PCB黑孔工艺孔破原因分析

2022-01-10 11:19:30

黑孔是一种比较成熟的直接电镀工艺，与传统PTH制造程序相比较，使用药品数量减少，生产周期大大缩短，因此生产效率大幅度提高，同时污水处理费用减少，使印制电路板制造的总成本降低。本文主要以湖北格志电子科技有限公司黑孔药水体系来阐述黑孔工艺中遇到的孔破问题，在此基础上进行工艺改善，提高产品合格率。
1 黑孔工艺简介：
1.1黑孔工艺流程：
入板→清洁1→循环水洗→黑孔1→强风吹干→热风烘干→整孔→循环水洗→黑孔2→强风吹干→热风烘干→微蚀→（DI水洗→抗氧化→）DI水洗强风→吹干→热风烘干→岀板（括号内工序非必须，根据现场实际选择）
1.2黑孔原理
黑孔的目的是在非导电孔内均匀的涂覆一层导电碳膜，主要是通过整孔在孔内形成正向电荷层，在物理吸附的作用下，使孔壁基材的表面吸附一层均匀细致的石墨碳黑导电层，然后进行电镀。其作用原理示意图见图1。

2黑孔孔破情况及原因分析

图2 孔口无铜切片图图3 钻孔钉头示意图

2.1孔口无铜（见图2）：
分析产生的原因主要有两方面:
2.1。1钻孔钉头
在钻孔后容易参数钻孔钉头，如图3所示，钉头过大的话，在微蚀后造成钉头处铜被蚀掉'从而露出胶层，而此胶层上没有吸附碳膜从而造成孔破。其作用原理示意图如图 4所示

钻孔后黑孔后微蚀后电镀后

图4

①改善钻孔工艺参数，控制钻孔后的钉头≤1.25,粗糙度≤1.5mil,通过切片观察有无拉胶现象。图5是钻孔钉头改善后的五钻孔钉头切片图：

图5改善后无钻孔钉头切片图
②调整微蚀速率，控制微蚀深度在0.4-0.7um,确保不会孔破，也不会有残碳。
③严密监控此槽液成分并严格按作业条件进行作业，每隔3个小时化验药水一次。
④调整线速，确保整孔缸、黑孔缸处理时间≥40秒。
⑤为提高灌孔能力，在整孔段增加超声波设备。同时可调整水刀设计，提高水刀压力。

图6 改善后的黑孔切片图

通过上述途径的改善，破孔现象得到了有效的控制，从下面镀铜后的切片图图6来看，效果显著，后期以128张孔径0.2mm的双面板做测试，黑孔后再电镀半小时电测良品为127张。合格率较之前的87%提高了十二个百分点。

3、结束语
黑孔作为一•种环保的孔金属化工艺，在如今逐步取代PTH (特别是在FPC业)，要管理好这个制程必须从细节着手，严格按工艺要求操作，搭配好前后制程生产。

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