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2026

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材料课堂 | 通过金相切片分析,看看PCB里藏着什么秘密?

作者:


材料课堂 | 通过金相切片分析,看看PCB里藏着什么秘密?




 

前 言

你是否曾好奇,一块小巧的PCB(印刷电路板)内部究竟藏着怎样的精密世界?从智能手机到航空航天,PCB作为电子设备的核心电路载体,其内部质量决定了产品的性能与寿命。

 

PCB虽小,却是由多层材料复合而成:绝缘基板(如FR-4)、铜箔导电线路、阻焊层、焊盘等。任何一层之间的结合不良、厚度不均或结构缺陷,都可能导致电路失效、信号串扰甚至整机损坏。

PCB样品

本文就带大家走进PCB质量检测的关键环节——金相切片分析,看看金相工程师如何精准诊断电路板的内部质量。

目 的

PCB金相切片观察分析,对其内部结构和工艺质量进行定量、定性分析的核心检测手段。


 

本次金相切片方案,主要分析以下几个关键指标:

01

层间结合力与分层缺陷

 

观察各层基板(如 FR-4)、铜箔、半固化片(PP)之间的结合界面,判断是否存在分层(层间出现缝隙、气泡)、剥离等缺陷,分层会导致 PCB 机械强度下降、信号传输不稳定。

02

厚度一致性

 

测量各层基板、铜箔、整体板的实际厚度,对比设计规格,偏差过大可能影响元器件装配和信号阻抗。

03

线路形貌与尺寸

 

测量线路宽度、铜箔厚度,确保符合设计要求,避免因线路尺寸偏差导致电流承载能力不足或信号串扰。

04

过孔(PTH)/ 盲埋孔质量

 

检测孔壁铜层厚度均匀性、有无空洞、针孔、镀铜不连续、铜层剥离等问题,观察过孔与内层线路的连接是否可靠,有无未连通、虚接或过度蚀刻导致的连接面积不足。

制 样 方 案

01

切割

切割使用TableCut-200手自一体切割机,搭配氧化铝切割片,将PCB样品切割至目标位置,确保截面平整无损伤。

 

02

镶嵌

采用TJ2568环氧树脂进行镶嵌,按4.5:1配比。该镶嵌料附着力强收缩率低保边性能非常好,尤其适用于电子类或追求优异的保边性能试样的冷镶嵌制样。

 

03

磨抛

使用Alpha610自动磨抛机,从粗磨到精抛,逐步去除损伤层,最终获得高质量的观测面。

推荐设备

 

Alpha-610

集成了多点加载、中心加载、定量磨削等多种功能于一体,定量研磨精度达±50μm。

 

推荐耗材

 

MET-MP 氧化铝砂纸

硬度适中、耐用度高。适用于金属材料、电子材料和塑料类样品的研磨。

SC-JP 抛光布

适用于硬质合金及黑色金属的精细抛光。

ZN-ZP 抛光布

黑色阻尼抛光布,适用于绝大多数材料的终抛。

PD-WT 多晶金刚石抛光液

水基,适用于大多数材料的抛光。无毒,环保配方。表面光洁度好,用量少。
 

Super氧化铝抛光液

非团聚,凝胶氧化铝悬浮液。对矿物、黑色金属、碳化物、贵金属、印刷线路板电子元件以及聚合物的抛光,能获得极佳的效果。

 

磨抛步骤一览

 

04

金相分析

从金相图可以直观地看出各层基板结合度较好,未出现分层与剥离等情况。

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