفق، و التقطيع المجهري أكد عدم وجود فراغ في المجموعة التالية.
سيناريوهات التطبيق: حيث يضيف التقطيع الصغير أكبر قيمة
يعد قطع الميكرو مهمًا في ثلاثة سيناريوهات رئيسية: ضمان الجودة وتحليل الفشل والصناعات عالية الموثوقية.
1ضمان الجودة (QA)
يضمن التقطيع المجهري أن الـ PCB تلبي مواصفات التصميم ومعايير الصناعة:
a. التحقق من الامتثال: يثبت الامتثال لـ IPC-A-600 (على سبيل المثال: "سمك طبقة النحاس 25μm ، حسب المطلوب").
b. مؤهلات المورد: اختبارات ما إذا كانت PCBs من المورد الجديد تلبي معاييرك (على سبيل المثال، "هل يحتوي طبقة HDI microvia الخاصة بهم على خلايا < 5٪؟").
c. أخذ عينات الشرائح: قطع عشوائي لـ 1 ٪ من مجموعات الإنتاج لالتقاط الانجراف في العملية (على سبيل المثال، "خفض سمك الطلاء إلى 20μm ٪ تعديل خزان الطلاء الكهربائي").
2تحليل الفشل (FA)
عندما يفشل الـ (بي سي بي) ، فالتقطيع الصغير هو أسرع طريقة للعثور على السبب الجذري:
الفشل في المجال: كشف اختصار المقطع الدقيق لـ PCB في جهاز مراقبة طبي عن شقّة نحاسية مخفية (تسببها الدورة الحرارية) لم تلاحظها الأشعة السينية.
b.عيبات التصميم: فقد فقد جهاز تحديد المفاتيح (PCB) لجهاز استشعار إنترنت الأشياء الجديد الإشارة، وقد أظهرت المقاطعة الدقيقة أن الميكروفيات كانت غير مرتبة مع الطبقات الداخلية.
c. أخطاء التصنيع: مجموعة من PCBs كان لها delamination-microsectioning تعقبها إلى epoxy انتهت في lamination.
3صناعات عالية الموثوقية
تعتمد الصناعات التي تعتبر السلامة ذات أهمية قصوى على التقطيع المجهري للقضاء على العيوب الحرجة:
الفضاء الجوي: المقاطع الدقيقة لكل PCB لأنظمة الأقمار الصناعية لضمان عدم وجود تحلل (الذي يمكن أن يفشل في الفضاء).
b. طبي: يؤكد أن أجهزة PCB القابلة لزرع (مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب) لضمان عدم وجود فراغات (التي تتسبب في حلقات قصيرة).
السيارات: تستخدم قطعة صغيرة لـ ADAS (أنظمة مساعدة السائق المتقدمة) PCBs حتى شق صغير في اللحام يمكن أن يسبب اصطدامًا.
كيفية اختيار تقنية التقطيع الصغيرة المناسبة
اتبع هذه الخطوات لاختيار أفضل طريقة لاحتياجاتك:
1حدد أهدافك الضعيفة
الف.فحوصات الطبقات العامة: استخدام التقطيع الميكانيكي (سريع، منخفض التكلفة).
b. العيوب الصغيرة (مثل الشقوق الصغيرة): استخدم طحن الدقة + البوليسة (دقة عالية).
c.مسائل المفاصل أو حبيبات النحاس: إضافة الحفر إلى العينات الملموسة.
2النظر في تعقيد PCB
a.PCBات صلبة بسيطة: القسمة الميكانيكية الصغيرة كافية.
b.HDI أو PCBs المرنة: تحتاج إلى طحن دقيق + SEM (لتفتيش microvias أو شقوق الحبوب).
3تقييم التكلفة والوقت
a.ميزانية منخفضة/نتائج سريعة: التقطيع الميكانيكي ($5 ¢$20 لكل عينة، 1 ¢2 ساعة).
b.PCBs عالية الدقة / معقدة: طحن الدقة + SEM (20 ¢ 50 $ لكل عينة ، 3 ¢ 4 ساعات).
4. يزوج مع الأدوات غير المدمرة
الف.التفتيشات الكبيرة: استخدم الأشعة السينية أولاً لفحص الـ PCB الجيد.
تحليل متعمق: التقطيع المجهري فقط لـ PCBs علامات الأشعة السينية على أنها معيبة.
