Comment pouvons-nous assurer la qualité de votre PCB – partie 3

Garantie de qualité – analyse Microsection

Introduction

Microsection ou analyse transversale est une procédure de test de l”échantillon destructive, utilisé dans l”industrie de fabrication de PCBs. Nous faisons des microsections régulières chaque jour, car elles nous permettent de voir l”intérieur du circuit et effectuer des mesures précises pour vérifier nos processus de production et d’assurer la qualité des PCB finis.

Nous utilisons la microsection pour contrôler la qualité de :

Procedure Microsection

1. Sélectionnez la carte appropriée ou essai de contrôle de qualité

2. Coupez un morceau de lӎchantillon

3. Introduisez l”échantillon dans la résine

4. Fraisage pour obtenir une surface plane

5. polissage et retirer résine si nécessaire

 

Vérification multicouches

Nous vérifions la structure du circuit imprimé multicouches, l”épaisseur des noyaux, la feuille de cuivre pré-imprégné et, et l”efficacité du processus de collage. Nous regardons aussi des défauts dans le stratifié après le stress thermique (délaminage, bulles, des vides ou des fissures, etc.)

Nous vérifions le cuivre interne dans les trous. L”image suivante montre le même PCB que celui de la dernière image lorsque nous mesurons le trou avec des couches de cuivre internes, nous voyons qu”il y a un certain décalage (dans ce cas, dans les paramètres de tolérance). Nous utilisons également un test spécial de coupon dans la production de tous les panneaux multicouches pour confirmer la position des trous par rapport aux couches internes.

Il doit toujours exister un lien solide entre la paroi du trou métallisé et la couche de cuivre interne, comme le montre l”image. Des points de connexion pauvres ou cassés pointent vers des problèmes de forage ou de nettoyage de la paroi du trou. Une connexion interne cassée dans une plaque finie devrait être détectée par un test électrique.

Métallisation à travers trou

Nous faisons 5 mesures non destructives de l”épaisseur de cuivre métallisé dans les trous sur chaque panneau de la production. Nous avons comme mesures additionnelles, des microsectionements réguliers pour obtenir plus d”informations sur la qualité du processus. Pour cela, nous utilisons le coupon de test que nous mettons sur chaque panneau de production.

 

L”épaisseur du cuivre métallisé correspond au résultat de la moyenne de six mesures prises, trois de chaque côté du trou.

 

Notre tolérance standard pour les composants des trous est de +/- 0,1 mm. Nous mesurons les diamètres des trous dans l’inspection finale, en utilisant une jauge conique. La microsection soutient cette mesure et fournit des informations plus détaillées sur la qualité de nos processus. L”image suivante montre la largeur réelle d”un trou métallisé avec un diamètre nominal de 250 microns.

Epaisseur du cuivre

Couches intérieures

Les couches internes ne sont pas métallisées, donc l’épaisseur du cuivre est celle de la feuille de cuivre utilisée. Cependant, quelque cuivre est perdu au cours du processus de nettoyage. La norme IPC 600 de classe 2 donne les valeurs suivantes pour l”épaisseur minimale acceptable de cuivre après le traitement:

Cuivre intial	Épaisseur minimale de cuivre après le traitement initial
12 µm	9,3 µm
18 µm	11,4 µm
35 µm	24,9 µm
70 µm	55,7 µm

 

Cette image montre l”épaisseur de cuivre après le traitement d’une couche intérieure 35 mm de cuivre:

Couches externes

 

Les couches externes sont métallisées lorsque nous métallisons les trous, de sorte que l”épaisseur finale de la feuille de cuivre est le cuivre initial moins tout cuivre perdu au cours du nettoyage plus le cuivre de la métallisation. L”IPC 600 de classe 2 donne l”épaisseur de cuivre minimum acceptable après traitement:

Cuivre initial	L”épaisseur minimale de cuivre après le traitement initial
12 µm	29,3 µm
18 µm	33,4 µm
35 µm	47,9 µm
70 µm	78,7 µm

 

Cette image de microsection montre l’épaisseur de couche externe avec 18 µm de cuivre initial.

Nous pouvons aussi mesurer séparément l”épaisseur de la base de cuivre et de cuivre métallisé. La feuille de cuivre de base dans ce cas est de 12 microns.

Vernis d’épargne

L”épaisseur minimale de vernis épargne sur les conducteurs en cuivre doit être 8 µm.

Finition

Nous pouvons utiliser le microsectionement pour mesurer l”épaisseur de HAL. Pour l”or électrolytique sur nickel (ENIG ou Che Ni / Au), nous ne pouvons utiliser le microsectionement  que pour mesurer l”épaisseur de nickel (comme indiqué sur la photo) puisque l”épaisseur de l”or est inférieur à 0,1 µm. Pour mesurer l”épaisseur de l”or et de l”argent chimique, nous utilisons la mesure non destructive des rayons X.