關(guān)于PCB的孔金屬化問(wèn)題

自 1936 年，保羅·艾斯納正式發(fā)明了 PCB 制作技術(shù)，到現(xiàn)在，已過(guò)去 80 余年，PCB 迅猛發(fā)展，并且成為電子行業(yè)必不可少的基礎(chǔ)。雖然 PCB 一般只占成品電路板 5~10%的成本，但 PCB 的可靠性，卻遠(yuǎn)比單一的元器件重要——元器件壞了，電路板尚可修理，而 PCB 壞了，電路板就只能報(bào)廢！

說(shuō)到可靠性，這就不得不提起關(guān)于 PCB 的孔金屬化問(wèn)題了。

孔金屬化，它的核心作用，就是通過(guò)在孔壁鍍銅，實(shí)現(xiàn) PCB 層與層之間的導(dǎo)通，它是雙面板、多層板能夠發(fā)揮作用的核心關(guān)鍵點(diǎn)，因此，許多電子行業(yè)的巨頭，如蘋(píng)果、華為等，都對(duì)此極其重視。

但其實(shí)，孔金屬化技術(shù)并不復(fù)雜，可以簡(jiǎn)單的分為兩個(gè)部分：電鍍銅前準(zhǔn)備、電鍍銅。而電鍍銅的好壞，又在很大程度上取決于電鍍銅前準(zhǔn)備。

因此，業(yè)內(nèi)人士往往會(huì)把關(guān)于 PCB 可靠性的問(wèn)題，聚焦到電鍍銅前準(zhǔn)備的部分。

目前行業(yè)主流的電鍍銅前準(zhǔn)備工藝，主要有三種：沉銅、黑孔、黑影。（還有膠體鈀、金屬灌漿等，但非目前主流，此處不作討論）

一、沉銅

沉銅，也稱(chēng)化學(xué)沉銅，其主要原理是采用化學(xué)中的置換反應(yīng)，在孔壁上沉積一層銅，以作為后續(xù)電鍍銅的導(dǎo)電引線(xiàn)。假如是常規(guī)的沉薄銅，它的厚度一般為 0.5μm 左右。作為最傳統(tǒng)的電鍍銅前準(zhǔn)備工藝，它具有如下優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

（1）金屬銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能（電線(xiàn)里面，常規(guī)就采用銅線(xiàn)作為導(dǎo)電）；

（2）厚度可調(diào)整范圍大，適應(yīng)性廣（目前業(yè)內(nèi)最低在 0.3μm 左右，最高可到 30μm，直接代替后續(xù)的電鍍銅工藝）；

（3）工藝成熟穩(wěn)定，可以適用于所有的線(xiàn)路板品類(lèi)產(chǎn)品（PCB/FPC/RFPCB/載板/金屬基板/陶瓷基板等等）。

缺點(diǎn)：

（1）含甲醛，對(duì)操作人員健康不利；

（2）設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高，環(huán)境污染不??；

（3）時(shí)效管控短，一般有效時(shí)間為 3~6 小時(shí)。

二、黑孔

黑孔，屬于直接電鍍技術(shù)中的一種，其主要原理是采用物理原理，使碳粉吸附在孔壁表面，形成一層導(dǎo)電層，以作為后續(xù)電鍍銅的導(dǎo)電引線(xiàn)。通常情況下，其厚度為 0.5~1μm。作為目前主流的電鍍銅前準(zhǔn)備工藝之一，它具有如下優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

（1）不含甲醛，對(duì)作業(yè)人員健康影響小，且對(duì)環(huán)境的污染??；

（2）設(shè)備投資不大，廢物處理更簡(jiǎn)單，工藝成本比沉銅低；

（3）藥水與流程相對(duì)減少，時(shí)效性可達(dá) 48H，更便于維護(hù)與管理。

缺點(diǎn)：

（1）在導(dǎo)電性能方面，導(dǎo)電碳粉會(huì)弱于沉積銅層；

（2）其適用性不如沉銅廣，因此，雖然已經(jīng)被大規(guī)模運(yùn)用，但目前業(yè)內(nèi)主要用于雙面板，高端的如 HDI 等產(chǎn)品，幾乎不采用

三、黑影

黑影，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，算是黑孔工藝的進(jìn)一步發(fā)展，其原理、優(yōu)缺點(diǎn)，都類(lèi)似，并且要優(yōu)于黑孔。其主要區(qū)別是：黑孔的導(dǎo)電層為碳粉，而黑影的導(dǎo)電層則為石墨。

此外，黑孔一般不會(huì)用于高端的產(chǎn)品，或者搭配復(fù)雜的工藝，但黑影可以，黑影工藝已部分替代沉銅，廣泛地應(yīng)用于高端線(xiàn)路板，如 HDI 板、IC 載板等，甚至，有時(shí)黑影工藝會(huì)優(yōu)于沉銅工藝，如選擇性圖形電鍍。

如上所述，大家可能會(huì)覺(jué)得沉銅工藝會(huì)比黑孔、黑影工藝更好，如果籠統(tǒng)地來(lái)看，業(yè)內(nèi)一般也是這么認(rèn)為的，但如果涉及到實(shí)際的應(yīng)用層面，則不盡然，每一種 PCB 工藝，都會(huì)有它的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而確立它在實(shí)際應(yīng)用中的地位，假如確實(shí)已經(jīng)全面落后，那自然會(huì)被行業(yè)所淘汰。 因此，認(rèn)為效果方面沉銅＞黑影＞黑孔，可以作為一個(gè)參考答案，但卻不能作為一個(gè)最終答案，因?yàn)?，它還涉及到各個(gè)工藝使用工廠的實(shí)際情況，以及工藝中所采用的設(shè)備、藥水、參數(shù)等等。 所以，真實(shí)地來(lái)看，工藝只是為了制作產(chǎn)品的手段，只要生產(chǎn)出的產(chǎn)品，能夠滿(mǎn)足出貨的要求，并且，生產(chǎn)商也能獲得滿(mǎn)意的利潤(rùn)，那么，這個(gè)工藝就是可以采用的。

經(jīng)過(guò)工廠驗(yàn)證，華秋作為主攻中高端方向的 PCB 供應(yīng)商，為滿(mǎn)足客戶(hù)需求，實(shí)現(xiàn)高可靠生產(chǎn)，華秋決定采用目前最為穩(wěn)定與成熟的沉銅工藝，以確保更優(yōu)質(zhì)的交付品質(zhì)——雖然成本更高，但合適的，才是最好的！ 作為出色的線(xiàn)上 PCB 快板打樣及中小批量生產(chǎn)商，華秋不斷優(yōu)化工藝水準(zhǔn)，提升管理能力。

審核編輯 ：李倩