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一、缘起与切样说明
电路板协会服务业界与会友一向剑及履及不遗余力，主要领域在出版书刊，市场调查，各种培训课程，多样自办与协办活动，举办年度展览等世界级盛况，出类拔萃有口皆碑。自从三年前TPCA首先对会友开放真刀真枪的“失效分析”以来，使得协会又在一般性服务工作之外，更于电路板之制造与组装等现场实做方面，也能以真功夫与热忱心服务会友。尤其是一些二线厂方面，在原本资源不足下亦能获得不少宝贵的经验，而在良率方面有所提升有所改善。此等历历在目的实绩早已使得其他同类组织蹚乎其后望尘莫及！
1.1 初步整机拆解
2012 年由TPCA所属之“技术发展委员会”做出决定，以台币3万1千元的市价购买一台知名畅销的iPhone 5，进行实做性的拆解与微切片深入剖析。希能从精彩的微切片画面中获取一些保密的先进技术，提供会友与业界共同分享彼此学习。于是经工研院对整机熟悉的专家们先做机体的分解与照相，并对各种零组件加以正确指名与功能说明。这部分与一般网站上所公布的各种拆解内容十分类同，走马看花浮光掠影之下，读者只能从数据充实说明详尽中多一些年青式话题与潮流性认知，对现场改善除陈布新排错学习方面，则尚有一段无奈的距离。
初拆取得狭长型双面组装的电路板后，即进入封胶镶埋与进一步微切片的细部分析。这部份微细的精密工作本应由笔者动手，也许是工研院某些高手们一时技痒，竟然将长条型的十层主板全板平躺在一个浅槽容器内，再倒入双液型透明环氧树脂将之整体进行薄薄的镶埋，经加热固化后锯成四块。然后利用细砂纸削平断面即以X-Ray透视与SEM电镜，针对狭窄的断面进行穿透式的黑白摄像。
1.2 断面的黑白图像
读者须知X光透视与SEM的电子反射均可刺入表面某种深度而单面取像，无需考虑底部站立面的平坦与平行，甚至连正面也无需极其小心的精密抛光。如此低倍黑白取像的画面虽不能说有多么清晰精彩，但也还不至十分模糊失真。试问此等约略大概式的图像，对现场制程改善有何帮助有何借鉴可言？反之高倍彩色光学显微镜的逼真取像，不但其观察断面要绝对平整光亮，连站立于显微镜试样平台的背面也必须绝对平整与绝对平行，唯其如此所取得的彩色高倍画面，也才得看得一清二楚也才不致模糊失真。
此即一般PCB厂采用光学显微镜者，只能针对500倍以下的大量QA/QC级试样进行简单的观察与量测。更大倍率之精密观察与分析，都要靠所谓高科技的SEM了。然而SEM黑白不清的图像又能帮多少忙，真是天知道了。
1.3 光学显微镜高倍取像的困难
笔者平时要求自己所有失效分析用的切片取像，其2000倍的单一画面中所有呈现的元素都必须全部清晰，而且前后左右移动寻找关键镜头时，也尽量做到不可失焦！试问若固定焦距的单一画面已经无法全部清楚，那么十几张左右接图或上下接图又如何能免于模糊？任何画面起码的成绩是图像中也不允许出现刮痕，不然什么叫专业？当然这种累死人的做法只能用于失效分析FA级的切片上，一般QC级与QA级切片，在量多与应急下也只能权宜从事而难以彻底要求了。
由于拆解板正面最关键PoP式的A6 CPU部分，已被切成为Area 3并已被封胶成为薄薄的切样，如此之宽度不足单靠手动削平与抛光，想要做到平日宽厚样面的取像水平已经大有问题了。于是只好死马当活马医，加倍小心将断层之正面先用4000号砂纸在转盘上尽量削到真平，然后再小心手动加倍耐心缓缓抛光。正面到位后还要将背底站立面也小心削平，并细修到与正面完全平行，即便如此所取得低倍（200～400倍）连图画面只能勉强及格而已。
二、PoP（Package on Package）的进步
所谓PoP是指在手执电子产品或航空电子品，由于主板可用基地狭小与高度受限下，只好将许多IC芯片先在封装体的内部自行上下立体迭置。完成封装成为主动组件后，又将就近的内存直接焊在CPU封装组件体之上成为顶件与底件。如此小心成为上下顶底两家迭成为合体之后，再小心谨慎将其回焊于主板的正面才算完工。如此不但可节省主板的用地，而且CPU与北桥内存之上下互连，更可减少高速讯号长途传输的噪声。五年前此种立体封装与组装技术即首先出现在智能型手机上，将来还会进一步广用于各式精密电子品中。
