两个实验室做了相同的切片，但给出了不同的结果 — 原因往往不在于技能，而在于过程。 IPC-TM-650 方法 2.1.1 的存在正是为了解决该问题：标准化样品的制备方式以及显微切片测试的执行方式。
本文介绍了该测试方法的作用、应遵循的步骤以及直接影响结果的控制点。
1. 什么是 IPC-TM-650 和方法 2.1.1？
IPC-TM-650 是一组收集材料和电子产品测试方法的文件。本套方法 2.1.1 规定了如何进行显微切片 — 即对样品进行切割、成型、研磨和抛光，以在显微镜下观察内部结构。
| 概念 | 内容 |
|---|---|
| 显微切片 | 样品破坏法沿切割面观察内部结构 |
| 目的 | 检查电路板结构、焊点、电镀和接口 |
| 自然 | 破坏性方法，结果仅适用于切割样品 |
| 2.1.1 作用 | 标准化执行顺序和条件，以便可以在不同时间和不同房间之间比较结果 |
范围说明：详细规格（磨料类型、磨料顺序、压力、抛光步骤、照片要求）在标准文本中规定。企业在应用时需要直接与标准进行比较，而不是依赖间接描述。
2. 为什么流程标准化很重要？
- 结果必须具有可比性：如果没有标准流程，就不可能知道差异是由于样品还是方法造成的。
- 被破坏的样本无法重做：准备步骤出错就意味着失去观察的机会。
- 样品制备可能会产生虚假缺陷：划痕、毛刺和假间隙都很容易被解读为真正的缺陷。
- 结论必须是可验证的：第三方需要知道样品的处理顺序。
3. 处理步骤
| 步骤 | 目的 | 主要控制点 |
|---|---|---|
| 选择位置并剪出图案 | 将切割平面插入要测量的区域 | 切削方向、速度和切削力适合材料 |
| 清洁样品 | 镶嵌前清除杂质 | 不会留下影响模制塑料粘合力的残留物 |
| 镶嵌样品 | 固定样品进行研磨而不使其变形 | 合适的成型树脂，限制空气和空洞 |
| 粗磨 | 将样品面靠近待观察平面 | 压力和时间；避免磨削过深而丢失测量区域 |
| 精细研磨和抛光 | 去除划痕，创建可观察的表面 | 磨粒序列逐渐减小，压力逐渐减小 |
| 清洁、干燥 | 去除表面的磨料颗粒和杂质 | 拍摄前请勿在表面留下颗粒 |
| 观察和测量 | 记录特征并测量尺寸 | 放大倍数合适，照片中有比例 |
4. 样品及切割位置要求
- 切割位置必须具有代表性对于所评估的区域，不要因为方便而选择。
- 切割方向必须合适与观察的结构：通孔纵向切割，球形元件球排垂直切割。
- 需要对照样品在相同条件下准备以区分真正的异常与正常特征。
- 首先需要背景图片才能选取样品是否将接受后续环境或机械测试。
五、设备及物资要求
| 类别 | 角色 | 不当时的影响 |
|---|---|---|
| 花样切割机 | 切割时材料不变形 | 假裂纹、金属毛刺、缺失区域待调查 |
| 镶嵌材料 | 固定样品 | 研磨过程中的假间隙、样品偏斜 |
| 研磨和抛光用品 | 创建可观察的表面 | 划痕、薄层损失、平面扭曲 |
| 光学显微镜 | 观察并拍照 | 界面和薄层不可见 |
| 照片上的测量装置 | 测量尺寸参考 | 数据无法验证 |
六、实践中常见错误
- 研磨时跳过中间步骤：为了节省时间从粗颗粒跳到细颗粒，导致无法处理的深层划痕。
- 打磨时用力过猛：造成毛刺并使软金属层变形。
- 步骤之间请勿清洁：上一步留下的磨料颗粒会产生新的划痕。
- 磨削过深：金属间化合物层或薄涂层的去除进行评估。
- 仅以一种放大倍数拍摄：缺少整体信息或缺少细节，具体取决于所选的放大倍数。
- 不记录执行的序列：结果不能被复制或有争议的解释。
7. 做说明以便验证结果
- 切割位置和方向，用图表或照片显示产品上的位置。
- 执行研磨和抛光步骤的顺序。
- 每个图像的放大倍数和相应的比例。
- 控制样本信息和背景图像（如果有）。
- 标准和质量水平用于评估结果。
8. 常见问题
这个程序是强制性的吗？
取决于客户的要求和适用的质量体系。在许多情况下，参考标准化测试方法是有争议的结果被接受的条件。
是否可以自己构建内部流程？
是的，但应基于标准化测试方法，并明确说明与标准的偏差（如果有）。
从哪里可以获得详细的技术规格？
直接取自标准文件中的测试方法内容。本文仅介绍一般角色和顺序。
模具错了需要重新制作吗？
通常需要重新进行，因为样品已被切割和研磨。这就是为什么从一开始就准备足够的备份样本很重要的原因。
我需要分多个步骤拍照吗？
应在重要步骤时采取，特别是在深磨之前。如果检测到问题，上一步的照片有助于确定问题是在样品中还是在制备过程中。
9. 结论
切片的价值在于结果的可靠性，而可靠性直接取决于是否符合标准化过程。正确制备的样品可提供具有可比性、可重复性且在发生争议时可辩护的结果。
要做到四点：遵循研磨抛光顺序，不要跳过步骤；控制各阶段压力；完整记录切割位置、顺序和放大倍数；并始终在相同条件下制备对照样品。
参考资料
- IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
- IPC-6012 — 刚性印刷电路板的技术要求。
- IPC-A-600 — 印刷电路板的验收标准。
- J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
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