一種pcb切片的制作方法及pcb切片的制作方法

專利名稱：一種pcb切片的制作方法及pcb切片的制作方法
技術領域：
本發明涉及PCB檢測領域，更具體的說，涉及一種PCB切片的制作方法及PCB切片。
背景技術：
電路板(PCB)品質的好壞，問題的發生與解決，制程改進的情況，都需要通過觀察微切片(microsectioning)作為研究和判斷的根據，而微切片做的好與壞，其還原度有多高則是判斷和研究PCB質量和制程的關鍵因素。現有PCB切片制作方法及檢測一般包括以下六個步驟取樣、封膠、磨片、拋光、微蝕以及拍照。通過對所拍照片來觀察PCB切片的孔壁，以此來判定PCB板的質量，以及制程中所存在的問題。其中，取樣在PCB切片的制作過程中尤為重要，它將關系到PCB切片的好壞。現有制作方法中，PCB板首先進行鉆孔步驟，在該步驟中對裝夾在鉆床上的PCB板進行鉆孔形成待檢PCB板，然后再進行取樣，取樣步驟主要是通過切取或利用鉆石鋸鋸下樣片， 需要從鉆床上取下加工好的PCB板，然后對加工好的PCB板放到取樣機或其它工作平臺上再進行一次裝夾后才能進行，這樣，在鉆孔和取樣切片步驟中進行了兩次不同的裝夾，從而導致定位存在一定的誤差。另外，由于切取和鋸取樣片過程中會出現應力不均的狀況，使得PCB板板邊容易分層、缺口以及取樣切邊與待檢孔水平軸線不平行等問題。此外，一般生產線為品質監視(monitoring)或出貨時品管為求品質的保證等而要做多量切片，因此是在匆忙及經驗不足情況下所趕出的，這樣的情況下，所做切片的還原度并不高，故至多只能觀察到真相的六、七成而已，有的在缺乏指導及比較情況下，切片質量較差，還原度很低，甚至連一半的實情都觀察不到，通過拍照獲得照片模糊、含混不清，不足以判斷PCB板的質量。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種高還原度的PCB切片制作方法及PCB切片。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種PCB切片的制作方法，包括以下步驟A 在PCB板上取樣獲得樣片，B 將取樣的樣片制作成PCB切片；所述步驟A中，在PCB板上取樣獲得樣片是在機床上對PCB板進行鉆削形成需要觀察的樣孔，并且通過鉆床在所述PCB板上鉆有所述樣孔的區域邊緣鉆削形成連續的孔位使所述鉆有樣孔的區域與所述PCB板脫離形成樣片。優選的，所述步驟A中，所述鉆孔是通過計算機編程方式進行的。計算機編程所獲得的孔位置精度較高，同時，使得待檢的樣孔與樣片的邊緣保持相同的距離，便于磨片的進程獲得統一的截面。優選的，所述步驟B包括以下步驟B1 將取樣后的樣片進行封膠，B2 對封膠后形成的封膠樣片進行磨片至樣片上孔的截面，B3 對經過磨片后的封膠樣片進行拋光。優選的，所述步驟Bl中，所述樣片在經過多片串起后才進行封膠。這樣，一次可以對多個樣片進行封膠，從而可以提高制片的效率，既可以對不同厚度的不同規格的樣片進行一次封膠制作，同時，樣片之間有足夠的間隔，避免了封膠過程中會產生氣泡，以便膠水充分融入孔內。優選的，所述步驟A中，在PCB板上鉆削所述樣孔的同時鉆削了用于將所述樣片串起的串孔。串孔使得樣片可以串起來，并且串起來的樣片較為可靠，不易發生偏斜。優選的，所述步驟Bl中，所述串起多片樣片是通過廢舊的鉆頭鋼柄穿過所述樣片上的串孔實現的。廢舊的鉆頭鋼柄一般可以用來串樣片，其直徑不僅合適于串孔的大小，而且還有效的利用廢舊資源。優選的，所述步驟A中，在PCB板上取樣是在PCB生產的鉆孔工藝過程中進行的。 在PCB板生產的過程中進行制作的，從而避免了在質監環節和出貨環節品管為保證質量而臨時匆忙的進行切片制作，導致切片本身還原度不高，從而導致判定PCB板質量時產生誤差。優選的，所述PCB切片為垂直切片。垂直切片為較常用的切片，其制作方法較為簡便快捷。一種PCB切片，包括封膠體以及封裝在封膠體內部的樣片，所述樣片的邊緣是通過鉆床鉆削形成的連續的孔位形狀。