Technologie PCB - Application de la technologie de découpage métallographique aux circuits imprimés

Cet article détaille le processus de production des tranches métallographiques et, à travers de nombreuses images et exemples, explore l'application de la technologie des tranches métallographiques à la production de PCB, en particulier pour résoudre les problèmes de qualité en production.

Les cartes de circuits imprimés sont une partie intégrante des composants électroniques et ont trouvé une large application dans l'industrie électronique. Leur qualité doit être déterminée par certaines techniques d'essai. Le processus de fabrication d'une carte de circuit imprimé est complexe et si un problème de qualité survient dans l'un des maillons, la carte de circuit imprimé est mise au rebut. Ensuite, l'inspection de la carte de circuit imprimé doit être divisée en inspection du processus et inspection du produit fini. Nos méthodes d'inspection courantes sont l'inspection visuelle avec une loupe et l'inspection par rétroéclairage. La technologie de découpe métallographique en tant que méthode de détection est adoptée par les fabricants de circuits imprimés en raison de son faible investissement et de sa large gamme d'applications. La tranche métallographique est un test destructif qui permet de tester les multiples propriétés d'une carte de circuit imprimé. Par exemple: la contamination de la résine, les fissures de placage, la stratification de la paroi du trou, l'état du revêtement de la soudure, l'épaisseur de l'intercalaire, l'épaisseur du placage, l'épaisseur du placage à l'intérieur du trou, l'érosion latérale, la largeur de l'anneau de la couche interne, le chevauchement de l'intercalaire, la qualité du placage, la rugosité de la paroi du trou, etc. en bref, parce que Il permet d'observer les défauts et les conditions de la structure fine de la surface et de la Section de la carte de circuit imprimé. J’en ai une certaine compréhension au travail. Voici une brève description de plusieurs aspects:

1. Processus de production de tranches

Le processus de production des tranches métallographiques est le suivant:

Extraction de la plaque de production à inspecter - échantillonnage - découpe précise en fonction de la taille du moule - incrustation - meulage grossier - meulage fin - polissage - microgravure - observation

1) extraire les plaques de production qui nécessitent une découpe métallographique sur la ligne de production.

2) utilisez une cisaille pour couper le Centre et les bords de l'échantillon à découper métallographique.

3) utilisez une machine de découpe de précision pour couper l'échantillon en fonction de la taille du moule et veillez à maintenir la surface de coupe parallèle ou perpendiculaire à la surface à observer.

4) prenez un moule spécial pour la découpe métallographique, placez l'échantillon verticalement dans le moule, la pièce à examiner face vers le haut. Prenez un gobelet en papier et mélangez la résine enterrée à froid (solide) et l'agent de durcissement (liquide) dans un rapport volumique de 2: 1, bien mélanger et verser dans le moule jusqu'à ce que l'échantillon soit complètement immergé. Laissez le moule pendant 10 - 20 minutes jusqu'à ce que la résine soit complètement durcie.

2. Rôle de la technologie de découpe métallographique dans le processus de production de circuits imprimés

La qualité des cartes de circuits imprimés, l'apparition et la résolution de problèmes, ainsi que l'amélioration et l'évaluation des processus nécessitent des tranches métallographiques comme base d'examen objectif, de recherche et de jugement.

2.1 rôle dans l'inspection et le contrôle de la qualité des processus de production

Le processus de production des circuits imprimés est complexe et les différents processus sont interconnectés. Si la qualité du produit final doit être fiable, la qualité de la plaque semi - finie dans chaque processus du lien intermédiaire doit être bonne. Comment juger de la qualité des plaques produites pendant la production? La technologie de tranchage métallographique nous fournira la base.

2.1.1 vérification de la rugosité des trous après le processus de forage

Pour garantir la qualité de la métallisation des trous de la carte de circuit imprimé, il est nécessaire de tester la rugosité de la paroi du trou après le perçage. Il peut être utilisé comme plaque de test, forer des trous avec des forets de différentes tailles, prélever des échantillons, faire des coupes métallographiques et mesurer la rugosité avec un microscope à lecture. Pour rendre la mesure plus précise, l'échantillon peut être métallisé puis découpé.

2.1.2 détection de la contamination des résines et des effets de rétroérosion

Une carte de circuit imprimé produit une température instantanée élevée lorsqu'elle est percée, tandis qu'un substrat en verre époxy est un mauvais conducteur thermique. La chaleur s'accumule fortement pendant le forage et la température de surface de la paroi du trou dépasse la température de transition vitreuse de la résine époxy, ce qui entraîne une contamination de la résine époxy mince. Après le perçage de la plaque multicouche, si les trous sont métallisés sans gravure, les lignes de signal dans la plaque multicouche ne peuvent pas être connectées, ce qui affectera la qualité de la plaque. En faisant des tranches métallographiques, il est possible de détecter l'effet d'élimination de la contamination de la résine après rétroérosion, favorisant le contrôle de la qualité des plaques multicouches.