الأسئلة الشائعة
1هل يمكنني إعادة استخدام الـ (بي سي بي) بعد التقطيع الصغير؟
لا يوجد ميكروسيكشن مدمر. يتم قطع العينة وطحنها وملمسها ، لذلك لا يمكن استخدامها في المنتج النهائي. استخدم كوبونات الاختبار (المرفقة بالبي سي بي الرئيسي) لتجنب إهدار اللوحات الوظيفية.
2ما هو حجم العيب الصغير الذي يمكن أن يكتشفه التقطيع المجهري؟
مع طحن الدقة + SEM ، يمكن لقطع الميكرو الكشف عن عيوب صغيرة تصل إلى 5 ميكرومتر (حوالي 1/20 من عرض شعر الإنسان). هذا أفضل بـ 10 مرات من الأشعة السينية.
3متى يجب أن أستخدم التقطيع المجهري بدلاً من الأشعة السينية؟
استخدم التقطيع الدقيق عندما:
a. تحتاج إلى رؤية المقاطع الداخلية (على سبيل المثال ، تحقق من خلال التصفيف).
أنت تحلّل PCB فشل (تحليل السبب الجذري).
يجب أن تستوفي معايير صارمة (مثل IPC-A-600 لقطاع الطيران).
استخدم الأشعة السينية عندما:
يجب أن تفتش أكثر من 100 PCB بسرعة.
لا يمكنك تدمير اللوحات (على سبيل المثال لوحات الخادم باهظة الثمن).
c.أنت تتحقق من المكونات المثبتة على السطح (على سبيل المثال، مفاصل لحام BGA).
4هل أحتاج إلى تدريب خاص لأقوم بتقطيع الميكرو؟
نعم، يجب أن يشمل التدريب المستخدمين غير المدربين في إنشاء القطع الأثرية (العيوب المزيفة) أو عينات الأضرار:
a.استخدام آمن للمشاريح والبرقيات الماسية.
b.التثبيت المناسب للأكسيد الايبوكسي واختيار المواد اللاصقة.
c.معالجة المواد الحفرية (السلامة الكيميائية).
عمل المجهر (التعرف على العيوب الحقيقية مقابل المزيفة).
5كم تبلغ تكلفة معدات التقطيع الصغير؟
الإعداد الأساسي (شارب الماس + ميكروسكوب البصري): ~ 10k $.
ب.إعداد دقيق (الملمع الآلي + SEM): ~ $ 50k ٪ $ 100k.
c.الاعتماد الخارجي على مختبر: 50$~200$ لكل عينة (بدون تكلفة المعدات).
الاستنتاج
إن تقسيم أقراص PCB المجهرية لا يمكن استبداله للكشف عن العيوب الخفية وضمان الموثوقية، وخاصة في الصناعات التي لا يكون فيها الفشل خياراً.قدرته على الكشف عن عيوب 5μm (مثل الشقوق الصغيرة أو فراغات الطلاء) وتوفير مشاهدات مباشرة للقطع العرضي تجعله المعيار الذهبي لتحليل الأسباب الجذرية والامتثالومع ذلك، فإن فعاليتها تعتمد على اختيار التقنية الصحيحة (الميكانيكية للسرعة، طحن الدقة للعيوب الصغيرة،الحفر للميكروهياكل) واتباع خطوات صارمة لإعداد العينة لتجنب القطع الأثرية.
للحصول على أفضل النتائج، قم بمزج التقطيع المجهري بأدوات غير مدمرة مثل الأشعة السينية: الأشعة السينية تتعامل مع عمليات التفتيش السريعة، في حين أن التقطيع المجهري يغوص بعمق في عينات المشكلة.هذا المزيج يقلل من العيوب المفقودة بنسبة 40٪ ويضمن أن الـ PCB تلبي أصعب المعايير (IPC-A-600، MIL-STD-202).
وبينما تصبح PCBs أصغر (HDI ، microvias) وأكثر أهمية (الفضاء ، الطب) ، فإن قطع الميكروسيستمات لن ينمو إلا في الأهمية.واستراتيجية اختبار تكميلية، يمكنك استخدام التقطيع المجهري لبناء أقراص PCB أكثر أماناً وموثوقية، وخالية من العيوب الخفية، مما يوفر الوقت والمال والسمعة على المدى الطويل.
أرسل استفسارك مباشرة إلينا
