PCB板微切片制作出现孔断原因分析
(2015-12-10 16:08:25)
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孔壁上破洞(Void)太多,造成部份孔断或整圈性(Circumferential)孔断。其成因大体上可分为两类:其一是刚开始局部孔壁就没镀上,是属先天不良的病胎,或幼年照顾不周的小儿麻痹。其次是二次铜后的金属阻剂(锡铅镀层或纯锡镀层)在孔壁上没镀好,经蚀刻液的强力冲刷后,造成孔铜又被咬断的后天意外出事。此时要小心从200X以上的切片画面中检视其断孔的真正原因,方能对症下药解除痛苦,而不致庸医误诊愈错愈凶。
孔壁深处局部镀不上铜层的原因很多,先谈PTH化学铜的PCB板子,孔壁没有化学铜的地方,当然电镀铜也就不容易上去。恁良心说要发生这种整圈化学铜都缺席的场面还真不多见,顶多只是破洞太多千疮百孔而已。但对各种"直接电镀"(DP)而言,整圈不上铜(宽度不一样)的案例并不少见,甚至可以说是稀松平常。主要原因就是化学铜层的导电度远优于各种DP。不管生意人如何说的天花乱坠,化学铜品质可靠管理容易,最受业者长久使用总是不争的事实。部份业者的化学铜被DP换掉,那是因为环保与工安的因素,可谓"非战之罪"。至于"后天意外"则问题比较单纯,只要追究"金属阻剂"的电镀情况即可。
一、先天孔壁导电不良,铜厚愈往孔中央就会愈细愈薄,终于消失无踪只见基材,此等凄惨案例实在太多,特列举一些证据如上四图以供参考。
二、先天导电不良的孔铜壁,只出现局部上不去的孔破,与上述"趋势性"愈走愈薄的灾情并不相同。从高倍画面上可看出,此等独立孔破断口处的电镀铜层,的确很努力想要把局部不导电的"死地"镀满,故铜层断点的边缘都有一种想要向外延伸的欲望,形成如怀孕般鼓涨突出的"外弧"或"凸弧"。特徵非常明显,一看就懂。
2、后天意外
以上三种完全不同原因的断孔,必须切片制做精采、画面晶莹剔透,才不致出现"官大学问大""老资格说话"的历史包袱与心理压力。
让读者清楚见到其等通孔之未能导通,是由于"直接电度"对孔壁先天金属化的不够彻底,造成孔腔中央部份的孔壁基材导电不良,以致后续在硫酸铜镀液中,只能将铜层镀在两端,太深入就只好交了白卷。此时只应针对"直接电镀"去伤脑筋解决问题才是。
孔壁之整圈性环状孔断,更可清楚看出其铜壁是出于后天意外被咬断。事实上这些案例几乎都是在完工板进行电性测试时所发现的(正式名称为Continuity/Isolation Testing;一般俗称的Open/Short Test并不太正确),读者们可清楚看到孔口铜壁转角处,被探针强力压迫而变形的痕迹。