PRINTED CIRCUIT BOARDS (PCB)

Guía para análisis metalográfico a PCB's

Utilice esta guía para obtener consejos sobre dónde empezar al realizar la preparación y el análisis metalográficos en placas de circuito impreso (PCB). Incluye consejos para lograr los mejores resultados en su aplicación metalográfica.

Aspectos a tener en cuenta al trabajar con placas de circuito impreso

NOTAS IMPORTANTES A CONSIDERAR

Las placas de circuito impreso (PCB) se pueden analizar para medir diversos aspectos. Socavación, crecimiento, saliente y ampollas son solo algunas de las posibles propiedades que se buscan al analizar las PCB.

A menudo, se realiza un microcorte transversal para garantizar que la placa terminada cumpla con las especificaciones IPC o militares. Estas normas imponen requisitos estrictos de acabado superficial que justifican una cuidadosa consideración del procesamiento. Asegurarse de que las muestras estén libres de rayones, planas y perpendiculares a la superficie de rectificado durante todo el proceso de preparación minimiza los errores en la evaluación de los componentes.

Consejos para cortar placas de circuito impreso

Todo el seccionamiento debe realizarse en húmedo, con un flujo abundante de refrigerante dirigido al corte. El corte en húmedo produce un acabado superficial más liso que un corte en seco. El uso de refrigerante también protege contra daños superficiales causados por sobrecalentamiento y tensiones mecánicas. Es importante reducir los daños durante el seccionamiento. Los daños mecánicos, como las fracturas, pueden penetrar profundamente en la estructura y prolongar los pasos de preparación posteriores. Existen dos tipos principales de herramientas de corte: abrasivas y de precisión.

El seccionamiento agresivo puede causar daños mecánicos y térmicos, por lo que debe evitarse. Por ello, generalmente no se recomienda el seccionamiento abrasivo. El seccionamiento de precisión produce una excelente calidad de superficie de corte y permite seccionar cerca del área objetivo. Las fresadoras también permiten seccionar PCB en probetas.

Algunas plantas de fabricación incorporan áreas de prueba en sus tableros. Estas áreas se utilizan para comprobar la calidad. Las probetas se pueden extraer del tablero mediante prensado o, alternativamente, se puede utilizar una sierra cinta para retirar el área general y, posteriormente, una sierra de precisión para retirar las probetas.

Consejos de corte de precisión

Precision Cutting Tips

Los discos de corte de precisión se utilizan para seccionar tableros cerca del área de interés sin causar los daños que pueden producirse con técnicas de seccionamiento más bastas. En el borde exterior del disco hay una sección donde el abrasivo se ha unido con aleaciones metálicas. Con el cuidado adecuado, los discos de precisión pueden utilizarse para cortar miles de muestras sin necesidad de reemplazarlos.

Nuestra IsoMet® 1000 tiene un accesorio de mesa opcional que se usa comúnmente para seccionar probetas.

Discos de precisión recomendados para seccionamiento de placas de circuito impreso sobre mesa

11-4239 0.020in [0.5mm]

11-4241 0.025in [0.6mm]

11-4242 0.035in [0.9mm]

Los discos 30HC no deben desbastarse

Cortadora de Precisión

Al trabajar con muestras delicadas o pequeñas, las máquinas de precisión son la solución ideal. Elija entre máquinas manuales y automáticas para obtener la calidad y consistencia que necesita.

Cortadora automática de Precisión

Garantice la consistencia, la precisión de posicionamiento y la mejor calidad de las superficies de corte gracias a las interfaces fáciles de usar. Ideal para muestras pequeñas y medianas.

IsoMet® High Speed Pro

Nuestra máquina de precisión más grande y totalmente automática, la IsoMet High Speed Pro, cuenta con una disco de corte de hasta 8″ [203 mm], ideal para muestras pequeñas y medianas. Cuenta con movimiento de disco en 3 ejes y un sistema de reacondicionamiento automático para mantenerla fresca.

Consejos para el montaje de componentes electrónicos

El montaje de muestras metalográficas permite la automatización y facilita la manipulación durante los pasos posteriores de la preparación y el examen metalográficos. Las muestras con formas intrincadas se pueden montar para crear formas uniformes, lo que permite la automatización del proceso de preparación.

