A.pcb去沾污/凹蝕
去沾污步驟是用化學方法去掉內層銅上的樹脂膩污。這種膩污最初是由鉆孔造成的。凹蝕是去沾污的進一步深化,即將去掉更多的樹脂,使銅從樹脂中“突出”,與鍍銅層形成“三點結合”或“三面結合”,提高互聯可靠性。高錳酸鹽用于氧化樹脂,并“蝕刻”之。首先需要將樹脂溶脹,以便于高錳酸鹽處理,中和步驟可以去掉錳酸鹽殘渣,玻璃纖維蝕刻采用不同的化學方法,通常是氫氟酸。若去沾污不當,可造成兩種類型的空洞:在孔壁粗糙的樹脂粘污可能藏有液體,可導致“吹氣孔”。
在內層銅上殘留的粘污會防礙銅/鍍銅層的良好結合,導致“孔壁拉脫”(hole wall pullaway)等,如在高溫處理中,或相關的測試中,鍍銅層與孔壁分離。樹脂分離可能導致孔壁拉脫和裂紋以及鍍銅層上的空洞。若在中和步驟中(準確講5,當是還原反應中)錳酸鉀鹽殘渣未完全去掉,也可能導致空洞,還原反應常常用到還原劑,如肼或羥胺等。
B. pcb鉆孔
磨損的鉆頭或其它不恰當鉆孔參數都可能撕裂銅箔與介電層,形成裂縫。玻璃纖維也可能是被撕裂而非切斷。銅箔是否會從樹脂上撕裂,不僅僅取決于鉆孔的質量,也取決于銅箔與樹脂的粘結強度。典型的例子是:多層板中氧化層與半固化片的結合往往較介電基材與銅箔的結合力更弱,故多數撕裂都發生在多層PCB板氧化層表面。在金相中,撕裂都發生在銅箔較為光滑的一面,除非采用”反轉處理的銅箔“(revers treated foil)。
氧化面與半固化片不牢固結合,還可能導致更糟的“粉紅圈”,即銅的氧化層在酸中溶解。鉆孔孔壁粗糙或孔壁粗糙且有粉紅圈都會導致多層結合處的空洞,稱之為楔形空洞(wedge woids)或吹氣孔(blow holes),"楔形空洞”最初處于結合交界面,它的名稱也暗示:形狀如“楔”,回縮形成空洞,通??梢员浑婂儗痈采w。若銅層覆蓋這些溝,銅層后面常常會有水分,在以后的工序中,如熱風整平等高溫處理,水分(濕氣)蒸發和楔形空洞通常一起出現。根據出現的位置與形狀,很容易確認并與其它類型的空洞區分開。
C.pcb化學沉銅前的催化步驟
去沾污/凹蝕/化學沉銅之間的不匹配和各獨立步驟不夠優化,也是值得考慮的問題。那些研究過孔中空洞的人員都極力贊同化學處理的統一的整體性。傳統的沉銅前處理順序為清潔,調整,活化(催化〕,加速(后活化〕,并進入清(淋)洗,預浸,完全適于Murpiy原理。例如,調整劑,一種陽離子聚酯電解質用于中和玻璃纖維上的負電荷,往往須正確應用才能得到所需的正電荷:調整劑太少,活化層及附著不好;調整劑太多,會形成一層膜導致沉銅附著不好;以致孔壁拉脫。調整劑覆蓋不充分,最容易在玻璃頭上出現。
在金相中,空洞開口表現在玻璃纖維處銅覆蓋不好,或沒有銅。其它引起在玻璃處出現空洞的原因有:玻璃蝕刻不充分,樹脂蝕刻過分,玻璃蝕刻過分,催化不充分,或沉銅槽活性不好。其他影響Pd活化層在孔壁上覆蓋的因素有:活化溫度,活化時間,濃度等。若空洞在樹脂上,可能有以下原因:去沾污步驟的錳酸鹽殘渣,等離子體殘留物,調整或活化不充分,沉銅槽活性不高。