2.1 第一代PoP的问题
第一代PoP在线外先行将顶件底面外围两圈大型结构球，对准焊妥于底件外围裸露的球垫上成为单件后，才去一次贴焊于主板上。此法具有节省工时与提升良率之双重好处。但由于上下两件结构不同，以致后续强热中受力变形的程度也各异，即使已妥焊于主板成机后，彼此不同调的应力作祟还会带来许多开裂的后患。
2.2 第二代PoP的改善
针对第一代PoP在主板上完成回焊后，由于底件与底件南辕北辙的彼此应力，以致后续可靠度不佳存在焊点开裂的潜在事实。于是就先将底件正面全部进行封胶而不再留出外围两圈空白承垫，如此将可使得底件的刚性与强度大幅增加。为了仍能承焊顶件外围两排机械球起见，于是又在封胶体中预留两圈见底的盲孔，特称之为穿模孔（Through Mold Via， TMV）。经过此种补强后的第二代PoP其后续高温时的应力起伏已大幅缩小而变得较为可靠了。
三、通孔式微与盲孔兴起
PCB的通孔镀铜一向做为层间互连与零件脚插焊的重要工具，然而20年来的技术演变已使得盲孔将逐渐取代通孔，其背景故事如下：
3.1 互连功用的转移
从多层板层间互连（Inter-connection）的角度来看，通孔或盲孔镀铜都能完成使命。20年前以通孔为主角的年代，良好的镀铜孔壁除了做为层间互连外，更还是主动与被动组件插脚波焊的根据地。然而自从SMT兴起，零件引脚改以锡膏贴焊在上下板面后，各种通孔（全通孔或内埋的部分通孔）的功用只剩下层间互连一职了。既然只做互连，那么微盲孔不但便宜而且产出与产能都远超过通孔。
不过某些厚大板 （High Layer Count） 业者们为了长期可靠度着想，直到目前仍以高纵横比的深通孔为唯一选项，对微盲孔互连的信任程度还待加强。然而形势比人强，盲孔的好处远远多于通孔，加以电镀铜填充盲孔的大幅进步，以及讯号完整性（Signal Integrity）的要求，盲孔迟早都会进入厚大板领域的。
电路板协会服务业界与会友一向剑及履及不遗余力，主要领域在出版书刊，市场调查，各种培训课程，多样自办与协办活动，举办年度展览等世界级盛况，出类拔萃有口皆碑。自从三年前TPCA首先对会友开放真刀真枪的“失效分析”以来，使得协会又在一般性服务工作之外，更于电路板之制造与组装等现场实做方面，也能以真功夫与热忱心服务会友。尤其是一些二线厂方面，在原本资源不足下亦能获得不少宝贵的经验，而在良率方面有所提升有所改善。此等历历在目的实绩早已使得其他同类组织蹚乎其后望尘莫及！
1.1 初步整机拆解
2012 年由TPCA所属之“技术发展委员会”做出决定，以台币3万1千元的市价购买一台知名畅销的iPhone 5，进行实做性的拆解与微切片深入剖析。希能从精彩的微切片画面中获取一些保密的先进技术，提供会友与业界共同分享彼此学习。于是经工研院对整机熟悉的专家们先做机体的分解与照相，并对各种零组件加以正确指名与功能说明。这部分与一般网站上所公布的各种拆解内容十分类同，走马看花浮光掠影之下，读者只能从数据充实说明详尽中多一些年青式话题与潮流性认知，对现场改善除陈布新排错学习方面，则尚有一段无奈的距离。
初拆取得狭长型双面组装的电路板后，即进入封胶镶埋与进一步微切片的细部分析。这部份微细的精密工作本应由笔者动手，也许是工研院某些高手们一时技痒，竟然将长条型的十层主板全板平躺在一个浅槽容器内，再倒入双液型透明环氧树脂将之整体进行薄薄的镶埋，经加热固化后锯成四块。然后利用细砂纸削平断面即以X-Ray透视与SEM电镜，针对狭窄的断面进行穿透式的黑白摄像。
1.2 断面的黑白图像
读者须知X光透视与SEM的电子反射均可刺入表面某种深度而单面取像，无需考虑底部站立面的平坦与平行，甚至连正面也无需极其小心的精密抛光。如此低倍黑白取像的画面虽不能说有多么清晰精彩，但也还不至十分模糊失真。试问此等约略大概式的图像，对现场制程改善有何帮助有何借鉴可言？反之高倍彩色光学显微镜的逼真取像，不但其观察断面要绝对平整光亮，连站立于显微镜试样平台的背面也必须绝对平整与绝对平行，唯其如此所取得的彩色高倍画面，也才得看得一清二楚也才不致模糊失真。