El montaje de muestras también protege y preserva los bordes o defectos superficiales durante la preparación metalográfica. El método de montaje no debe alterar en absoluto la microestructura de la muestra. La presión y el calor son las fuentes más comunes de efectos perjudiciales. Temperaturas cercanas a 177 °C y presiones cercanas a 4000 PSI son comunes para el montaje por compresión en caliente.

La geometría y las propiedades de la muestra pueden determinar el método adecuado para el montaje de componentes electrónicos. Se recomienda un sistema epóxico de baja viscosidad y buena calidad, como EpoxiCure® o Epo-Thin®.

Una selección cuidadosa puede garantizar que el medio cumpla con las necesidades de montaje en cuanto a tiempo, viscosidad, temperatura y contracción. Los sistemas acrílicos pueden aumentar el rendimiento con tiempos de curado rápidos de entre 5 y 30 minutos. Sin embargo, no se recomiendan debido a sus menores niveles de adhesión e infiltración de la muestra. Los sistemas epóxicos son los medios de montaje recomendados para componentes electrónicos. Con viscosidades más bajas y tiempos de trabajo más largos, el epóxico mezclado puede utilizarse con un sistema de vacío para mejorar los niveles de penetración en geometrías complejas.

Estas pequeñas características y geometrías complejas pueden dificultar la infiltración. Una infiltración incompleta puede generar poros que pueden complicar el análisis y provocar errores de medición. Al trabajar con EpoxiCure o EpoThin, calentar la resina a 40 °C en un horno antes de mezclar puede reducir la viscosidad y aumentar la infiltración. Verter bajo un vacío de 22-24 inHg y ciclar las muestras al vacío varias veces en intervalos cortos de aproximadamente 60 segundos también puede facilitar la infiltración de los sistemas epóxicos. Este ciclado puede automatizarse mediante el sistema de vacío SimpliVac.

Consejos para el pulido y esmerilado de componentes electrónicos para todos los métodos

Cuando los componentes electrónicos contienen metales no ferrosos y polímeros, el paso final de pulido debe ser MasterPrep®. La alúmina también es mejor para materiales no reactivos como el níquel y el oro.

Si se analiza silicio, cualquier pulido debe comenzar con un abrasivo de grano no superior a 600. Debido a su dureza y fragilidad, el uso de abrasivos de grano superior a 600 puede causar daños significativos por impacto. La suspensión de sílice coloidal, como MasterMet®, es más adecuada para materiales de silicio y debe utilizarse para el paso final del pulido.

Otros materiales para los que la sílice coloidal también es más adecuada son muestras como vidrio, óxidos, aluminio y cobre. Si el objetivo es el análisis de la interfaz, el diamante fino para los pasos finales de pulido puede proporcionar claridad sobre los óxidos.

Cuando se requiere soldadura de plomo eutéctica o casi eutéctica, se puede utilizar el método general que se describe a continuación con una pequeña modificación. En lugar de la suspensión de diamante, se debe utilizar pasta para reducir la posibilidad de incrustación de abrasivos.

El sistema de dosificación Burst de Buehler permite conservar los diamantes y mejorar la consistencia.

La velocidad ideal del sistema de dosificación Burst varía según el tamaño del plato y el paño de pulido utilizado. Como regla general, para platos de 8″, un ajuste de ráfaga de 3 es un buen punto de partida; para tamaños de 10″ y 12″, configure el sistema de ráfaga en 4 y ajústelo según sea necesario. Puede que sea necesario experimentar un poco para determinar la configuración óptima y asegurar una cantidad suficiente de abrasivo y humectación del paño. Los dispensadores Burst también pueden dispensar extensores simultáneamente con el diamante, si se desea.

Las cargas indicadas en los métodos de esmerilado y pulido son recomendaciones para una muestra montada de 1,25″. Si se utiliza fuerza central durante la preparación, la fuerza indicada debe multiplicarse por el número de muestras a pulir. Para diferentes tamaños de muestra, utilice nuestra calculadora de conversión de carga para determinar la carga correcta para su aplicación.

Método para la preparación moderna de placas de circuito impreso

Algunos objetivos comunes de análisis de PCB son la medición de huecos, el examen de delaminación, el análisis de microestructura y el espesor del recubrimiento. Las mediciones dimensionales se realizan fácilmente con nuestra versión básica del software de imágenes OmniMet®. Para análisis más complejos, son más adecuadas las versiones superiores del software OmniMet.