隨著(zhu)印制(zhi)(zhi)電(dian)路(lu)(lu)板(ban)金屬化孔孔徑的越來越小，印制(zhi)(zhi)電(dian)路(lu)(lu)板(ban)孔壁電(dian)鍍銅(tong)層空洞對產品合格率(lv)和整機(ji)使用可靠性的危害就越來越大。本文探討了(le)印(yin)制電(dian)路板孔壁電(dian)鍍銅(tong)層空洞的(de)(de)成因，從而有的(de)(de)放(fang)矢地采取預防措施(shi)來提高印(yin)制電(dian)路板產品(pin)的(de)(de)合格率(lv)和整(zheng)機使用可靠性(xing)。

印制(zhi)電路(lu)板孔(kong)壁一般用化學沉銅法為后面(mian)的電鍍做準(zhun)備，化學沉銅法可在孔(kong)壁以及銅面上(shang)，形成(cheng)極(ji)薄的(de)(de)(de)(de)導電銅層(ceng)。而孔(kong)壁鍍層(ceng)的(de)(de)(de)(de)空(kong)洞是(shi)(shi)印制(zhi)電路(lu)板(ban)(ban)孔(kong)金屬化常見的(de)(de)(de)(de)缺陷之(zhi)一，也是(shi)(shi)易引起印制(zhi)電路(lu)板(ban)(ban)批量報廢的(de)(de)(de)(de)項目之(zhi)一，因(yin)(yin)此解決印制(zhi)電路(lu)板(ban)(ban)鍍層(ceng)空(kong)洞問題(ti)是(shi)(shi)印制(zhi)板(ban)(ban)廠家(jia)重點控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)一項內容(rong)，但由于造成(cheng)其(qi)缺陷的(de)(de)(de)(de)原因(yin)(yin)多種(zhong)多樣，只有準(zhun)確(que)的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷其(qi)缺陷的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)才能有效的(de)(de)(de)(de)找出解決的(de)(de)(de)(de)方案。

用源興影像測(ce)量儀檢(jian)測(ce)出的PCB孔壁鍍層空洞如下圖所示：

那么(me)，究(jiu)竟是什(shen)么(me)原因引起(qi)的(de)PCB孔壁(bi)鍍層出現空洞呢？讓我們來一起(qi)探討下。

1、PTH造成的(de)孔(kong)壁鍍層空洞
PTH造成的孔壁(bi)鍍層空洞(dong)主要是點(dian)狀(zhuang)的或環狀(zhuang)的空洞(dong)，具體產生的原(yuan)因如下：
淺談(tan)電(dian)路(lu)板孔壁鍍層空洞的成因及對策 - 飛隆俠(xia)客 - 飛隆俠客歡迎您的到來!其筋(jin)骨苦其心智誠

（1）沉銅缸銅含量、氫氧(yang)化鈉與(yu)甲醛的濃(nong)度(du)
銅缸的(de)溶液濃度是首先要考慮的(de)。一般來說，銅含量、氫氧化鈉與甲醛的(de)濃度是成(cheng)比例(li)的(de)，當其中的(de)任(ren)何一種含量低于標準(zhun)數值的(de)10%時都會(hui)破(po)壞化(hua)學反應的(de)(de)平衡，造(zao)成化(hua)學銅(tong)沉積不良，出(chu)現(xian)點狀的(de)(de)空洞。所以優先考(kao)慮調整銅(tong)缸(gang)的(de)(de)各藥(yao)水參數。

（2）槽液的溫度
槽(cao)液(ye)的溫(wen)度對(dui)溶液(ye)的活(huo)性(xing)也(ye)存在(zai)(zai)著重要(yao)的影(ying)響。在(zai)(zai)各溶液(ye)中一般都會有溫(wen)度的要(yao)求，其中有些是要(yao)嚴格控制的。所以對(dui)槽(cao)液(ye)的溫(wen)度也(ye)要(yao)隨時關注(zhu)。

（3）活化液的控制
二價錫離子(zi)偏低(di)會(hui)造成(cheng)膠體鈀的(de)分(fen)解，影響鈀的(de)吸附，但只要對(dui)活化液定時的(de)進(jin)行添加補充，不會(hui)造成(cheng)大的(de)問題(ti)。活化液控制的(de)重點是不能用空(kong)氣(qi)攪(jiao)拌，空(kong)氣(qi)中的(de)氧(yang)會(hui)氧(yang)化二價錫離子(zi)，同時也不能有水進(jin)入，會(hui)造成(cheng)SnCl2的(de)水解。

