金相切片制樣模具及制備金相切片樣本的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于印制電路板生產技術領域，尤其是一種金相切片制樣模具及利用該模具制備印制電路板金相切片的方法。
【背景技術】
[0002]印制電路板是電子組裝件中的關鍵部件之一，隨著電子科學技術的快速發展，電子產品的應用領域正不斷擴大，這使得印制電路板制造業的地位獲得了提升。鑒于印制電路板的可靠性直接影響電子產品的質量，因此，提升印制電路板的質量稱為業界的關注熱點。電子產品的智能化、便攜式發展方向，推動著印制電路板制造技術向多層化、集成化方向進步，使得印制電路板制造工藝日益復雜，若其中某一環節出現質量問題，將導致印制電路板報廢，降低成品率，因此必須通過一定的檢測技術來判定制造產品的品質，以維護企業的市場競爭能力。目前，印制電路板的檢測方法眾多，但最直觀、經濟、準確可靠的就是金相切片檢測技術，該技術成為了印制電路板制造企業的常規產品品質監測技術。
[0003]金相切片(cross-sect1n，又名切片)檢測技術，是用特制液態樹脂將樣品包裹固封，然后進行研磨拋光與觀察的一種樣件檢測方法。檢測流程包括取樣、固封、標號、研磨、拋光、顯微觀察與照相，最后獲得樣品截斷形貌照片、開裂分層大小或尺寸等數據，是一種觀察樣品截面組織結構情況的最常用的制樣及檢測手段，因此觀察樣本的制作是金相切片檢測技術的關鍵步驟之一，受到人們的關注，并提出了多種樣本制作模具以及使用方法。目前，對于金相切片制樣模具的研究集中在兩個方面:(I)如何實現多樣品同時制樣，以提升制樣的效率，滿足樣本檢測數量快速增長對制樣速度的要求。例如:中國專利CN202372390U提出了一種印制板金相試樣封裝結構，該模具通過在加設附連板的方式，解決了傳統模具只包含一個試樣的問題；中國專利CN201685181U提出通過設置相同的基座、然后在基座上設置不同的桶體形式解決了相同的技術難題；中國專利CN103792119A通過在金相制樣模具中設置多個樣品槽的方式，縮短制樣時間提高分析效率。(2)針對特種印制板的性質，提高制樣的質量，提高切片研磨平整度、準確性等。例如:中國專利CN203418469U提出的一種超薄線路板金相切片固定夾；中國專利CN104684242A提出的一種撓性電路板的金相檢測構件及其制作方法；中國專利CN 102879246A提出了一種采用薄膜材料實現封裝芯片金相制樣方法以及金相樣品模具。通過這些措施，可防止樣本在制樣階段的彎曲、形變等問題，解決特種電路板制樣難度高、取樣檢測數據準確率低、取樣檢測成本高的問題。發明人在實際應用中發現，隨著需要檢測印制板樣本數的快速增加，以及實際生產過程中常常需要一次制作并觀察多個金相切片等情況的出現，現有的制樣標記方法在實際應用中存在缺陷。例如標記方式人為隨意性大，樣本標記容易因放置時間加長、放置環境濕度大或者放置過程中摩擦等情況逐漸褪色甚至消失等，不規范統一的標記方法與標記難于持久對檢測結果的復查、日后問題的追蹤帶來了困難。對此，發明人借助鑄造原理與活字印刷技術，提出了一種將印制板制樣與標記結合在一起的印制電路板金相切片制樣模具及其使用方法。該方法將樣件固封與標記一步完成，可實現對金相切片永久性統一標記，可解決現有制樣編號人為隨意性大、檢測結果重現受時間影響等問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對現有技術中存在的問題，提出一種將制樣中的樣件固封與樣本標記同時完成的印制電路板金相切片模具及其利用該模具制備印制電路板金相切片樣本的方法。
[0005]為實現上述發明目的，本發明提供一種金相切片制樣模具，包括:剛性外套、剛性外套內部的切片灌膠內套和切片標記內套;所述切片標記內套位于切片灌膠內套上方，包括剛性體外殼、剛性體外殼內部的用于放置活字的彈性體內墊;彈性體內墊設有用于固定活字的定位孔，所述切片灌膠內套用于放置樣品后注入樹脂，所述切片標記內套與活字共同組成切片標記組合件。
[0006]彈性體內墊作為活字的支撐載體。彈性體內墊中根據活字的造型、放置活字的數目等加工定位孔用于活字的定位及支撐。
[0007]作為優選方式，所述彈性體內墊上方設有頂蓋。頂蓋尺寸與切片標記內套的外壁尺寸一致，可與切片標記內套的剛性體外殼卡緊固定彈性體內墊，同時使活字保持垂直。
