PCB產業
Printed Circuit Board Industry
PCB失效分析、製程品質管控與研發關鍵材料
1.失效分析與缺陷檢測
隨著電路板層數增加（高達 50 層）與微孔化，傳統光學顯微鏡解析度不足，難以找出微小的失效點。常見缺陷： 通孔（Via）壁面鍍層不均、焊盤腐蝕、分層開裂（Delamination）及錫鬚（Whiskers）導致的短路。
銅導電分層開裂(Delamination)
解決方案：
樣品前製備：針對異常位置進行破片、物理研磨及拋光。
高倍率影像觀察： 利用 SEM 奈米級的解析度，精確觀察表面微結構。
EDS 成分分析： 進行微區成分分析，辨識污染物或金屬成分異常。
2.非導體樣品的檢測瓶頸
PCB 基板多為絕緣材料（如環氧樹脂、玻纖），在 SEM 觀察下會產生電荷累積（Charging），導致影像扭曲或無法對焦。
電荷累積造成影像模糊
解決方案：
低真空模式： 使用具備低真空功能的 SEM，透過殘餘氣體分子中和表面電荷，無需鍍膜即可觀察原始形貌。
導電鍍層： 在樣品表面鍍上一層極薄的金或碳導電膜，以利電子流失。
3.先進封裝與新材料挑戰
玻璃基板（Glass Substrate）與細線寬（2um 以下）製程成為趨勢，傳統 SEM 檢測效率與精準度面臨挑戰。
解決方案：
場發射 SEM (FE-SEM)： 導入高解析度的熱場發射 Phenom Pharos G2，能在低電壓下取得清晰影像，減少對玻璃纖維或有機薄膜材料的電子束損傷。
桌上型 SEM 普及化： 針對產線端的即時品管，Phenom系列的桌上型電子顯微鏡，獨特的真空腔體設計，只需40秒即可成像，縮短樣品送測時間，提高生產線的競爭力與反應速度。
4.數據整合與智慧化
SEM 手動拍攝與人工判定效率低下，難以應對 未來大批量、高良率要求的 AI 供應鏈需求。
解決方案：
自動化掃描及大圖拼接： 導入可設定座標的自動化載物台，針對大範圍 PCB 切片進行拼接（Stitching），產出高解析度的全圖。
解決方案
Phenom XL G3大樣品艙電子顯微鏡，獨特的真空腔體設計，40秒快速成像，保持樣品觀測完整性。
- 高倍率影像觀察，能夠觀測和分析微米到奈米等級的表面微結構
- 結合EDS可進行微區成分分析，藉由點、線、面掃描，搭配Phenom 軟體ChemiSEM的即時成分分析功能
- 優越的低電壓成像能力，配備了高感度、低加速電壓的設計，使系統在低電壓條件下仍能保持優異的訊噪比
- 可進行自動化掃描及大圖拼接，導入可設定座標的自動化載物台，針對大範圍 PCB 切片進行拼接（Stitching），產出高解析度的全圖
大範圍PCB剖面BSD影像
Technoorg Linda離子研磨機
針對異常位置進行破片、物理研磨及拋光，使用離子研磨儀對材料表面進行研磨，消除因為樣品物理研磨過程中，砂紙造成的刮痕及材料表面形成的非晶相結構。
銅導線表面微結構(離子研磨前) 銅導線表面微結構(離子研磨後)
