原創(chuàng) 標(biāo)樂中國 標(biāo)樂試樣秀
介紹
為達(dá)到質(zhì)量控制或失效分析目的對電子元件進(jìn)行切割是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)楸仨毚_保不受制備引起的假象影響，顯示出樣品真實(shí)的結(jié)構(gòu)。不恰當(dāng)?shù)那懈罘绞綄悠酚懈叨绕茐男?，可能?huì)導(dǎo)致假象，很容易被誤解為生產(chǎn)缺陷。為了避免這種情況，需要在遠(yuǎn)離感興趣區(qū)域（ROI）的地方進(jìn)行切割，并且需要長時(shí)間的研磨和拋光階段來恢復(fù)切割造成的損傷。
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背景
四種*常見的傳統(tǒng)切割方法是沖床、銑刀切割、鋸切和精密切割；每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。沖床切割速度快，缺點(diǎn)是設(shè)備尺寸較大，而且會(huì)對多層板造成明顯的形變。
銑刀切割和鋸切可以切割各種尺寸的零件，但會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱，對密集的板子產(chǎn)生強(qiáng)烈的作用，并對多層板造成剪切應(yīng)變。
精密切割可以顯著減少損壞，但會(huì)受到電路板尺寸的限制，而且與前面幾種方法相比，切割速率明顯變慢。
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解決方案
先進(jìn)的精密切割機(jī)現(xiàn)在可以快速切割較大的安裝或未安裝元件的集成電路板。
容量增大的切割室，可移動(dòng)的X、Y和Z軸以及更高的扭矩電機(jī)，使得處理樣品的靈活性更高。IsoMet High Speed Pro 有一個(gè)大的切割室，可移動(dòng)的三軸，激光對準(zhǔn)以視覺確認(rèn)切割位置，2千瓦的電機(jī)功率和便捷的方法存儲(chǔ)。
圖1：對于批量件的切割，通過保存方法從主屏幕加載預(yù)編程參數(shù)，提高一致性。
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案例
為確定不同的切片方法所引起的損傷，對一塊12層的MIL-SPEC未填充板進(jìn)行了橫切。
每件樣品都被澆鑄在EpoKwick FC中，以確保在制備過程中保持優(yōu)異的保邊性（圖2）。
圖2：EpoKwick FC環(huán)氧樹脂具有出色的保邊性、低收縮性和低粘度。這確保了在研磨和拋光步驟中不會(huì)出現(xiàn)由于樣品制備而導(dǎo)致的電路板分層。
樣品的制備采用了下頁所示的通用電子元件的標(biāo)準(zhǔn)SumMet方法：
樣品在垂直于剖面的方向上進(jìn)行研磨和拋光，這樣就可以很容易地檢查每一種切割方法留下的表面，以及引起的次表面損傷。
對樣品進(jìn)行了拍照和測量，以顯示切割所引起的損傷。(圖3-圖6)
圖3 鋸切割造成的損壞
注意到板子在垂直于層的方向開裂，從切割的邊緣延伸~1500微米（1.5毫米）存在分層現(xiàn)象；在距前緣2500微米（2.5毫米）處有玻璃纖維碎裂。
圖4 沖床切割造成的損害
注意*后幾層電路板的分層現(xiàn)象，從切割的邊緣延伸到~1200微米（1.2毫米）存在變形；在距前緣1600微米(1.6毫米)處有玻璃纖維碎裂。
圖5 銑刀切割造成的損害
注意銅層的變形和*后兩層的輕微分層，從切割邊緣延伸到約400微米（0.4毫米）存在玻璃纖維崩裂現(xiàn)象。
圖6 用 IsoMet HS Pro 配 IsoMet 15HC 刀片切割造成的損壞
注意各個(gè)銅層都是平行的，對玻璃纖維的損害很??；從切割的邊緣延伸~20微米（0.02毫米）存在損傷。
結(jié)論
切割方法 會(huì)對板材材料造成損傷，需要后續(xù)的研磨和拋光步驟來去除。
根據(jù)不同的切割方式，樣品損傷可能超過2.5毫米，需要操作者深度磨拋，以確保顯露材料原本的微觀組織結(jié)構(gòu)。以這種方式切割可能會(huì)導(dǎo)致樣品變得不均勻，或者如果取樣離觀察位置太近，易造成無效取樣。
使用精密切割機(jī)，如 IsoMet High Speed Pro，可以確保他們接近觀察區(qū)域且不易引起損害。