切片分析介绍
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切片分析技术,也称为Cross-section或X-section,是一种关键的制样分析手段,广泛应用于观察样品的截面结构。在PCB/PCBA行业,这项技术是进行失效分析的重要方法之一,它能够用于品质判定、品质异常分析、检验电路板品质、PCBA焊接质量检测、寻找失效原因与解决方案、评估制程改进等。 切片分析的流程通常包括取样、固封、研磨、抛光等步骤,然后提供形貌照片、开裂分层大小判断或尺寸等数据。这项技术能够帮助确认失效部位的准确性,对提高产品质量和改进生产工艺起到关键作用。 在进行切片分析时,样品会被特制液态树脂包裹固封,然后进行研磨抛光,以暴露内部结构或缺陷。这种分析手段对于电子组件、电路板或机构件内部状况、焊接状况的检查至关重要。 |
切片分析应用领域
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应用领域:电子行业、金属/塑料/陶瓷制品业、汽车零部件及配件制造业、通信设备、科研等。
切片分析应用案例
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切片分析依据标准
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IPC-TM 650 2.1.1、 IPC-TM 650-2.2.5、IPC A 600、 IPC A 610等。
切片分析步骤
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取样→清洗→真空镶嵌→研磨→抛光→微蚀(如有必要)→分析(OM观察、SEM观察、EDS分析、EBSD分析等)
取样:从较大的部件或结构中截取代表性的样品。
清洗:去除样品表面的杂质,准备进行下一步的镶嵌。
真空镶嵌:使用树脂等材料将样品镶嵌,以保护边缘并便于后续的研磨和抛光。
研磨:将样品研磨至适当的厚度,以便于观察内部结构。
抛光:进一步平滑样品表面,提高观察质量。
微蚀:如果需要,使用化学或电化学方法轻微蚀刻样品表面,以更好地区分不同的材料或层次。
分析:使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)等仪器进行观察和分析
切片方法分类
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一般的微切片方法可分成纵切片(沿垂直于板面的方向切开)和水平切片(沿平行于板面的方向切开),除此之外也有切孔和斜切片方法。
纵切片(Cross-Sectional Slicing):
沿垂直于板面的方向切开,通常用于观察样品的垂直结构,如电路板的层压结构、焊点的连接情况等。
这种方法可以获得样品厚度方向上的信息,是分析多层结构的理想选择。
水平切片(Planar Slicing):
沿平行于板面的方向切开,用于观察样品的水平面,如电路板的表面涂层、焊接层的连续性等。
这种方法有助于评估平面内的结构一致性和表面处理的质量。
切孔(Hole Slicing):
专注于电路板中的通孔或其他孔结构,通过垂直切割孔的中心,可以观察孔壁的镀层质量、孔内是否有空隙等。
对于评估孔的连接性和可靠性非常重要。
斜切片(Oblique Slicing):
切片方向与板面成一定角度,这种方法可以提供介于纵切和横切之间的视角,有助于观察层与层之间的对齐情况或角度特定的特征。
斜切片可以揭示某些难以通过垂直或水平切片观察到的缺陷。
切片分析技术在质量把控方面的应用
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1.金属/非金属材料切片分析
观察金属/非金属材料或制品内部结构及缺陷分析、电镀工艺分析、切片后的样品可以用于观察形貌与分析成份,通过切片的方法来观察内部结构情况、验证样品所发现的疑似异常开裂、空洞等情况。
铜电镀制品切片分析 | 汽车零部件切片分析 |
2.电子元器件切片分析
借助切片分析技术和高倍率显微镜确认电子元器件的失效现象,分析工艺、原材料缺陷。通过显微剖切技术制得的微切片可用于电子元器件结构剖析、检查电子元器件表面及内部缺陷检查。
端子线切片分析 | 电容切片分析 |
3.印制线路板/组装板切片分析
通过切片进行品质判定和对不良的原因作出初步分析及测试印制板的多项性能。
例如:树脂沾污,镀层裂缝,孔壁分层,焊料涂层情况,层间厚度,镀层厚度,孔内镀层厚度,侧蚀,内层环宽,层间重合度,镀层质量,孔壁粗糙度等。
通过印制电路板显微剖切技术制得的微切片可用于检查PCB内部导线厚度、层数、通孔孔径大小、通孔质量观察,用于检查PCBA焊点内部空洞,界面结合状况,润湿质量评价等。
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