PCB（印制電路板）行業(yè)數碼顯微鏡選型指南

走進印刷電路板（PCB）及其總成（PCBA）的微觀世界

數碼顯微鏡被廣泛用于電子行業(yè)的質量控制和保證（QC/QA）、故障分析（FA）以及研發(fā)（R&D），尤其是在印刷電路板（PCB）以及印刷電路板總成（PCBA）方面。數碼顯微鏡有助于提高QC、FA以及研發(fā)工作流程的效率。了解數碼顯微鏡的性能優(yōu)勢，例如簡單直觀的操作系統(tǒng)、快速簡單的放大倍率切換方式，并且可以通過編碼準確調取參數。

需要考慮的因素

放大倍率和分辨率

有些零部件需要從宏觀整體到微觀細節(jié)進行顯微分析：從宏觀（>2毫米）到細觀（<2毫米到50微米），再到微觀（<50微米到1微米）

鑒于數碼顯微鏡的性能，以下是在這些尺寸比例進行顯微分析時需要考慮的重要因素：

足夠高的放大倍率和分辨率，以展現細觀或微觀比例的微小細節(jié)。

放大范圍，方便用戶能夠迅速從零部件示意圖轉到觀察微小細節(jié)。

在線，隨機，或離線質量控制（QC）

大多數情況下，生產過程中的顯微分析以及在線和隨機QC會直接在生產現場進行，以檢測產品是否存在任何缺陷或異常。在生產過程的關鍵環(huán)節(jié)進行快速檢查或篩選有助于確保產品符合質量標準和規(guī)范。離線QC通常在生產活動的各個階段進行，但遠離生產現場，其目的是進一步減少，甚至消除不符合特定規(guī)格的檢測產品。離線QC的頻率低于在線或隨機QC，而且通常需要對零部件進行更為詳細的調查。

快速檢查或深入分析（FA或R&D）

對于源自生產或服務階段的FA，以及原型設計和產品開發(fā)（R&D），有時可能需要對零部件進行快速檢查或深入分析?？焖贆z查或深入分析均可用于對故障進行根本原因分析，或者在研發(fā)階段開展原型研究。根本原因分析通常需要對一個或多個零部件或者連接進行詳細評估，以清楚了解導致產品故障的原因。在產品開發(fā)過程中，原型設計通?？梢越柚?strong>對零部件和連接進行快速檢查或深入分析，實現優(yōu)化，從而驗證產品性能，并且能以高效率的方式投入生產。

徠卡數碼顯微鏡提升顯微分析效率

合適的應用領域

Emspira 3數碼顯微鏡有助于在線或隨機QC實現高效率的顯微分析、基礎分析和記錄，同時在宏觀到細觀（>2毫米到50微米）比例上實現FA和研發(fā)的快速檢查。

DVM6數碼顯微鏡可實現高效的顯微分析、詳細分析和記錄，以便在細觀到微觀（2毫米到1微米）比例上對FA和研發(fā)工作進行離線QC和深入分析。

徠卡不同數碼顯微鏡的優(yōu)勢對比

Emspira 3和DVM6數碼顯微鏡在顯微分析、質量控制、FA和研發(fā)方面的優(yōu)勢。

在線、隨機或離線QC的示例：

電子設備的顯微分析

在線或隨機QC

利用在線QC檢查缺陷或錯誤時，顯微鏡通常可以用于：

在較低放大倍率下獲取零部件的整體示意圖。

快速放大零部件的感興趣區(qū)域，后者需要在更高的放大倍率下進行更為詳細的檢查，以查看微小細節(jié)。

案例分析：

作為一個在線或隨機QC的潛在案例，使用徠卡數碼顯微鏡（如Emspira 3）記錄的硬盤部件圖像。此例中，我們可以看到硬盤磁碟或盤片讀寫頭和驅動臂的示意圖。接著，通過輕松、快捷地增加變焦系數，可以記錄讀寫頭和驅動臂的圖像，從而在較高放大倍率下呈現劃痕（缺陷）以供記錄。

較低放大倍率下硬盤讀寫頭和驅動臂的圖像。

放大圖中的區(qū)域，以呈現同一硬盤讀寫頭和驅動臂的更多細節(jié)。驅動臂靠近頭部區(qū)域的金屬表面有劃痕（箭頭位置）。

離線QC

對于離線QC期間的顯微分析，顯微鏡通常用于對零部件進行更為詳細的檢查，這對于在線QC來說不切實際或者沒有可能。作為離線QC的潛在案例之一，圖4顯示了硬盤底部的局部圖像，即PCB電路板的底面。使用DVM6顯微鏡拍攝的圖像，該顯微鏡配備一體式環(huán)形燈以及采用四分之一波片和浮雕對比法的同軸照明裝置。我們可以看到焊盤、跡線、通孔以及基板表面。硬盤PCB電路板底面的不同細節(jié)，例如劃痕、缺陷和污染，在其中一張圖像上有著更加清晰的顯示。正如硬盤PCB電路板所示，DVM6的一體式照明裝置和多種光學對比法確保用戶能夠觀察并記錄難以看到的零部件細節(jié)，而且更加高效，因為無需更改顯微鏡設置。

DVM6拍攝的硬盤底部PCB電路板的局部圖像，該顯微鏡配備一體式LED環(huán)形燈和漫射器。將圈出區(qū)域以及箭頭標記位置進行比較，后者呈現了配備同軸照明裝置的顯微鏡對相同區(qū)域拍攝的圖像。

圖中所示相同PCB區(qū)域的圖像。使用DVM6拍攝的圖像，該顯微鏡配備一體式同軸傾斜照明裝置和采用浮雕對比法的四分之一波片。請注意，相比環(huán)形燈照明圖像，焊盤上的劃痕和缺陷（箭頭所示區(qū)域）以及基板上的缺陷和變化（圈出區(qū)域）變得更為明顯。

總結

許多行業(yè)要求以更高的效率和更低成本，生產數量更多的零部件，同時必須滿足日益嚴苛的產品規(guī)格。因此，制造商需要不斷提高工作流程的效率，不論是顯微分析和生產、質量控制和保證（QC/QA）、故障分析（FA），還是研發(fā)（R&D）。通常，工作流程從宏觀比例擴展到細觀比例，再到微觀比例。

徠卡數碼顯微鏡無需目鏡即可工作，可以在顯示器上直接觀察零部件的實時圖像，確保用戶能夠以高效且符合人體工程學的方式開展工作。它們可以用于不同行業(yè)的顯微分析、QC/QA、FA和研發(fā)，以優(yōu)化整個工作流程。本文介紹了根據用戶需求選擇合適的數碼顯微鏡時需要考慮的因素。

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關于徠卡顯微系統(tǒng)

徠卡顯微系統(tǒng)的歷史最早可追溯到19世紀，作為德國著名的光學制造企業(yè)，徠卡顯微成像系統(tǒng)擁有170余年顯微鏡生產歷史，逐步發(fā)展成為顯微成像系統(tǒng)行業(yè)的廠商之一。徠卡顯微成像系統(tǒng)一貫注重產品研發(fā)和應用，并保證產品質量一直走在顯微鏡制造行業(yè)的前列。

徠卡顯微系統(tǒng)始終與科學界保持密切聯系，不斷推出為客戶度身定制的顯微解決方案。徠卡顯微成像系統(tǒng)主要分為三個業(yè)務部門：生命科學與研究顯微、工業(yè)顯微與手術顯微部門。徠卡在歐洲、亞洲與北美有7大產品研發(fā)中心與6大生產基地，在二十多個國家設有銷售及服務分支機構，總部位于德國維茲拉(Wetzlar)。