PCB導通孔的電鍍填孔

導通孔是PCB設計和制造的重要組成部分，起到連接電路板不同層的作用。導通孔主要有3類∶貫穿孔、埋孔、盲孔。

貫穿孔從頂層鉆至底層。在雙面板中，貫穿孔連接頂層和底層﹔在多層板中，貫穿孔是連接所有層或任意層以滿足設計要求的方法。導通孔被電鍍后，即可實現所需的連接。

在電鍍之前，首先要去鉆污，然后電鍍，形成可導電的導通孔。去鉆污是指使用化學方法或等離子清洗去除互連表面的所有介質殘留物，以確保緊密連接。電氣連通性是通過采用金屬化(如化學鍍銅）或其他方法(如碳或導電聚合物)使介質導電而實現的。電鍍銅是所有信號通過的通道。

貫穿孔

貫穿孔鍍覆仍然是實現pcb連通性的主要方法.目標是鍍覆連接不同層的均勻銅層.連通性是關鍵屬性，無論是只連接兩層(頂層和底層)還是連接40層.鍍銅應當能承受6倍的熱沖擊，模擬電路板在組裝過程中和正常使用壽命期間可能遇到的應力.它還應當能承受由介質沿Z軸的膨脹和收縮引起的應力熱循環測試.必須控制銅鍍層的厚度均勻性，以確保導通孔的載流能力，滿足其阻抗要求.為了滿足這些要求，必須對鍍銅工藝進行優化，包括：

·預處理                            ·電鍍槽設置

·圖形電鍍與全板電鍍       ·攪動

·電鍍化學組成                  ·整流

1.預處理

預處理是電鍍工藝的組成部分.它可確保在高厚徑比的孔中不會發生空氣截留，并可去除有機殘留物和氧化物.

2.圖形電鍍與全板電鍍

顯影后圖形電鍍將電鍍導通孔和走線.因為只需要在原來的層壓銅上蝕刻一層均勻的薄層，電路的蝕刻要求大大降低.但是，鍍銅的厚度隨圖形的不同而變化，密集圖形區域電鍍少于孤立區域.在全板電鍍中，很容易實現厚度的均勻性.電路的蝕刻更具挑戰性，尤其是精細圖形，因為涉及蝕刻包含層壓銅和電鍍銅的較厚層.板廠根據其產品種類和設備類型/工藝能力在全板電鍍和圖形電鍍之間做出選擇.

3.電鍍化學組成

化學品系統的選擇對鍍層的均鍍力和晶粒結構起著重要的作用。低銅高酸的化學品具有更好的導電性和更好的均鍍力。銅的物理性質，即抗拉強度和延展率(T&E)是晶粒結構的函數。細的等軸晶結構產生了所需的T&E，而柱狀結構則總是無法通過T&E測試。顆粒結構由有機添加劑組合(光亮劑、載體和整平劑)）控制。

4.電鍍槽設置

必須優化電鍍槽設置，包括陽極/陰極間距，以及陽極的數量和位置.這些設置會直接影響厚度分布和均勻性，尤其是在通過屏蔽保護陰極窗口的外部邊緣時.

5.攪拌

通過溶液攪拌來補充電鍍界面的化學成分，必須根據產品類型和電鍍電流密度進行優化.部件攪拌可以是通孔或刀口.兩種方法都是有效的，但對于孔電鍍，通孔更常見.

溶液攪拌可通過空氣噴射或噴射器混合來實現.空氣噴射從槽底部開始，使溶液穿過陰極表面.噴射器可水平放置在槽底部或垂直歧管上.在前者，溶液流動到電路板，后者提供直接的垂直沖擊.噴嘴的數量及其位置必須經過設計以達到預期效果.

6整流

當電流通過整流器施加到電鍍槽上時，就會發生電鍍.鍍銅量(重量)與電流和時間成正比.在直流電鍍中，必須設置電流(安培/平方英尺，或ASF)和時間，以達到所需的鍍銅量.對于均鍍力，降低asf延長時間會產生較好的效果.

脈沖電鍍是替代直流電鍍的方法.脈沖電鍍需要一個特殊的整流器，可以從正向模式切換到反向模式.雖然脈沖電鍍在提高均鍍力方面有很好的效果，但設置起來更為復雜，因為特定的脈沖波可能對特定的部件有效，但需要針對不同的部件進行修改.建立脈沖波相當復雜，需要工程干預.此外，表面的成品晶粒結構(比直流電鍍粗)可能不適合后續的表面精加工，并可能在高頻(>15 GHz)射頻應用中。

電鍍通孔常見缺陷分析

如果電鍍設置未優化，常見缺陷可能包括：

·鍍銅在熱沖擊下開裂.開裂是晶粒結構和介質Z軸過度膨脹和收縮造成；

·鍍銅層與內層之間的后分離.這種缺陷在鍍銅后可見，但其根源通常是未完全去鉆污和/或預處理不充分；

·導致孔壁不連續的空洞.通?？稍陬A處理周期中通過消除高厚徑比孔中的截留空氣進行糾正；

·狗骨形成，意味著與孔壁相比，孔膝外和表面的鍍層過多.可通過選擇和建立“整平”化學添加劑系統和減少asf與電鍍時間成比例增加進行糾正.