切片试验(Cross-section Test)是一种通过取样、固封、研磨、抛光等步骤,将电子元器件或电路板的样品制成薄片,以观察其内部结构和缺陷的检测方法。其核心目的是通过显微镜或电子显微镜等工具,分析样品的微观结构、材料分布、工艺缺陷等,从而评估产品的质量、可靠性和失效原因。
样品制备流程(普通切片):
取样:切割目标区域(如BGA焊点或PCB孔)。
镶埋:样品嵌入树脂固定。
研磨:分阶段使用砂纸(P180→P1200)粗磨表面。
抛光:使用金刚石微粒(6μm→1μm→Al₂O₃ 0.05μm)精抛光。
微蚀:化学腐蚀增强对比度,便于显微镜观察。
常用的切片方法有三种:
1.机械切割:用于将设备劈开或抛光到所需位置,整个模具/封装均可检查;
2.离子切割:抛光非常干净,不会对设备施加任何力,可以观察到微观结构;
3. FIB切割:可以采取较小的区域,然后使用设置好的SEM进行观察。
IPC-TM-650 2.1.1:金相切片的制备和检验方法。
IPC-TM-650 2.2.5:焊接质量检测标准。
IPC-A-600/610:PCB及PCBA的可接受性标准。
BGA锡球缺陷检测:常见问题包括虚焊(焊点不牢)、短路(焊锡溢出)、开裂(机械应力导致)、气泡(焊接空洞)。
PCB缺陷检测:例如树脂凹缩(层压板变形)、铜厚不足(导电性差)、孔壁开裂(钻孔工艺问题)、外层/内层孔环开裂(应力损伤)、过度负凹蚀(化学处理过度)、层压板孔洞。
其他应用:
插件锡量分析(评估焊锡填充)。
IC集成电路失效分析(结合SEM)。
整机结合部检验(如电阻电容焊接质量)。
汽车材料零部件测试