優選的，所述封膠體內封裝有多片形狀、長、寬尺寸相同的樣片，所述多片樣片間是平行設置的。一次封裝多片樣片，樣片可以是厚度不同的各種規格的PCB板的取樣，也可以是同種規格的PCB板的取樣，這樣可以提高PCB切片的制片效率，同時，平行設置的樣片在后期的磨片中方便一次磨多片。本發明由于在PCB板上取樣是在機床上對PCB板進行鉆削用于檢測觀察的樣孔， 并在鉆床上對PCB板直接進行取樣，即在PCB板上鉆有所述樣孔的區域邊緣鉆削形成連續的孔位使該區域脫離PCB板形成樣片。這樣，PCB板無需在鉆孔后在切割樣片時進行第二次裝夾，從而避免了兩次裝夾所造成的定位誤差，另外，通過鉆削取下的樣片邊緣具有連續的孔位形狀，使其待磨孔邊平整度也較高，從而避免出現由于通過切片取樣或是鉆石鋸取樣時導致應力不均產生的PCB板半邊分層、缺口以及取樣切邊與待檢孔水平軸線不平行等問題。


圖1是本發明實施例的進程一示意圖，圖2是本發明實施例經過進程一所獲得的樣片的結構簡圖，圖3是本發明實施例的進程二中樣片串起后的結構簡4是本發明實施例的進程三中封膠的示意圖。其中:1、PCB板；2、鉆頭鋼柄；3、橡皮模具；7、樣片；71、樣孔；72、串孔；73、連續的孔位。
具體實施例方式下面結合附圖和較佳的實施例對本發明作進一步說明。在本發明中，PCB切片的制作方法包括步驟A，在PCB板上取樣獲得樣片，步驟B， 將取樣的樣片制作成PCB切片；其中，步驟A包括一個進程，步驟B包括三個進程，此外，PCB 切片的檢測觀察包括兩個進程。也就是說，取樣、PCB切片的制作及PCB切片的檢測觀察主要包括以下六個進程第一，在PCB板上進行取樣；第二，將取樣后的樣片進行封膠；第三， 對封膠后形成的封膠樣片進行磨片至樣片上孔的截面；第四，對經過磨片后的封膠樣片進行拋光；第五，對經過拋光后的封膠樣片的拋光面進行微蝕；第六，對微蝕后的表面進行拍照。在以上六個進程中，其中進程一，在PCB板上取樣的過程是通過計算機編程使機床執行編程命令在PCB板上鉆削出待觀察的樣孔，并通過計算機編程鉆孔程序在樣孔區域的周圍鉆出連續的孔位，使樣片從PCB板上分離出來。如圖1所示，計算機鉆孔程序將在 PCB板1上進行三個樣片的取樣，在每個樣片上將要執行PCB孔71的鉆削，串孔72 (用于進程二中穿入廢舊鉆頭鋼柄)的鉆削以及一連串連續的孔位73使得樣片從PCB板上分割脫落下來。這樣，PCB板無需在鉆孔后在切割樣片時進行第二次裝夾，從而避免了兩次裝夾所造成的定位誤差，另外，通過計算機鉆孔程序進行鉆孔和分割取下的樣片精確度較高，使其待磨孔邊平整度也較高，從而避免出現由于通過切片取樣或是鉆石鋸取樣時導致應力不均產生的PCB板半邊分層、缺口以及取樣切邊與待檢孔水平軸線不平行等問題；并且，該切片制作是在PCB板生產的過程中進行制作的，從而避免了在質監環節和出貨環節品管為保證質量而臨時匆忙的進行切片制作，導致切片本身還原度不高，從而導致判定PCB板質量時產生誤差。當然，通過普通機床對PCB板進行鉆孔取樣也可以的，但是，計算機編程鉆孔的方式較之普通機床而言，其鉆孔的精度更高，從而在樣片上形成的孔位置較為精確，從而使得樣片的邊緣與多個待檢孔的距離保持一致，同時也使得多片樣片的形狀大小相差趨于更小，進而在一次磨多片的情況下使得孔截面都能保持一致。通過本發明所述的進程一即取樣步驟中，所獲得的樣片7的結構如圖2所示，樣片 7上鉆有并行排布的待檢的樣孔71、串孔72以及位于樣片邊緣的一連串連續的孔位73。由于連續的孔位73是通過機床連續鉆削形成的，從而可以避免出現由于通過切片取樣或是鉆石鋸取樣時導致應力不均產生的PCB樣片板邊分層、缺口，使得樣片7在取下來后受到的破壞降到最低，以使得最后制成的PCB切片能夠具有盡可能高的還原度。本發明的進程二中，經過計算機編程鉆孔程序取下的樣片7上設置有串孔72，可以通過鋼柄或其他柱狀材料穿過串孔72將多片樣片7平行串起，所述多片樣片7的形狀、 大小以及樣孔71串孔72的位置均相同。