不充分或过度去钻污都会导致数种PTH缺陷和故障。树脂胶渣、树脂无效纹理化，或者加强的去钻污都会导致电镀不良、咬合失效和其他不合格缺陷。然而，正确的故障排除流程中还指出，钻孔也会造成这些缺陷以及其他缺陷。例如，钻孔可能会导致玻纤束撕裂产生缝隙，孔壁极其粗糙以及过多污迹。不良钻孔实践还可能导致B阶段到铜箔界面产生＂楔形空洞＂等缺陷隐患。 这些只是本专栏中将会讨论的一小部分。
本文还会讨论这些缺陷的根本原因以及对PTH质量和可靠性的影响。
1.凹蚀过多
说明：玻璃布过多，正凹蚀过多。
特点：可能会导致镀层折痕，孔开裂，玻璃空隙和孔中镀铜不均匀。
可能的原因：
a）有机溶剂和高锰酸盐步骤时温度过高；
b）在溶剂和高锰酸盐步骤中的停留时间过长；
c）溶剂和/或高锰酸盐步骤的浓度过高；
d）进钻速度过高（钻孔进刀量太大）；
e）钻头穿过堆栈。
图1：凹蚀过多（右）和玻璃纤维束突起（左）（来源：IPC-9121工艺效果指南）
右侧图片展示了过度凹蚀，其后互连的长期可靠性也有可能出现问题。 图1右侧有一个三点连接。但是，如此深的凹蚀，铜镀层褶皱的风险很大（图2）。
图2：过度凹蚀，导致镀层褶皱， 凹蚀超出0.003英寸
2.楔入
说明：树脂沿内层的边缘被侵蚀。
特点：可能会导致电镀褶皱、孔开裂、楔形空隙和孔中镀铜不均匀。
可能的原因：
a）溶剂和/或高锰酸盐步骤中苛性碱过多；
b）不正确的粘合（氧化物或氧化物替代）工艺。
关于粘合，需要注意实际的多层粘合工艺本身。 需要提出的一些问题是：
- 多层堆叠时的升温速率是多少？
- 层压板或半固化片是否有水分问题？
- 树脂材料的最佳固化参数是什么？
图3：注意B阶段和铜箔之间的深楔入，这会导致电镀空隙
3.芯吸效应
说明：树脂没有在孔壁附近包裹住玻璃纤维束，在照明时能看见发光玻璃束。
特点：可能会导致镀层折痕，孔开裂，玻璃空隙和孔中镀铜不均匀。
可能的原因：
a）不正确的层压工艺；
b）层压板中树脂含量过少；
c）钻孔参数设置不正确；
d）玻璃蚀刻工艺不正确。
图4：沿着玻璃纤维的镀层（也称为芯吸效应）。（来源：IPC-9121工艺效果指南）
图5：芯吸效应的更多例子，注意撕裂的玻璃纤维束，这最常见的效果（来源：IPC 9121 工艺效果指南）
4.孔壁分离
说明：电镀铜从孔壁上的树脂区域突出。
特点：可能会导致孔开裂，可能是由于孔壁树脂的粗糙度不足而引起的。
可能的原因：
a）溶剂参数设置过高导致的溶剂吸收过多；
b）高锰酸盐参数设置过低引起的溶剂吸收过多；
c）未固化的层压板；
d）层压板无法通过使用高锰酸盐去钻污工艺获得适当的粗糙度。
图6：孔壁分离，通孔侧壁的镀铜起泡或凸起
5.钻孔脏污引起的互连缺陷
说明：当没有正或负凹蚀时，内层和镀铜之间有一条细线。
特点：互连缺陷可导致开路。
可能的原因：
a）去钻污参数设置太低；
b）钻孔参数设置不正确；
c）不正确的金属化工艺可能会导致类似的缺陷。
图7：未从互连中去除钻孔脏污引起的细线互连缺陷
6.空隙
说明：最常见于树脂区域，孔中电镀铜之间有间隙。
特点：空隙可能导致开路。
可能的原因：
a）高锰酸盐中和不完全；
b）阴影或其他金属化处理不当；
c）未固化的树脂。
图8：电镀通孔中的空隙 （资料来源：RBP Chemical Technology）
本期能学到的内容很多：
- 优化钻孔，包括监测进刀量和钻头质量
- 确保层压过程中的树脂固化
- 可能还需要使用等离子体除钻污法，因为较高性能的树脂材料可以抵抗碱性高锰酸盐的侵蚀
- 不要指望电解铜电镀工艺能弥补孔壁质量差和楔形空隙的存在
