2026-11-03

应用案例 | PCB Cu‑Ag 镀层复合制样方案应用

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在 PCB 电子组件品质管控中，Cu‑Ag 镀层厚度是电镀工艺评价的关键指标。部分 PCB 银镀层属于薄层结构，镀层厚度达到百纳米级别，这类试样采用传统单纯机械制样手段，很容易出现镀层拖拽、边缘倒角、界面模糊等问题，导致镀层边界难以识别，厚度测量出现较大偏差。

广州领拓仪器科技有限公司针对 PCB 板 Cu‑Ag 镀层开展切片制备验证试验，整套试验流程包含样品信息确认、树脂镶嵌、梯度机械磨抛、离子束精细抛光、显微观测与厚度测量五大环节，通过机械磨抛结合离子束抛光的复合制样方式，获取清晰的镀层截面形貌，完成镀层厚度精准检测。

一、样品信息与分析目的

本次测试样品为 PCB 板 Cu‑Ag 镀层试样。样品突出难点在于银镀层厚度非常薄，如果仅做普通机械处理，镀层容易发生形变，显微镜下很难区分真实镀层界面。 本次分析目的：完成 PCB 样品截面试样制备，获得清晰完整 Cu‑Ag 镀层截面形貌，实现镀层厚度定量测量。

二、试样完整制备流程

2.1 冷镶嵌包埋

该 PCB 试样尺寸较小、质地脆弱，直接夹持加工极易造成样品破损移位。为保护样品、方便后续磨抛以及离子束抛光装样，采用标乐 EpoKwick™ FC 环氧树脂套装进行冷镶嵌包埋，搭配 SamlKup™模杯与脱模剂，控制包埋成品高度在 12 mm 以内，满足离子束设备样品台的安装尺寸要求。

2.2 梯度机械磨抛

镶嵌完成后，使用标乐 EcoMet250 手自一体磨抛机开展机械研磨抛光，分多道工序逐级去除材料，逐步消除切割带来的表层损伤。

最后 15 秒用水充分冲洗样品与抛光布。

仅完成机械磨抛的样品，镀层边缘存在明显变形，界面轮廓模糊，无法直接用于精准厚度测量，必须进一步做离子束修整。

2.3 离子束抛光精细处理

机械磨抛之后，使用徕卡 TIC 3X 三离子束切割仪对截面做精细抛光修复，消除机械研磨带来的倒角、镀层拖拽损伤。 设备工艺参数：加速电压 6kV，设置不同水平移动距离、倾斜角度、旋转角度，分多段累计抛光 20 分钟。离子束依靠高能离子对截面进行非接触式微加工，在不引入新机械应力的前提下，修整镀层界面。

三、制备结果与数据对比

分别使用金相显微镜、场发射扫描电镜对同一截面进行观测对比。

1. 金相显微镜观察 

机械抛光后的样品：镀层边缘起伏变形，边界模糊，难以分辨镀层真实轮廓。 

机械 + 离子束抛光后：Cu‑Ag 镀层界面层次清晰，可直接开展厚度测量，测得镀层厚度分别为 0.428 μm、0.536 μm。

2.场发射扫描电镜 SEM 观测 

SEM 高倍图像下，银镀层真实厚度约 417 nm，该结果与金相显微镜测量数据互相印证，证明经过离子束修整后的试样，测量结果真实可信。

四、案例总结

对于 PCB 上百纳米至微米级的薄层 Cu‑Ag 镀层，单纯机械制样会产生不可避免的机械损伤与边缘倒角，造成测量失真。 “冷镶嵌‑梯度机械磨抛‑离子束精细抛光” 这套复合制样工艺，机械磨抛负责快速去除大部分基体材料，离子束抛光修复薄层界面缺陷，非常适合 PCB 薄镀层、电子元器件薄层涂层的截面制备、形貌观察与厚度定量检测。

广州领拓仪器科技有限公司，可提供镶嵌、磨抛、离子束抛光全套制样设备，同时承接试样代制备测试服务。领拓仪器可针对 PCB 镀层、各类电子薄层涂层输出定制化制样工艺方案，帮助实验室解决薄层镀层制样难点，完成镀层形貌观察、厚度量化测量。

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