sem扫描电镜在印刷电路板(PCB)行业的应用有哪些呢？

印刷电路板(PCB)简介：

印制电路板的英文名称为：The Printed Circuit Board，通常缩写为PCB。在电子产品中，印制电路板的主要功能为支撑电路元件和互连电路元件，即支撑和互连两大作用。

电子设备采用印制板后，由于同类印制板的一致性，从而避免了人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修。

使用到扫描电镜检测的PCB工艺流程。

sem扫描电镜在PCB行业主要用于失效分析和表面分析。

1.芯片键合失效/缺陷分析

在半导体芯片失效的分众多检测手段中，扫描电镜在管芯/封装裂缝、管芯粘合失效/缺陷、键合失效/缺陷、线缺陷/断裂、引脚失效/缺陷、管芯/封装表面存异物、管芯表面缺陷、密封裂缝/缺陷等方面的检测中起着重要作用；

引线键合是将半导体芯片焊区与引线框架或基板上的金属布线焊区用金属细丝连接起来的封装工艺技术。

2.Ni/Au镀层—镍腐蚀失效分析

PCB上用镀镍来作为贵金属和贱金属的衬底镀层，对某些单面印制板，也常用作面层。对于重负荷磨损的一些表面，如开关触点、触片或插头金，用镍来作为金的衬底镀层，可大大提高耐磨性；镍镀层厚度一般不低于2.5微米，通常采用4-5微米。

3.集成电路失效分析

集成电路是汽车和飞机中很重要部件之一，轻微的污染和工艺参数的改变都会导致这些器件的失效，分析失效的原因是产品质量保证很重要的步骤；

电路的夹杂和缺陷是要分析和鉴别的，通过更加深入详细地切片和薄片分析是行之有效的失效分析方法。

4.表面分析：PCB板内电镀铜性能分析（晶体结构）

在印刷线路板中，板内的电镀铜起到信号传输的作用，它的延展性和抗拉强度直接关系到产品质量与使用寿命等问题；

电镀铜的晶体结构是和它本身的物理特性是相关的，通过观察电镀铜晶体结构可以知道电镀铜的性能是否好，电镀的工艺是否满足要求；

质量好的电镀铜：晶粒多边形，尺寸2-6um，无晶界缺陷，有一定数量孪晶；

质量差的电镀铜：晶粒尺寸小于1um，延展性差，晶型为柱状晶。

5.覆铜板制作-电解铜箔表面晶粒结构观察

电解铜箔是覆铜板及印制电路板制造的重要的材料。

厚度为5μm 和9μm 的薄铜箔通过电化学的方法在其表面进行微结构的生成和处理，从而在制作覆铜板时候提高铜箔的粘合力，避免铜箔脱落和接触不好；

目前电解铜箔添加剂的配方很多，不同的配方可以调整出不同的产品晶粒结构，晶粒结构需要sem扫描电镜来观察。

6.多层PCB板内层黑氧化表面微观形貌

黑化的作用：钝化铜面；增强内层铜箔的表面粗化度，进而增强环氧树脂与内层铜箔之间的结合力。

一般内层黑氧化处理方法有：

1.棕氧化法

2.黑氧化处理

3.低温黑化法

采用高温黑化法内层板会产生高温应力可能会导致层压后的层间分离或内层铜箔的裂痕。