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微切片制作（二十） 1.20 树脂缩陷基材空洞 ??? 通孔高温漂锡时，（2880C十秒钟之热应力试验），多量液锡涌入孔腔而焊在镀铜孔壁上，多余的热量对通孔附近的基材结构（自截面上孔环外缘向外再各加3mil所涵盖的区域，特称为感热区Zone A)造成甚大的膨胀，产生可观的热应力（Thermo-Stress),进而在通孔结构方面产生数种不同的缺点: ??? 一、使孔壁与孔环之互连被拉开，称为Post-Separation. ??? 二、其他无内环处的铜壁自基材上小部份被拉开称为弹开(Blip),全部或大部份自基材上被拉开称为拉离（Pull Away). ??? 三、铜孔壁原封不动，部份树脂却向后出现收缩现象，称为树脂缩陷（Resin Receission)多呈半圆形后退。 ??? 美军规范MIL-P-55110E（本刊85期有全文翻译）曾规定，到货进厂的喷锡板或熔锡板，其Zone A感热区出现树脂缩陷时，其深度不许超过3mil，长度不可超过单壁树脂总长的40％。至于额外加做的热应力试验而再出现者，则不再视为剔退。 ??? 另IPC-6012曾附图3之Notes 2中，已明文指出Zone A处的树脂缩陷已经无需再检验了，不过日本客户仍坚持此项缺点不能允收。 ??? 此为MIL-P-55110E与IPC-6012对Zone A与Zone B的说明图。 ??? 至于另一术语压合空洞（Laminate Voids,改称基材空洞似乎更为正确）系指多层板的高热Zone A区以外的板材中，所发生的不良空洞者，称之为基材空洞。此种缺失的原因可能是树脂聚合度不够，或挥发物并未全数赶光，而在后续高热中又再发生变化而形成。以下即利用一照片说明其间的不同。 ? 图1 左500X低光率长时间曝光所得较暗画面，可清楚见到喷锡后互连处产生后分离之缺点，（已另辟专文详论之）。右500X漂锡后互连处画面出现好几种缺点同台演出的画面：其一是藕断丝连的后分离；其二是孔铜壁的弹开与树脂缩陷的伴同出现，可惜在大量锡面下致使微蚀不足，未能洞悉更多资料。 ? 图2 左200X图之孔环铜箔光面上，出现典型弧状的树脂缩陷，右100X的孔环上出现弧状的树脂缩陷与内环微裂。同时在孔壁上也出现弹开的不良。并且外环上也出现了IPC所定义BCrack的镀铜微裂。 图3 左100X画面为CEM-3板材所生产的双面板，仅只喷锡就出了很糟糕的拉离，与上图2中漂锡后的弹开，简直不可同日而语。 右100X之明暗对比画面，则为纯钯直接电镀之处理不良，被铜壁本身应力所造成的弹开。 ? 图4 左200X明视图，为通孔感热区以外Zone B所呈现的树脂空洞，特称为基材空洞。右100X为基材中Zone B暗视所见到基材空洞。 图5 上200X漂锡后的孔壁，不但在孔壁上看到三个弧型的树脂缩陷，并也在孔环上见到相同的缺点，且孔环与孔壁之间的互连处也发生了局部分离，本切样若再进一步微蚀时，上述各种缺点将更为明显。 ? 图6 孔壁基材的树脂缩陷与铜壁的弹开两者非常相似，低倍或断层式无景深的放大画面都不容易判断。上二图原为电子显微镜所摄之立体黑白相片，经笔者以电脑著色法（Photoshop软体）共用了四小时以全新面貌呈现之彩色对比图，只可惜笔者技术尚差未能更加逼真。 左400X图为典型弧状的树脂缩陷，右750X图为铜壁自基材上的弹开（Blip),其分开处之两半彼此地形完全雷同，系铜壁内应力超过对孔壁基材之附著力所致。 ?? ??? 图7 上二图分别为200X之明视与暗视图，下左500X之暗视图，系取样自一种钯铜层直接电镀与后续两次电镀铜之孔壁，由于对孔壁基材之附著力不敌电镀铜自身的内应力，以致发生了弹开现象，虽然影响不是很大，但IPC-6012规定铜壁与基材之间的分离可有条件的允收。 下右1000X之暗视图更可看清楚铜壁与基材之间的分离，完全是一种弹开现象，不过此术语尚未在正式规范中出现过。 ? 图8 左400X之珍贵旧照上可清楚见到漂锡后发生两个半圆形的树脂缩陷。右100X画面上更出现了弹开、后分离、树脂缩陷等漂锡后的缺点。缩陷虽不致带来太大的烦恼（美规已可允收了），但硬化不够，挥发物未赶光，总是不争的事实，多少会影响到板弯板翘与尺寸安定性等。 图9 基材空洞（Laminate Voids)多半是来自压合时，气泡还不及赶出板外之前树脂已经硬化，致使气泡残留板中而造成空洞。这种空洞一旦被钻孔撞个正著，就成了不折不扣的孔破。本图很明显可看出四空洞都处于胶片的同一层面，其中之一即被钻成孔壁破洞，此种故障与钻孔制程可说毫无关系。 图10 上图是张珍贵的100X老照片，出自一种将试验倒立在X、Y平台，肉眼从下往上折射显微观察，是其他行业所用的高倍断层显微镜。四个角落尚可清楚见到黑色的圆影即为光源路径之极限