以圖3所示為例，利用廢舊的鉆頭鋼柄2把七塊樣片7進行串起，用于穿入鉆頭鋼柄2的串孔72由計算機鉆孔程序在進程一中完成，這樣確保了每個樣片串孔72的位置精確，在本發明實施例中，優選直徑為3. 170mm 3. 175mm或 2. OOOmm 2. 005mm的廢舊鉆頭鋼柄來串起樣片，此兩種規格的鉆頭的直徑較為適應用于串起PCB樣片，需要在PCB板上鉆的孔不至于過大，進而對PCB樣片的質量影響較小，同時， 該尺寸的鋼柄具有足夠的強度，使在磨片中不會產生變形。在將樣片7串起來后，如圖4所示，將其放入橡皮模具3內，同時灌入膠液，硬化后將成形的封膠樣片從橡皮模具3內擠出， 過程簡單而且方便。由于橡皮模具3價格較為昂貴，而且此類橡皮模具3 —般是從國外采購，因而成本比較高，目前也有較為合適的替代方案，如(1)可以使用鋁管代替橡皮模具， 具體的，將串起的樣片平放在一塊玻璃板上，再把鋁管套在樣片周圍，并使鋁管的下緣與玻璃板密合，使膠液不致漏出，待硬化后取出成形的封膠樣片即可，為了容易取出封膠樣片， 可使用錐形的鋁管或是帶有斜壁的模具；( 用膠粉在熱壓模具以漸增之壓力使能灌滿通孔并同時進行硬化成為實體；(3)購買現成的壓克力模具，將樣片置入，封膠即可；(4)將膠體涂在PE紙上，使切樣上的各通孔緩緩的刮過膠面，強迫膠膏擠入孔內，然后倒插入木板槽縫中，集中入烤箱，使其烤硬，也可改用綠漆填膠；( 用竹簽條直接在孔口處填膠，然后直立烤硬，最后兩種因膠體很少，故磨削時間能夠節省，但要保持磨面的水平，要靠功夫及手勢了，但真正的好切片是由此種簡單的方法做出來的。除了模具外，膠液的品質也是比較重要的因素，現有膠液中，好的膠液不僅需要從國外采購，并且價格昂貴，從而可以選用較為便宜且透明度良好、氣泡少的黑色環氧樹脂或二液型環氧樹脂(俗稱AB膠)或南寶樹脂甚至綠漆也可充用，為使硬化完全，這些封膠多需烤箱進行催化使其快速反應。以下是本發明的具體實施例，制作PCB切片的兩大步驟及其檢測的具體實施方式
如下進程一在機床的控制計算機上編程，使機床完成樣片上的PCB孔71、用于穿入廢舊鉆頭鋼柄的串孔72以及樣片邊緣的連續的孔位73的鉆削。PCB板上所取的樣片的大小、 形狀以及其上的孔均保持一致，樣片通過機床在其周圍鉆削連續的孔位73，以使樣片能夠從PCB板上脫落分割出來。進程二 將PCB板上取下的樣片73用廢舊的鉆頭鋼柄2串起來，放入橡皮模具3 中，同時灌入膠液，待膠液硬化后，將成形的封膠樣片取出。進程三將硬化后的封膠樣片在高速轉盤上利用砂紙的切削力將樣片磨到孔的正中央，具體的，(1)先以220號粗磨到孔壁斷層的兩條并行線將要出現為止，注意要噴水或他種液體以減熱。(2)改用600號再磨到“孔中央”的“指示線”出現。(3)改用1200號與 2400號細砂紙輕磨幾下，盡量小心消除切面上的傷痕，以減少拋光的時間及改正不平行的斜磨。進程四在轉盤式毛毯另加氧化鋁懸浮液當作拋光助劑，然后進行轉微接觸式的拋光，注意在拋光時要時常改變切樣的方向，使拋光面有更均勻的效果，直到砂痕完全消失光亮為止。拋光的壓力要輕，往復次數要多，效果才更好，而且油性拋光所得銅面的真相要比水性拋光更好。進程五將拋光面用水或稀酒精洗凈及吹干后，即可進行微蝕，以找出金屬的各自層面，以及結晶狀況，此種微蝕看似簡單，但要看到清楚細膩的真像，卻很不容易，不是每次都能成功的。效果不好時只有再輕拋數次，重做微蝕，以找出真像。微蝕液配方如下“ IOcc氨水+IOcc純水+2-3滴雙氧水”混合均勻后，即可用棉花棒沾蝕液，在切片表面輕擦約2秒鐘，注意銅面處發出氣泡的現象，2 3秒后立即用水將蝕液沖掉，并立即用衛生紙擦干，勿使銅面繼續被氧化變色，否則IOOx顯微下會出現棕黑色及粗糙不堪的銅面，良好的微蝕將呈現鮮紅銅色，且結晶及分界清楚。
