[發明專利]一種PCB表面薄層品質分析方法

在審

• 申請號: 202111490992.7
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN113933328A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 鄭劍;羅國金
• 申請（專利權）人: 廣州添利電子科技有限公司
• 主分類號: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22;G01N23/2202
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 林偉斌

本發明公開了一種PCB表面薄層品質分析方法，包括以下步驟：使用剪刀，自動取樣機將所需要測量區域從PCB板中取出；噴金處理；測試樣品固定在金屬樣品臺上，然后將樣品臺安裝在測試平臺的斜面上；用電子束沉積第一層保護層；完成電子束沉積之后，使用聚焦離子束沉積第二層保護層；調整測量平臺傾斜角度，以保證樣品表面能垂直于聚焦離子束的方向進行切割；完成切割后再調整樣品傾斜角，即可進行觀測。本發明具備由雙束掃描電鏡對樣品進行加工及測試，可以避免制樣過程中接觸化學溶液、機械應力及雜質污染等影響，通過對雙束掃描電鏡的測試角度的優化，可以達到近乎于垂直觀測效果，以得到準確的測量結果，從而可以快速地完成一系列測試的優點。

技術領域

本發明涉及PCB表面薄層分析技術領域，具體為一種PCB表面薄層品質分析方法。

背景技術

隨著科技水平的不斷提高及電子產品持續升級換代，要求PCB朝著“高、精、尖”方向發展，表面薄層包括化學鍍鎳金，化學鍍鎳鈀金，化學鍍銀，化學鍍錫，金手指，OSP等工藝鍍層也趨向于越來越薄，所以對于分析這些薄鍍層的品質提出了新的要求。同時表面是否存在污染物，污染后的厚度成分分析都急需解決。

現有的表面薄層品質分析方法：目前分析方法主要是通過電鍍或化學沉積一層鎳(一般大于3μm)或對表面層進行保護，然后做垂直切片，然后得到的切片經過研磨拋光等步驟，得到合格的垂直切片，然后用掃描電鏡測試得到的垂直切片，從而得到表面處薄層厚度及成分等信息。

現有流程缺陷：1.該流程需要經過是電鍍鎳或化學沉積鎳流程，容易造成二次化學污染，同時溶液可能會對鍍層表面產生侵蝕從而導致測量結果失實；2.在垂直切片注模的過程中，需要使用樹脂并經歷固化過程，容易產生熱應力，從而破化較軟的表面處理鍍層，比如金，錫等；3.在制作垂直切片的過程中，需要經過研磨拋光等流程，該流程中不可避免地受到拋光等機械應力的影響，同時也不可避免會引入拋光膏，水中的離子等污染，導致后續可能的鍍層成分分析失真；4.該流程耗時較長，通常需要四到五個小時才能完成切片制作，才可以進入下一步掃描電鏡垂直觀測，所有測試完成一般需要一天的時間。因此傳統分析方法耗時，流程復雜且容易造成測試失真。

發明內容

本發明的目的在于提供一種PCB表面薄層品質分析方法，具備由雙束掃描電鏡對樣品進行加工及測試，可以避免制樣過程中接觸化學溶液、機械應力及雜質污染等影響，通過對雙束掃描電鏡的測試角度的優化，可以達到近乎于垂直測試效果，以得到準確的測量結果，從而可以快速地完成一系列測試的優點，解決了傳統分析方法耗時，流程復雜且容易造成測試失真的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種PCB表面薄層品質分析方法，包括以下步驟：

S1、樣品取樣：使用剪刀，自動取樣機或者是指甲剪等工具將所需要測量區域從PCB板中取出，所測試區域需要盡量靠近樣品的邊緣；

S2、噴金處理：樣品表面進行導電化處理；

S3、樣品固定及轉移：測試樣品要牢固地固定在金屬樣品臺上，并確保樣品表面與金屬樣品臺導電良好，然后將帶有樣品的樣品臺安裝在測試平臺的斜面上，所需要測試區域須朝向測試平臺的最高處；

S4、電子束沉積保護層：用電子束沉積第一層保護層，以避免聚焦離子束沉積過程中對金屬表面的破壞；

S5、聚焦離子束沉積保護層：完成電子束沉積之后，使用聚焦離子束進行快速成像以確定第一層保護層位置，成像時間累計不超過1秒，然后利用聚焦離子束沉積第二層保護層；

S6、觀測面制作：完成保護層沉積之后，調整測量平臺傾斜角度，以保證樣品表面能垂直于聚焦離子束的方向進行切割；

S7、掃描電鏡觀測：調整樣品傾斜角，以保證有足夠的測量空間及儀器的安全，樣品位置調整完成后，即可進行觀測。