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ICD內層互連缺陷

更新 2026-10-22

定義

ICD(Interconnect Defect,亦稱 Inner-layer Connection Defect、內層互連缺陷或內層分離)指多層 PCB 中,內層銅箔與鑽孔後孔壁鍍銅的接合處出現夾雜、分離或結合不良。多層板靠「鑽孔 → 除膠渣 → 化學銅 → 電鍍銅」把各內層線路串到板面,只要這個介面有瑕疵,該條線路(net)就可能開路。

ICD 屬潛伏性缺陷:出廠電測時往往正常,但在 SMT 迴焊或終端使用的高溫下才開路或出現高溫間歇性失效,因此被業界列為嚴重缺陷(Isola 應用工程總監 Doug Trobough,Circuit Cellar,2015-06)。

圖解

待補:Circuit Cellar 原文附兩張微切片照片(Debris-based ICD、Copper bond failure ICD),需下載後嵌入。

成因與兩大類型

類型 現象 主要成因 可靠度影響
Debris ICD(殘渣型) 內層銅與孔銅之間夾著鑽孔殘渣 鑽孔殘渣、膠渣(smear)、嵌進內層銅面的玻纖與無機填料顆粒,除膠渣未清乾淨 多項研究未顯示為重大可靠度問題,但屬規範判退項目,影響良率與成本
Copper bond failure ICD(銅結合失效型) 介面乾淨,但銅接合被拉斷 內層銅面清潔不足致結合力弱,或組裝/使用時熱應力過大(兩者常並存) 重大可靠度問題,會造成組裝失效、提高現場失效機率

Isola 的簡報另把殘渣型細分為 smeared resin(膠渣)與 hole debris(孔內殘屑),結合失效型稱 post separation。以上整理自 Circuit Cellar(2015-06)與 Isola 技術資料。

為什麼低損耗材料讓 ICD 變多

  • 殘渣型:低 Dk/低 Df 材料添加無機填料,鑽孔時不像 FR-4 形成切屑,而是碎成細小顆粒、覆蓋孔壁;這類材料又更耐化學藥水,孔更難清乾淨。鑽針越熱,殘渣越多(Circuit Cellar,2015-06)。
  • 結合失效型:無鉛焊接溫度提高、板厚增加、孔徑變大,都放大熱應力(Circuit Cellar,2015-06)。
  • 這正對應 AI 伺服器板的處境:M8/M9 高階 CCL、石英布、5–8mm 厚板、高縱橫比孔,見 技術_PCB鑽針、技術_石英布。

鑽孔端的成因(TPCA 2026 尖點口徑)

鑽孔時熱與鑽屑若未及時排出,膠會熔化並與銅屑混合,影響孔壁品質而造成 ICD;M9 石英玻璃布材料硬、刀具磨耗大,高多層板特別容易產生 ICD。孔壁有瑕疵即為 NG,一片板價值約數萬美元(國泰 TPCA memo,2026-10-21)。

預防與檢測

環節 作法
鑽孔 調整鑽孔參數、控制鑽針溫度;尖點以分段鑽孔(M9 用 4 支鑽針)、改善排屑溝槽、加潤滑性鍍膜(見 技術_DLC鍍膜)降低產熱
除膠渣 含填料新材料需要更積極的除膠渣條件,可有效降低或消除殘渣型 ICD(見 技術_Desmear與Descum)
化學銅 內層銅面清潔、化學銅厚度與晶粒結構控制,決定結合強度
設計 厚板選用低 Z 軸 CTE、高 Tg 材料降低熱應力;減少焊接式通孔連接器(大孔多集中於此)
檢測 IST(Interconnect Stress Test)以設計良好的測試 coupon 做熱循環,是評估 ICD 風險很有效的方法;熱應力後做微切片判讀

以上作法整理自 Circuit Cellar(2015-06)。

投資觀察

  • ICD 是「鑽孔+除膠渣+化學銅」三段共同決定的良率問題,AI 伺服器板材料與板厚升級後風險上升,讓高階鑽針(鍍膜、分段鑽孔)與除膠渣/化學銅製程能力更有價值。
  • 高階板單片價值高,ICD 造成的整板報廢成本遠高於鑽針單價,客戶傾向用穩定性換價格,對應尖點「規格升級有助 ASP 與毛利率」的說法(國泰 TPCA memo,2026-10-21)。

關鍵廠商

環節 廠商 角色
鑽針 8021_尖點(市)、5498_凱崴(櫃) 鑽孔端降低產熱與殘渣
板廠 3037_欣興(市)、4958_臻鼎科技(市)、2368_金像電(市) 高層數厚板製程良率

相關技術

來源

  • 活動_尖點8021_國泰證期TPCA_call_memo_20261021 — 國泰證期研究部,2026-10-21;鑽孔產熱與鑽屑造成 ICD、M9 石英布易生 ICD
  • Circuit Cellar〈Interconnect Defects (ICDs) Explained〉,Doug Trobough(Isola),2015-06;瀏覽器全文閱讀 2026-10-22
  • Isola Group〈ICDs (InterConnect Defects) What are they?〉簡報摘要;瀏覽器閱讀 2026-10-22