PCB產業在2024年逐漸復甦，然而競爭仍激烈，尤其來自東南亞國家憑藉低勞動成本的優勢，帶來不容忽視的挑戰。此外，由於市場需求的持續變化和技術提升，PCB產品正朝著更短生產週期與更小型化的方向發展，這對台灣製造商而言，不僅提高了開發和製造的難度，也增加了成本上升的風險。
什麼是PCB?
印刷電路板又稱印刷線路板，英文縮寫是PCB(Printed circuit board)或PWB(Printed wire board)，PCB是組裝電子組件的基底板材，故有「電子產品之母」的稱號，主要組成是基板+絕緣材料+銅箔，透過印刷及蝕刻設計電路的方式，導通各零組件，製成印刷電路板。
為何要發展PCB?
在尚未發展PCB前，電子產品皆是透過電線連接電子零件的方式導通電路，複雜的電子產品，需要的線路較多，產品體積較大，導致許多電子產品受限於空間，無法妥善的應用在生活上。為了解決電子產品體積龐大及提升良好的使用者體驗，發展出印刷電路板，在基材上使用銅箔取代傳統電線，減少電子產品的體積，達到輕便化電子產品的優點，不僅使電子產品的體積縮小，也進一步降低材料使用上的浪費，降低成本。
近年來，隨著消費者對電子產品輕薄化和多功能化的需求不斷提升，要在有限的空間內容納更多功能已成為設計關鍵。高密度互連（HDI）技術普及，以及5G與物聯網（IoT）等新興技術的發展，PCB的小型化成為必然趨勢。
PCB生產過程中常見問題
在PCB製程中，若是越早發現問題，能避免進一步損失，常見如：
•焊錫時，因BGA載板及電路板熱膨脹係數不同，造成BGA載板板邊上翹，形成類似笑臉的曲線，導致最終PCB出現焊接不牢、短路、開路(斷路)。
•材料的純度，影響電子產品的功能及穩定性。
•印刷電路板的絕緣材料中，玻璃纖維及樹脂的密合度，影響其散熱或材料強度。
然而，隨著PCB尺寸縮小，增加了檢測和識別缺陷的難度，對PCB品質控管帶來更高的挑戰。
如何分析PCB製程問題?
以BGA錫球焊性分析為例，常用方法包含：
•X-ray：為非破壞性檢測，一般只能觀察二維影像，透過二維影像觀察錫球形狀，當錫球裡面有過多或過大的氣泡，極有可能造成斷裂的問題，若錫球的大小差異明顯，則有可能造成空焊的問題。
•滲透染紅試驗(Red Dye Penetration)：為破壞性檢測，通常在非破壞性檢測無法解決的前提下使用，檢測後電路板會報廢，通常作為釐清問題或製程改善的手段。其理論為透過紅色藥水浸潤電路板，透過其良好的滲透性滲透至PCB的裂痕或缺陷中，待紅色藥水乾燥後，將BGA從PCB上直接剝離，觀察其染色狀況，判斷其缺陷。但此方法只能釐清BGA及PCB之間的接觸點的缺陷，對於錫球本身因氣泡造成的斷路問題。
•切片(micro-section,cross-section)：為一種破壞性檢測，通常使用電器檢測縮小範圍到可能有問題的錫球，透過切片的方式，進行影像觀察，有時問題不見得來自BGA的錫球焊接，有可能是PCB的線路問題，故透過切面方式觀察其剖面影像，可以更完整的分析問題。
不同分析方式各有優缺點，隨著PCB元件微小化，傳統檢測方式若是不敷使用，就需要使用進階檢測儀器來對樣品進行更微觀的觀察，如：電子顯微鏡。提早發現產品的微小缺陷，才能提高生產效率並縮短交貨時間。
PCB分析問題的關鍵設備-桌上型SEM
雖然電子顯微鏡可同時獲得高解析影像及元素組成資訊，以進行PCB元件更微觀的分析，但過往電子顯微鏡多為落地款，不僅佔空間且操作具有一定難度，入手門檻極高。而近年崛起的桌上型掃描式電子顯微鏡就成為PCB產業微觀分析的關鍵設備！
英商飛奈儀器代理的桌上型SEM-Nanos是基於擁有豐富電子顯微鏡經驗的團隊所設計，其設計理念是為了讓每個人於任何地點，都能簡單方便的使用SEM。
Nanos具備了SED、BSD及EDS的偵測器，在觀察PCB剖面或多層結構材料時，透過BSD的灰階影像辨別輕、重元素，也可使用EDS Line profile或Mapping功能，了解PCB剖面或多層結構的材料成分的分佈狀況，其中的Pseudo colour image的功能，將偵測器得到的電子訊號，從原先的黑白灰階影像，透過不同的顏色定義不同的元素，顏色的深淺定義不同的濃度，藉由彩色的影像，協助異物判斷，提升分析工作的效率。
在Nanos影像中，藉由影像放大至微米或奈米等級的尺度，可以釐清製程中的許多問題：
•焊錫不良造成的開路(斷路)問題及表面異物檢測
•PCB中玻離纖維分佈狀況
•PCB中環氧樹脂與玻璃纖維密合度(裂縫尺寸檢測)
•銅箔經過鑽孔及Plasma clean後的異物檢測(成分分析)
這是一般光學顯微鏡所無法執行的工作。
在東南亞市場勞動力及低成本競爭的壓力下，透過升級檢測設備來提高產品良率，為PCB業者開闢出一條全新的機會大道。
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