此即一般PCB厂采用光学显微镜者，只能针对500倍以下的大量QA/QC级试样进行简单的观察与量测。更大倍率之精密观察与分析，都要靠所谓高科技的SEM了。然而SEM黑白不清的图像又能帮多少忙，真是天知道了。
1.3 光学显微镜高倍取像的困难
笔者平时要求自己所有失效分析用的切片取像，其2000倍的单一画面中所有呈现的元素都必须全部清晰，而且前后左右移动寻找关键镜头时，也尽量做到不可失焦！试问若固定焦距的单一画面已经无法全部清楚，那么十几张左右接图或上下接图又如何能免于模糊？任何画面起码的成绩是图像中也不允许出现刮痕，不然什么叫专业？当然这种累死人的做法只能用于失效分析FA级的切片上，一般QC级与QA级切片，在量多与应急下也只能权宜从事而难以彻底要求了。
由于拆解板正面最关键PoP式的A6 CPU部分，已被切成为Area 3并已被封胶成为薄薄的切样，如此之宽度不足单靠手动削平与抛光，想要做到平日宽厚样面的取像水平已经大有问题了。于是只好死马当活马医，加倍小心将断层之正面先用4000号砂纸在转盘上尽量削到真平，然后再小心手动加倍耐心缓缓抛光。正面到位后还要将背底站立面也小心削平，并细修到与正面完全平行，即便如此所取得低倍（200～400倍）连图画面只能勉强及格而已。
二、PoP（Package on Package）的进步
所谓PoP是指在手执电子产品或航空电子品，由于主板可用基地狭小与高度受限下，只好将许多IC芯片先在封装体的内部自行上下立体迭置。完成封装成为主动组件后，又将就近的内存直接焊在CPU封装组件体之上成为顶件与底件。如此小心成为上下顶底两家迭成为合体之后，再小心谨慎将其回焊于主板的正面才算完工。如此不但可节省主板的用地，而且CPU与北桥内存之上下互连，更可减少高速讯号长途传输的噪声。五年前此种立体封装与组装技术即首先出现在智能型手机上，将来还会进一步广用于各式精密电子品中。
2.1 第一代PoP的问题
第一代PoP在线外先行将顶件底面外围两圈大型结构球，对准焊妥于底件外围裸露的球垫上成为单件后，才去一次贴焊于主板上。此法具有节省工时与提升良率之双重好处。但由于上下两件结构不同，以致后续强热中受力变形的程度也各异，即使已妥焊于主板成机后，彼此不同调的应力作祟还会带来许多开裂的后患。
2.2 第二代PoP的改善
针对第一代PoP在主板上完成回焊后，由于底件与底件南辕北辙的彼此应力，以致后续可靠度不佳存在焊点开裂的潜在事实。于是就先将底件正面全部进行封胶而不再留出外围两圈空白承垫，如此将可使得底件的刚性与强度大幅增加。为了仍能承焊顶件外围两排机械球起见，于是又在封胶体中预留两圈见底的盲孔，特称之为穿模孔（Through Mold Via， TMV）。经过此种补强后的第二代PoP其后续高温时的应力起伏已大幅缩小而变得较为可靠了。
三、通孔式微与盲孔兴起
PCB的通孔镀铜一向做为层间互连与零件脚插焊的重要工具，然而20年来的技术演变已使得盲孔将逐渐取代通孔，其背景故事如下：
3.1 互连功用的转移
从多层板层间互连（Inter-connection）的角度来看，通孔或盲孔镀铜都能完成使命。20年前以通孔为主角的年代，良好的镀铜孔壁除了做为层间互连外，更还是主动与被动组件插脚波焊的根据地。然而自从SMT兴起，零件引脚改以锡膏贴焊在上下板面后，各种通孔（全通孔或内埋的部分通孔）的功用只剩下层间互连一职了。既然只做互连，那么微盲孔不但便宜而且产出与产能都远超过通孔。
不过某些厚大板 （High Layer Count） 业者们为了长期可靠度着想，直到目前仍以高纵横比的深通孔为唯一选项，对微盲孔互连的信任程度还待加强。然而形势比人强，盲孔的好处远远多于通孔，加以电镀铜填充盲孔的大幅进步，以及讯号完整性（Signal Integrity）的要求，盲孔迟早都会进入厚大板领域的。