進程六將PCB切片放到立體顯微鏡下觀察并進行拍照。假設良好拋光表明測真正效果若為100分時，則由顯微鏡下看到的倒立影像，按顯微鏡的性能只可看到85% 95%的程度，而用拍立體顯微鏡拍照下來時，最好也只有 80% 90%，若拍立體像片再翻照成幻燈片時，當然更要打折75% 85% 了，但為求記錄及溝通起見，照相是最好的方法了，此種像片價格很貴(平均每張約臺幣40 50元)，一定要有畫面才去面影，否則實在毫無意義。拍照最難處在焦距的對準，此點困難很多，主要表現以下方面(1)目視焦距與攝影焦距并不完全相同，不可以目視為準，高倍時需多犧牲幾張找出真正攝影焦距來，并與經驗有很大的關系。(2)曝光所需之光量=光強度X時間，良好的像片要盡量使時間延長及減少光強度，還要加上各種濾光片后可得各種不同效果的像片，一般自動控制光量的曝光效果很難達到最好。(3)影像表面須平整，否則倍數大時QOOx以上)會出現局部清楚局部模糊現象， 從拍立體片盒中拉出的夾層像片，要等上一分鐘左右才能撕開，為使畫面色澤良好，還需陰干透徹或烘烤后才得觸摸，避免造成畫面受損。由于在進程二中將多片樣片7串起，在制作成PCB切片后，在PCB切片的磨削面， 將出現多片樣片的截面，從而一次可以觀察多片樣片的待檢樣孔的截面的情況，提高了制片的效率。在本發明實施例中，磨削所獲得的截面孔為垂直截面孔。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種PCB切片的制作方法，包括以下步驟 A 在PCB板上取樣獲得樣片，B 將取樣的樣片制作成PCB切片；其特征在于，所述步驟A中，在PCB板上取樣獲得樣片是在機床上對PCB板進行鉆削形成需要觀察的樣孔，并且通過鉆床在所述PCB板上鉆有所述樣孔的區域邊緣鉆削形成連續的孔位使所述鉆有樣孔的區域與所述PCB板脫離形成樣片。
2.如權利要求1所述的一種PCB切片的制作方法，其特征在于，所述步驟A中，所述鉆孔是通過計算機編程方式進行的。
3.如權利要求1所述的一種PCB切片的制作方法，其特征在于，所述步驟B包括以下步驟Bl 將取樣后的樣片進行封膠，B2 對封膠后形成的封膠樣片進行磨片至樣片上孔的截面， B3 對經過磨片后的封膠樣片進行拋光。
4.如權利要求3所述的一種PCB切片的制作方法，其特征在于，所述步驟Bl中，所述樣片在經過多片串起后才進行封膠。
5.如權利要求4所述的一種PCB切片的制作方法，其特征在于，所述步驟A中，在PCB 板上鉆削所述樣孔的同時鉆削了用于將所述樣片串起的串孔。
6.如權利要求5所述的一種PCB切片的制作方法，其特征在于，所述步驟Bl中，所述串起多片樣片是通過廢舊的鉆頭鋼柄穿過所述樣片上的串孔實現的。
7.如權利要求1所述的一種PCB切片的制作方法，其特征在于，所述步驟A中，在PCB 板上取樣是在PCB生產的鉆孔工藝過程中進行的。
8.如權利要求1-7任一所述的一種PCB切片的制作方法，其特征在于，所述PCB切片為垂直切片。
9.一種PCB切片，包括封膠體以及封裝在封膠體內部的樣片，其特征在于，所述樣片的邊緣是通過鉆床鉆削形成的連續的孔位形狀。
10.如權利要求9所述的一種PCB切片，其特征在于，所述封膠體內封裝有多片形狀、 長、寬尺寸相同的樣片，所述多片樣片間是平行設置的。
全文摘要
一種PCB切片的制作方法及PCB切片，所述方法包括以下步驟A在PCB板上取樣獲得樣片，B將取樣的樣片制作成PCB切片；所述步驟A中，在PCB板上取樣獲得樣片是在機床上對PCB板進行鉆削形成需要觀察的樣孔，并且通過鉆床在所述PCB板上鉆有所述樣孔的區域邊緣鉆削形成連續的孔位使所述鉆有樣孔的區域與所述PCB板脫離形成樣片。本發明由于在機床上利用鉆削的方式直接在PCB板上分離樣片及在樣片上鉆孔。避免取樣過程中兩次裝夾所造成的定位誤差，另外，通過鉆削取下的樣片邊緣具有連續的孔位形狀，使其待磨孔邊平整度也較高，避免出現由于通過切片取樣或使用鉆石鋸取樣時導致應力不均產生的PCB板半邊分層、缺口。
文檔編號G01N1/32GK102539204SQ20111031838
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者楊令, 鄒衛賢, 郭強 申請人:深圳市金洲精工科技股份有限公司