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微切片制作（二十三） 1.23 粉红自黑化 ??? 造成粉红圈（Pink Ring)的原因甚多，笔者曾在1991年二月与三月号（37/38期）电路板资讯杂志中，以21页连载方式详细追溯剖析粉红圈的成因与预防之道。彼时业者仍全部以化学铜方式进行金属化（Metallization)PTH流程，故源自粉红圈所衍生的楔形孔破，多半只是独自事件，尚不致造成多数板子小孔孔壁的连环性点状孔破。也就是说大多数因粉红圈所产生的孔破，仍可被化学铜层所掩盖搭连而导通，使后续电镀铜能够立即导电沉积而增厚。而令镀液中硫酸再攻入已发生粉红圈的机会大为减少，降低连环式点状孔破的可能性。 ??? 但自从环保呼声高涨后，各业者所新增之PTH线，为了避免化学铜液中甲醛的致癌性，以及螯合剂的不利废水处理等考量下，多采用鼓吹已久的各种直接电镀（Direct Plating)法，以示重视工安与环保。 ??? 然而各种直接电镀之皮膜，其导电度（Conductivity)当然不如化学铜来得好与来得快，于是孔壁上任何存在的粉红圈，都极有可能造成连环式的楔形孔破。这可能是来自酸性镀铜槽液中的硫酸（10％以上）攻击所造成。即当孔中的槽液在持续镀铜的同时，也不断以毛细现象浸入粉红圈的缺口，原来攻咬压合不密的黑化皮膜，使得该等缺口处很难得到搭连填平。因而无论后续的一铜与二铜镀了多厚，缺口却始终存在。 ??? 上述因粉红圈而导致的连环楔形孔破，当其孔径愈小纵横比愈高，或内层孔环十字桥式的Thermal Pad压合不牢处，都是很容易发生的位置。而且这种要断不断的杯形孔壁，经常在喷锡后并未全断，仍可通过O/S电性测试而出货。一旦到了下游客户手中，又经组装焊接的数次高温流程时，难保不再继续劣化而断孔，造成可靠度方面的极大隐忧。采用直接电镀的PCB业者，必须额外重视压合与钻孔的作业品质，以减少这种先天不良的烦恼。 图 1 粉红圈、楔形孔破与黑氧化 水平切片由薄胶片透视之粉红圈 呈点状环列于孔壁之楔形孔破 黑氧化太厚容易形成粉红圈 图2 由于多层板先产生了粉红圈，再于硫酸铜槽液中（含硫酸10％）镀铜时，酸液乃称乘虚而入粉红圈的缺口，镀层能够镀合处就相安无事，否则从壁面外观看来，就像机关枪点放扫过的间续子弹孔一般成为Widge Void. ???? 图3 下二100X图及左侧200X图所看到的间续点状孔破，都是出自早期化学铜处理的多层板，故知此种Wedge Void并非目前各种直接电镀的专利，只是昔时出现机率不多，并未造成重大灾情，甚至连专用的术语都没有出现。 ??? 图4 左下二图均为良好切片情况之下所见到的黑氧化层，右上图200X清楚画面所见到的虚沟并非粉红圈，而是漂锡试验的Z方向强力立扯所出现的轻微分离。 ? 图5 左10X放大内层画面，系将板子平磨快到黑氧化皮时即停止，改抛光至半透明状，即可见到有黄箭之空环（Clearance)通孔，及三个无箭大铜面的刻意监视孔，可见到后者黑氧化攻击而形成的粉红圈。左为50X之粉红圈。 ?? ??? ?