（4）清洗的溫度
清洗(xi)的(de)溫度常常被人忽視，清洗(xi)的(de)最(zui)佳(jia)溫度是在20℃以上，若低于15℃就會(hui)影響清(qing)(qing)洗(xi)(xi)的(de)(de)效(xiao)果。在冬(dong)季(ji)的(de)(de)時候，水溫會(hui)變的(de)(de)很(hen)低(di)(di)，尤其是在北方。由于水洗(xi)(xi)的(de)(de)溫度(du)低(di)(di)，板子在清(qing)(qing)洗(xi)(xi)后(hou)的(de)(de)溫度(du)也(ye)會(hui)變的(de)(de)很(hen)低(di)(di)，在進入銅(tong)缸(gang)后(hou)板子的(de)(de)溫度(du)不(bu)能立刻升上來，會(hui)因為錯(cuo)過了(le)銅(tong)沉積的(de)(de)黃(huang)金時間而影響沉積的(de)(de)效(xiao)果。所(suo)以在環(huan)境溫度(du)較低(di)(di)的(de)(de)地(di)方，也(ye)要注意(yi)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)水的(de)(de)溫度(du)。

（5）整孔劑(ji)的使用溫度、濃度與時間
藥液的溫(wen)度(du)有著較嚴(yan)(yan)格的要求，過高的溫(wen)度(du)會造成整(zheng)孔(kong)劑的分解(jie)，使整(zheng)孔(kong)劑的濃度(du)變低，影響整(zheng)孔(kong)的效果，其(qi)明(ming)顯(xian)的特征(zheng)是在孔(kong)內的玻璃纖維布處出現點狀空洞。只有藥液的溫(wen)度(du)、濃度(du)與時(shi)間妥善(shan)的配合(he)，才能(neng)得到良(liang)好的整(zheng)孔(kong)效果，同時(shi)又(you)能(neng)節(jie)約(yue)成本。藥液中不斷(duan)累積的銅離子濃度(du)，也必須嚴(yan)(yan)格控(kong)制。

（6）還(huan)原劑的使用溫度(du)、濃度(du)與時間
還原的作用是去除去鉆污后殘留的錳酸(suan)鉀(jia)和高錳酸(suan)鉀(jia)，藥液(ye)相(xiang)關(guan)參數的失控都會影響其作用，其明顯的特征(zheng)是在孔內的樹(shu)脂處出現點(dian)狀空洞。

（7）震蕩器和搖擺(bai)
震蕩(dang)器和搖(yao)擺的(de)失控(kong)會造成環狀的(de)空洞(dong)，這主(zhu)要是由于孔(kong)(kong)內的(de)氣泡未能排除，以高厚徑比的(de)小孔(kong)(kong)板(ban)最為明顯(xian)。其明顯(xian)的(de)特征是孔(kong)(kong)內的(de)空洞(dong)對稱，而孔(kong)(kong)內有銅(tong)的(de)部分銅(tong)厚正常(chang)，圖形電鍍(du)層（二(er)次(ci)銅(tong)）包裹全板(ban)鍍(du)層（一次(ci)銅(tong)）。

2、圖形轉(zhuan)移造成的孔壁(bi)鍍層空洞
圖形轉移造成(cheng)的(de)(de)孔(kong)壁鍍(du)層空洞主要是孔(kong)口環(huan)狀和孔(kong)中環(huan)狀的(de)(de)空洞，具體產生的(de)(de)原因如下：

（1） 前處理(li)刷板(ban)
刷板(ban)的壓力過大，將全板(ban)銅和PTH孔口處的銅(tong)層(ceng)被刷(shua)磨(mo)掉，使后面的圖(tu)形(xing)(xing)電鍍(du)無法鍍(du)上銅(tong)，從而產生(sheng)孔口環狀空洞。其(qi)明顯的特征是孔口的銅(tong)層(ceng)漸漸變薄，圖(tu)形(xing)(xing)電鍍(du)層(ceng)包裹(guo)全板(ban)鍍(du)層(ceng)。所(suo)以要(yao)通過做(zuo)磨(mo)痕測試，控制刷(shua)板(ban)壓力。

