孔金属化的核心功能是通过在孔壁上镀铜来实现PCB层之间的导电。它是双面板和多层板发挥作用的核心和关键。孔金属化技术并不复杂,可以简单地分为两部分:镀铜前的准备和镀铜。电镀铜的质量在很大程度上取决于电镀铜前的准备。
目前,工业上电镀铜的制备工艺主要有三种:铜沉淀、黑洞和黑影。
1.PTH
铜沉积的主要原理,也称为化学铜沉积,是利用化学置换反应在孔壁上沉积一层铜作为后续镀铜的导电引线。如果是传统的沉薄铜,其厚度一般为0.5μM左右。作为电镀铜前最传统的制备工艺,它有以下优缺点:
优势:
(1) 金属铜具有优异的导电性(在电线中,铜线通常用作导电材料);
(2) 厚度可在宽范围内调节,适应性强(行业最低为0.3μM,最高可达30μM);
(3) 该工艺成熟稳定,可应用于所有PCB产品(PCB/fpc/rfpcb/载板/金属基板/陶瓷基板等)。
缺点:
(1) 它含有甲醛,对操作人员的健康有害;
(2) 设备投资大,生产成本高,环境污染大;
(3) 时限控制短,一般有效时间为3~6小时。
2.黑洞
黑洞是直接电镀技术之一。其主要原理是利用物理原理使碳粉吸附在孔壁表面形成导电层,可用作后续电镀铜的导电引线。一般厚度为0.5~1μm作为电镀铜前的主流制备工艺之一,它有以下优缺点:
优势:
(1) 不含甲醛,对操作人员健康影响小,对环境污染小;
(2) 设备投资小,废物处理简单,工艺成本低于铜沉淀;
(3) 药剂和工艺相对减少,时效性可达48小时,更便于维护和管理。
缺点:
(1) 在导电性方面,导电碳粉比沉积的铜层弱;
(2) 其适用范围不如沉铜。因此,虽然已经大规模使用,但在行业中主要用于双面板,HDI等高端产品很少使用
3.Shadow
从严格意义上讲,黑影是黑洞进一步发展的过程。它的原理、优缺点都是相似的,而且比黑洞要好。主要区别在于,黑洞的导电层是碳粉,而黑影的导电层则是石墨。
此外,黑洞一般不用于高端产品或复杂工艺,但黑影可以。黑影工艺已部分取代铜沉积,广泛应用于HDI板和IC载体板等高端电路板。有时,黑影工艺优于铜沉积工艺,如选择性图案镀。
如上所述,你可能会认为铜的下沉过程比黑洞和黑影过程要好。一般来说,业界普遍这么认为。但是,如果涉及实际应用层面,那就不是真的了。每种PCB工艺都有其优缺点,从而确立其在实际应用中的地位。如果它已经完全落后了,那自然会被行业淘汰。
因此认为铜沉积的效果>;黑色阴影>;黑洞可以作为参考答案,但不能作为最终答案,因为它还涉及到每个工艺装置的实际情况,以及工艺中使用的设备、药液、参数等。
因此,从现实的角度来看,这个过程只是制造产品的一种手段。只要生产的产品能够满足运输要求,制造商也能获得满意的利润,就可以采用这种工艺。

2022年6月9日