原创 PCB板微切片制作回蚀反回蚀问题分析

PCB板微切片制作回蚀反回蚀问题分析

　　二十年前当多层PCB板为数不多视如珍宝的时代（以目前之主机板大小，但线路简单很多的军用四层板，彼时售价可达万元台币以上），对于通孔的品质极为重视，尤其是孔环与孔壁的互连，一定要做到十分牢靠绝无闪失的地步，务须使互连处的孔壁对孔环进行三面包夹式的钳合。也就是将玻织与树脂蚀退少许，使铜环突出而与后来孔壁完成三面密切的结合，如此乃得以确保后续高温与振动的各种作业中，不致发生不良的后分离（Post-Separation).于是当时的军用多层PCB板均要求通孔制作"回蚀"（Etch Back）。

　　今日台湾业者的多层PCB板，早已满坑满谷数量比双面还多，Pentiumll个人电脑的主机板每片已杀价到N.T.230元，完全成了便宜的量产商品。时过镜迁之下还谈什么免于"后分离"的可靠度，岂非焊面杖吹火痴人说萝？（事实上当孔环套接在孔壁外缘上，不管局部如何发生后分离，想要恶劣到完全分开不导通的地步也绝非可能。）

    是以军规MIL-P-55110E明文指出，除非客户特别指定要做回蚀者，否则一律可以免做。至于民用多层PCB板则早已放弃回蚀，而只用以"除胶渣（Desmear)做为标准流程，事实上数十年未做回蚀只做Desmear的多层PCB板，也从未出现断路故障，与可靠度出了差错。

    所谓的"反回蚀"（Negative Etchback)事实上有两种含意，正面的说法是：将各内层孔环故意向外围退扩大少许，比上下两侧的基材要低陷一些，如此可使后来的孔壁铜层得以局部伸入，而与孔环在上下夹持中紧密结合，似乎也会比全平面式的结合要牢固一些。但此一说并不太正确，也从未见过任何使用者。IPC-A-600E曾对此做过通盘讨论。

    另外对"反回蚀"最常见的观念，则是将其当成制程的异常或故障，是大多数业者公认的负面看法。美军规范MIL-P-55110E明文规定"反回蚀"深度不可超过0.5mil。IPC-6012对 Class 1＆ 2板子要求不可超过1mil,对Class 3的板子要求不可超过0.5mil，也都认为是通孔品质上的缺点，但斜口处一律不许超过3.5mil.

　　PTH一旦微蚀过度即会造成反回蚀，且对黑化层攻击还会造成楔形缺口，右图幸有化学铜强力导通方使电镀铜有机会去弥平缺口。

　　上左为100X之老式八层板通孔切片，可清楚看到标准的正回蚀，即镀铜孔壁对突出的孔环进行三面包夹式的结合。上右为正回蚀之200X另一细部画面，不过当年酸性电镀铜品质尚差，出现了相当严重的孔铜狗骨现象。

　　上二者均为500X反回蚀特写镜头，左图反回蚀尚不明显，右图则可见到电镀铜孔壁已深入反回蚀之铜箔环侧，且其结合情形也极好几乎未出现凹陷。

　　上三图均为200X之反回蚀画面，左图情况较轻微铜箔退缩甚少，中图退缩已增大，右图环面退缩已达1mil，且上下两侧缩退颇深，其中下侧之光面黑化层处更为深入，此等斜角在MIL-P-55001E中称为Shadow。

　　上左二图为200X反回蚀较严重之画面，尤其是黑化面斜口之渗蚀深度更为明显，是造成孔壁Wedge Void的原始病灶。右500X镜头中见到严重反回蚀，但已被化学铜与电镀镀所填平。该镀铜层从两端向斜口处联合进军，二者最后合流（界分线很清楚）并整平该处之凹陷。但左侧空心缺口却未填平。