[0008]作為優選方式，所述定位孔為從彈性體內墊底部向上延伸的盲孔。
[0009]作為優選方式，所述定位孔為貫穿彈性體內墊底部的通孔。
[0010]作為優選方式，所述剛性外套的內徑和切片灌膠內套的外徑相同，切片標記內套外壁尺寸與切片灌膠內套的外壁尺寸大小一致。這樣可緊密套裝切片灌膠內套，為整個模具提供剛性支撐作用，防止在制樣過程中的機械形變。
[0011]作為優選方式，所述剛性外套、切片標記內套的剛性體外殼、活字為金屬剛性材料或硬質塑料制成，切片灌膠內套、彈性體內墊為彈性材料制成。
[0012]金屬剛性材料如鑄鐵、不銹鋼，硬質塑料如:聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯等塑料等。彈性材料如硅膠等。
[0013]作為優選方式，所述活字包括用于顯示樣品制作日期的日期活字、和/或用于顯示樣品編號的樣品主標號活字、樣品副標號活字。
[0014]日期活字包括數字“O?9”、“年、月、日”等信息，以便組成****年**月**日等制作日期標記。樣品標號活字包括數字“O?9”、字母“A?Z”等信息，以便組成第**一**號等樣本
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[0015]作為優選方式，所述活字是立方體結構。
[0016]作為優選方式，所述活字的長度比切片標記內套的剛性體外殼厚度長5?8_。
[0017]實際過程中，有時候切片灌膠內套內樹脂不會完全填滿，且樹脂固化過程會收縮，導致樹脂面與切片灌膠內套頂部出現高度差。活字高度比剛性體外殼長5?8mm，使活字足夠的伸入樹脂中，以便在收縮的樹脂中形成文字。
[0018]為實現上述發明目的，本發明還提供一種利用上述模具制備金相切片樣本的方法，包括如下步驟:
[0019](I)取樣:將印制電路板樣板放置于模板上，沖頭正對需取樣的位置，用力轉動手輪切下試樣，從試樣溜槽口拿取切片，或使用切割機將待檢測部位切割下來；
[0020](2)灌膠:將切片灌膠內套放入剛性外套中，將其放置于平板上，然后將切片直立于切片灌膠內套中，將加有催化劑和固化劑的液態樹脂對準樣品注入切片灌膠內套中形成膠體；
[0021 ] (3)放置切片標記組合件:將彈性體內墊放入切片標記內套的剛性體外殼中，根據樣本制作日期及樣品標號選取相應的活字，并將活字插入內墊相應的定位孔中，將切片標記組合件外壁涂抹脫模劑，并將其放置于切片灌膠內套的正上方，保障使活字插入膠體3?5mm；
[0022](4)后處理與檢測:待膠體固化后，將切片灌膠內套從剛性外套頂出，擠壓切片灌膠內套使切片標記組合件與切片灌膠內套、制備樣本分離，獲得統一編號的樣本;然后將切片樣本進行研磨拋光，在金相顯微鏡下觀察，即可獲得相關檢測數據。
[0023]本發明的有益效果為:實現了樣本制作與標記工序的合并，提高了制樣效率、降低了制樣成本;使用活字對切片進行標記，能靈活標記樣品制作日期及樣品標號，形成統一規范的實驗樣本標記方法，避免多個金相切片之間的混淆，且永久性標記利于后期切片的觀察記錄與檢測結果的復查等。
【附圖說明】
[0024]圖1為實施例1中整個金相切片制樣模具剖視圖。
[0025]圖2為實施例1中切片標記內套的剖視圖。
[0026]圖3為實施例1中切片標記內套的剛性體外殼俯視圖。
[0027]圖4為實施例1中切片標記內套的剛性體外殼剖視圖。
[0028]圖5為實施例1中切片標記內套的彈性體內墊俯視圖。
[0029]圖6為實施例1中切片標記內套的彈性體內墊剖視圖。
[0030]圖7為實施例1中切片標記內套的頂蓋俯視圖。
[0031 ]圖8為實施例1中切片標記內套的頂蓋剖視圖。
[0032]圖9為實施例1中使用的活字的俯視圖。
[0033]圖10為實施例1中使用的活字的左視圖。
[0034]圖11為實施例1中使用的活字的剖視圖。
[0035]圖12為實施例2中整個金相切片制樣模具剖視圖。
[0036]圖13為實施例2中切片標記內套的剖視圖。
[0037]圖14為實施例2中切片標記內套的彈性體內墊俯視圖。
[0038]圖15為實施例2中切片標記內套的彈性體內墊剖視圖。
[0039]圖16為實施例2中使用的活字的俯視圖。
[0040]圖17為實施例2中使用的活字的左視圖。
[0041 ]圖18為實施例2中使用的活字