2.2 rôle dans la résolution des problèmes de qualité dans le processus de production

Lors de la production de cartes de circuits imprimés, divers problèmes de qualité se posent souvent. Si la technologie de tranchage métallographique peut rapidement trouver la cause du problème, traiter le médicament en temps opportun, prendre des mesures efficaces pour économiser les coûts de production, assurer la livraison à temps et gagner la satisfaction du client. Tout d'abord, je vais présenter les solutions à certains problèmes:

2.2.1 problèmes de cavités de placage (cavités de placage)

1. Cuivre coulé mal. A. les caractéristiques de la tranche sont: un trou annulaire symétrique apparaît dans le trou, le cuivre à motifs peut être vu dans la tranche, recouvert d'une feuille entière de cuivre plaqué et de cuivre plaqué chimiquement. B. Analyse de la cause: pas de cuivre dans le trou symétrique: essentiellement annulaire, pas de cuivre, car il y a des bulles dans le trou pendant le processus de coulée de cuivre, de sorte que la solution chimique ne peut pas entrer en contact avec la paroi du trou, de sorte que la réaction de coulée de cuivre ne peut pas se produire.

2. Séchez le film dans le trou. A. caractéristiques de la tranche: il n'y a pas de cuivre à l'emplacement de l'entrée d'air, il y a un phénomène asymétrique. B. Analyse des causes: après le collage du film sec, la plaque reste trop longtemps et la plaque est placée verticalement, ce qui entraîne un écoulement du film sec dans le trou. Cette position ne peut pas être plaquée avec du cuivre et de l'étain pendant le processus de placage du motif. Cela se produira après le retrait du film. Le film sec à cet endroit est enlevé et le cuivre à cet endroit est également gravé lors de la gravure, ce qui entraîne l'absence de cuivre dans les trous.

2.2.2 mordre les bords

Le motif de couche externe du PCB multicouche est obtenu par un procédé de gravure. Lorsque la plaque passe à travers la solution de gravure, la couche de cuivre inutile est éliminée. Pour les plaques de cuivre épaisses plaquées, le liquide de gravure attaque également les surfaces de cuivre non protégées des deux côtés du circuit en raison de la présence d'un effet d'exsudation, provoquant des défauts de gravure en forme de champignon. Lors de la gravure d'une plaque de cuivre ordinaire, la solution de gravure attaque la couche de cuivre de la ligne non seulement verticalement, mais également horizontalement, de sorte que la Section de la ligne après gravure ressemble à un trapèze. Typiquement, la base de la ligne est plus large que la partie supérieure, ce qui est appelé gravure latérale. Le degré de gravure latérale est représenté par la largeur de la gravure latérale.

Dans la production de PCB, si l'érosion latérale est trop grave, elle affecte la précision du fil imprimé et ne permet même pas de fabriquer un fil fin. De plus, la contre - coupe produit facilement des bords saillants. Des bords trop saillants peuvent provoquer un court - circuit du fil. Grâce à la réalisation de tranches métallographiques, il est possible d'observer une grave situation de gravure latérale, ce qui permet de déterminer ce qui affecte la gravure et de l'améliorer. Pour les plaques avec une largeur de ligne / espacement des lignes de 6 mil ou plus, le contrôle de la largeur de ligne de gravure est relativement simple et peut augmenter la compensation de largeur de ligne du film. Le contrôle de la largeur des lignes de gravure est beaucoup plus difficile pour les plaques avec une largeur de ligne / espacement des lignes de 4 - 5 mils. En général, 90% des plaques sont gravées propres pour contrôler la production. Pour réduire la corrosion latérale, un contrôle strict de la concentration en cuivre, du pH, de la température et des méthodes de pulvérisation est généralement appliqué. Par example, l'impact du procédé de gravure passe de Splash à jet, la gravure fonctionne bien et la gravure latérale est également réduite; Ajustement de la vitesse de gravure, la vitesse de gravure lente provoque une érosion latérale sévère et la vitesse de gravure est accélérée; Vérifiez le pH de la solution de gravure, car si le pH est plus élevé, la corrosion latérale augmente, alors minimisez son pH; La faible densité de la solution de gravure est susceptible de provoquer une corrosion latérale, on choisit donc une solution de gravure à forte concentration en cuivre. Avec des améliorations ciblées, le problème de l'érosion des pentes sera bien résolu.

3. Conclusion

Le processus de production d'une carte de circuit imprimé est un processus complexe, un processus dans lequel plusieurs processus s'imbriquent. Le bon ou le mauvais contrôle de la qualité du processus aura un impact direct sur la qualité du produit final. Dans le contrôle de la qualité, la technologie de découpe métallographique joue un rôle important. En outre, dans la production de circuits imprimés, il y a toujours un problème de qualité d'une manière ou d'une autre. Pour bien résoudre ces problèmes, il est essentiel d'utiliser efficacement la technologie de tranchage métallographique, de tirer pleinement parti de ses avantages rapides et précis et de déterminer exactement la cause du problème. Sur cette base, une production rigoureuse est réalisée en optimisant les paramètres du processus, en améliorant l'erreur humaine.