切片分析

切片分析

深圳晟安检测提供专业切片(金相切片)分析服务,通过精密研磨抛光获得样品截面,用于观察PCB镀层厚度、PCBA焊点质量、元器件内部结构及缺陷,是电子行业关键失效分析手段。

服务内容

分析类别分析目标与观察重点制样与观察技术主要标准依据

精密微切片制备与诊断

截面微观结构可视化

1. PCB/PCBA质量评估: 观察通孔镀层厚度与均匀性、层压结构、内层对位、阻焊层覆盖、焊点界面金属间化合物(IMC)形貌、焊接缺陷(空洞、裂纹、虚焊)。

2. 电子元器件结构剖析: 检查芯片粘接、引线键合、封装内部分层、晶圆减薄质量、钝化层完整性等。

3. 材料与镀层分析: 测量金属或非金属镀/涂层厚度、观察热处理组织、分析裂纹深度与扩展路径、评估复合材料界面结合状况。

4. 失效定位与机理研究: 为开裂、腐蚀、分层等失效模式提供最直接的截面证据,明确失效起源与路径。

· 制样流程: 取样定位 → 真空镶嵌 → 粗/精研磨 → 抛光 → 微蚀(可选)

· 观察手段: 光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)

· 特殊技术: 聚焦离子束(FIB)微区切片、离子研磨(CP)抛光

· IPC-TM-650 2.1.1 (微切片制备)

· IPC-A-600 (PCB可接受性)

· IPC-A-610 (电子组装可接受性)

· GB/T 6462 (镀层厚度显微镜法)

切片分析流程详解

一个高质量的切片是准确分析的基础。我们严格执行标准化流程:

  1. 取样与定位: 使用精密切割机从大板上取下包含待观察特征(如特定焊点、过孔、缺陷点)的小块样品,确保目标位于计划切割面上。
  2. 真空冷镶嵌: 将样品放入模具,使用透明环氧树脂在真空环境下进行镶嵌。真空可确保树脂充分渗透到缝隙中,固化后提供牢固支撑,避免后续研磨时分层或边缘崩缺。
  3. 研磨: 使用不同粒度(从粗到细)的金相砂纸或研磨盘,逐步将样品研磨至距离目标位置约数十微米处。此步骤要求保持平面并去除损伤层。
  4. 抛光: 使用金刚石或氧化铝抛光膏在专用抛光布上进行最终抛光,获得一个光亮如镜、无划痕的观测表面。
  5. 微蚀(选择性): 对于金属材料,有时使用特定的化学试剂(如对于铜用FeCl3溶液)轻微腐蚀表面,使晶界或不同相组织显现,便于在金相显微镜下观察。
  6. 观察与分析: 将制备好的切片置于光学显微镜或扫描电镜下观察、拍照、测量,并进行成分分析(如需)。

主要应用领域

1. 印制电路板(PCB)质量检验

  • 镀层厚度测量: 精确测量孔铜、面铜、化学镀镍浸金(ENIG)等各层厚度,判断是否符合标准。
  • 内部结构检查: 观察介质层厚度、树脂填充情况、玻璃纤维分布、是否存在分层、空洞等缺陷。

2. 电子组装(PCBA)焊接可靠性评估

  • 焊点质量判定: 检查BGA、QFN、通孔元件等焊点的IMC形态(是否连续、均匀、过厚)、空洞率、裂纹、润湿角度、枕头效应等。
  • 界面失效分析: 研究焊盘与焊料、器件端子与焊料之间的界面结合情况,查找剥离、开裂等失效根源。

3. 电子元器件内部结构解析与失效分析

  • 封装结构检查: 观察塑封料与芯片/基板的粘接界面、引线键合状态、芯片背面粘接情况等。
  • 缺陷定位: 对开封后的芯片,通过剖面观察定位内部金属布线断裂、层间介质开裂、静电放电(ESD)损伤点等。

4. 金属材料及镀层分析

  • 金相组织观察: 分析钢铁、铝合金等的晶粒度、相组成、热处理效果、脱碳层深度等。
  • 涂层/镀层评价: 测量电镀层、热喷涂层、PVD/CVD涂层的厚度、孔隙率及与基体的结合状况。

技术特色与优势

高精度定位与制样: 对于BGA焊点、特定导线等微小目标,我们采用先通过X-Ray定位,再使用精密低速锯切割的方法,确保切片精准穿过待观察点。

微区与特殊制样能力: 对于不适合传统切片的微小或珍贵样品(如单个芯片上的特定结构),我们可使用聚焦离子束(FIB)进行纳米级的局部截面制备与观察。对于软硬悬殊或极易分层的材料,可采用离子研磨(CP)获得无应力变形的完美截面。

丰富的判读经验: 我们的工程师积累了海量的切片案例库,熟悉各类标准(如IPC)对焊点、镀层的接受准则,能够快速、准确地判断样品是否合格,并对异常现象给出专业的机理解释和改进建议。

我们的优势

深圳晟安检测切片分析实验室以“精湛技艺、精准诊断”为目标:

1. 资深的制样工程师: 核心制样人员拥有十年以上经验,手法娴熟,能应对各种疑难样品(如易碎陶瓷、软性电路板、多孔材料)的切片挑战,保证制样成功率和质量。

2. 先进的观察设备: 配备高倍率金相显微镜、景深叠加系统及扫描电镜,无论需要宏观整体观察还是微米/纳米级的细节探查,我们都能提供清晰的图像。

3. 一体化分析服务: 切片分析往往不是终点。我们发现异常后,可立即联动内部的SEM/EDS、显微红外等设备,在切片面上直接进行微区成分分析,实现“形貌-成分”一站式诊断。

4. 快速响应与清晰报告: 我们提供标准周期和加急服务,并在报告中提供高清晰度的标注图片、详尽的测量数据和明确的结论,让客户一目了然。

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