PCB多層結構 3D透視一目了然
2024.03.06
印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)是組裝電子產品的基底板材,上面裝載積體電路與其他電子元件,讓不同零件可以透過電路板上的金屬銅箔線路彼此連接、傳遞訊號,因此被譽為「電子產品之母」。
PCB看似輕薄一片,事實上是像「三明治」一樣,由許多層板推疊而成;隨著電子產品愈精密,層數也愈多,通常至少10層以上。
製程上,會先將板子進行前處理,將板子表面清潔乾淨及微蝕;送至壓膜機壓膜後,在表面覆蓋一層感光性有機薄膜,再曝光將內層底片線路圖案轉移板面。
而透過直通矽晶穿孔(Through-Silicon Via, TSV)的技術,可聯通內部接合線路,將不同層的板材互相串連起來,並讓內部連接路徑產生效能。
然而PCB內部是否按照原本的線路規劃,以及板材之間連接的線路是否精確,都是影響良率的關鍵。
過去,針對PCB進行QC(Quality Control, 品質管理)、QA(Quality Assurance, 品質保證)甚至FA(Failure Analysis,故障分析),PCB切片顯微分析影像是不可或缺的步驟。
切片分析通常必須先檢驗樣品切片至檢驗目標,將切片表面研磨及抛光,再利用特定的腐蝕液進行腐蝕,呈現出各種不同的特徵後再以光學顯微鏡或電子顯微鏡檢查。
3D X-ray顯微鏡(XRM)的高空間解析度和穿透能力,就提供精準、清晰的非破壞檢測。
X射線的波長只有可見光的五千到一萬分之一,因此作為顯微鏡的光源可大幅提高空間鑑別度。
當X射線打到樣品時,由於各部位的厚薄不同,對X射線吸收率也不同。當旋轉樣品並以X射線照射,記錄各個角度的影像後便可合成、重建3D立體影像,就能檢測物體內部的結構細節。
例如使用具有160keV高能量、高穿透力的BRUKER SKYSCAN 2214,便可看到PCB的層結構;加上<500nm 的真實空間解析度,可清楚看到觀察目標橫切面每一層的層次分布情形、或是孔洞品質效能,以作為之後製程的改善參考。
編輯:楊雅棠