（2）孔口殘膠(jiao)
在(zai)圖(tu)形(xing)轉移(yi)工序(xu)對(dui)工藝參數的(de)(de)控制非常重要，因(yin)為前(qian)處理烘干不良(liang)、貼膜的(de)(de)溫度、壓力(li)的(de)(de)不當都會造成孔(kong)口(kou)(kou)的(de)(de)邊緣部位出現(xian)殘膠而導致孔(kong)口(kou)(kou)的(de)(de)環(huan)狀空(kong)洞。其明顯的(de)(de)特征是在(zai)孔(kong)內的(de)(de)銅(tong)層(ceng)厚度正常，單面或雙面孔(kong)口(kou)(kou)處呈現(xian)環(huan)狀空(kong)洞，一直延伸到焊盤，斷層(ceng)邊緣有明顯被蝕(shi)刻(ke)的(de)(de)痕跡，圖(tu)形(xing)電鍍層(ceng)沒(mei)有包裹全(quan)板（參見(jian)圖(tu)3）。

（3）前處(chu)理微蝕
前處理(li)的(de)微蝕(shi)量(liang)要嚴格控制，尤其要控制干膜板(ban)的(de)返(fan)工次(ci)數(shu)。主要是孔(kong)(kong)中部因電鍍(du)(du)(du)均勻性的(de)問(wen)題鍍(du)(du)(du)層厚度(du)偏薄，返(fan)工過多會造成全板(ban)孔(kong)(kong)內(nei)的(de)銅層減薄，而最終(zhong)產生孔(kong)(kong)內(nei)中部的(de)環狀無銅。其明顯的(de)特征是孔(kong)(kong)內(nei)全板(ban)鍍(du)(du)(du)層漸漸變薄，圖形電鍍(du)(du)(du)層包裹全板(ban)鍍(du)(du)(du)層（參(can)見(jian)圖4）。

3、圖形電鍍造成的(de)孔(kong)壁鍍層空洞
（1）圖(tu)形電鍍微(wei)蝕
圖形電(dian)鍍的微蝕(shi)量也要(yao)嚴(yan)格的控(kong)制，其產(chan)生(sheng)的缺陷與干膜(mo)前處理微蝕(shi)基本相同。嚴(yan)重時孔壁(bi)會大面積無銅(tong)，板面上的全(quan)板層厚度明顯偏(pian)薄。所(suo)以(yi)要(yao)定(ding)時測(ce)微蝕(shi)速率，最(zui)好通過(guo)進行DOE實驗優化工藝參(can)數(shu)。

（2）鍍錫（鉛錫）分散性(xing)差(cha)
由于溶液(ye)性能差或(huo)搖(yao)擺不(bu)足(zu)等因素使(shi)鍍錫的(de)(de)鍍層(ceng)厚度(du)(du)不(bu)足(zu)，在后面的(de)(de)去膜和堿性蝕刻時把孔中部的(de)(de)錫層(ceng)和銅層(ceng)蝕掉，產生環狀空洞。其明(ming)顯(xian)的(de)(de)特征(zheng)是孔內的(de)(de)銅層(ceng)厚度(du)(du)正常，斷層(ceng)邊緣(yuan)有(you)明(ming)顯(xian)被蝕刻的(de)(de)痕(hen)跡(ji)，圖形(xing)電鍍層(ceng)沒有(you)包裹全板（參見圖5）。針對(dui)這種(zhong)情況，可以(yi)在鍍錫前的浸酸內加(jia)(jia)一些鍍錫光劑，能夠(gou)增加(jia)(jia)板(ban)子的潤濕性，同時加(jia)(jia)大搖擺(bai)的幅度。

4、結論
造(zao)成鍍層空洞的(de)因(yin)素很多(duo)，最常見的(de)是PTH鍍層空洞，通過控制(zhi)藥水的相關工藝(yi)參數能有效的減少PTH鍍(du)層空(kong)洞(dong)的(de)產(chan)生(sheng)。但其它因素(su)也不能忽(hu)視，只有(you)通過細致的(de)觀(guan)察(cha)，了(le)解(jie)到產(chan)生(sheng)鍍(du)層空(kong)洞(dong)的(de)原因及(ji)缺陷的(de)特點，才(cai)能及(ji)時有(you)效的(de)解(jie)決問題，維護(hu)產(chan)品的(de)品質。由于(yu)本(ben)人的(de)水平經驗(yan)有(you)限，在此列舉了(le)一些平時生(sheng)產(chan)中遇到的(de)實(shi)際問題，與同行共享和交流。

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