金属化孔和非金属化孔

金属化孔和非金属化孔

金属化孔，是在做板的第一道工序中就钻上孔。印制电路板孔金属化技术是印制电路板制造技术的关键之一。金属化孔是指顶层和底层之间的孔壁上用化学反应将一层薄铜镀在孔的内壁上，使得印制电路板的顶层与底层相互连接。

碱性除油→二或三级逆流漂洗→粗化（微蚀）→二级逆流漂洗→预浸→活化→二级逆流漂洗→解胶→二级逆流漂洗→沉铜→二级逆流漂洗→浸酸 一）碱性除油

（一）作用与目的：

1、除去板面油污，指印，氧化物，孔内粉尘；对孔壁基材进行极性调整（使孔壁由负电荷调整为正电荷）便于后工序中胶体钯的吸附；

2、多为碱性除油体系，也有酸性体系，但酸性除油体系较碱性除油体系无论除油效果，还是电荷调整效果都差，表现在生产上即沉铜背光效果差，孔壁结合力差，板面除油不净，容易产生脱皮起泡现象。

3、碱性体系除油与酸性除油相比：操作温度较高，清洗较困难；因此在使用碱性除油体系时，对除油后清洗要求较严

4、 除油调整的好坏直接影响到沉铜背光效果；

（二）微蚀：

1、作用与目的：

除去板面的氧化物，粗化板面，保证后续沉铜层与基材底铜之间良好的结合力；

新生成的铜面具有很强的活性，可以很好吸附胶体钯；

2、粗化剂：

目前市场上用的粗化剂主要用两大类：硫酸双氧水体系和过硫酸体系，硫酸双氧水体系优点：溶铜量大，（可达50g/L），水洗性好，污水处理较容易，成本较低，可回收，

缺点：板面粗化不均匀，槽液稳定性差，双氧水易分解，空气污染较重

过硫酸盐包括过硫酸钠和过硫酸铵，过硫酸铵较过硫酸钠贵，水洗性稍差，污水处理较难，与硫酸双氧水体系相比，过硫酸盐有如下优点：槽液稳定性较好，板面粗化均匀，

缺点：溶铜量较小（25g/L）过硫酸盐体系中硫酸铜易结晶析出，水洗性稍差，成本较高；

3、另外有杜邦新型微蚀剂单过硫酸氢钾，使用时，槽液稳定性好，板面粗化均匀，粗化速率稳定，不受铜含量的影响，操作简单，适宜于细线条，小间距，高频板等

（三）预浸/活化：

5、预浸目的与作用：主要是保护钯槽免受前处理槽液的污染，延长钯槽的使用寿命，主要成分除氯化钯外与钯槽成份一致，可有效润湿孔壁，便于后续活化液及时进入孔内活化使之进行足够有效的活化；

6、预浸液比重一般维持在18波美度左右，这样钯槽就可维持在正常的比重20波美度以上；

7、活化的目的与作用：经前处理碱性除油极性调整后，带正电的孔壁可有效吸附足够带有负电荷的胶体钯颗粒，以保证后续沉铜的均匀性，连续性和致密性；因此除油与活化对后续沉铜的质量起着十分重要的作用，

8、生产中应特别注意活化的效果，主要是保证足够的时间，浓度（或强度）

9、活化液中的氯化钯以胶体形式存在，这种带负电的胶体颗粒决定了钯槽维护的一些要点：保证足够数量的亚锡离子和氯离子以防止胶体钯解胶，（以及维持足够的比重，一般在18波美度以上）足量的酸度（适量的盐酸）防止亚锡生成沉淀，温度不宜太高，否则胶体钯会发生沉淀，室温或35度以下；

（四）解胶：

1、作用与目的：可有效除去胶体钯颗粒外面包围的亚锡离子，使胶体颗粒中的钯核暴露出来，以直接有效催化启动化学沉铜反应，

2、原理：因为锡是两性元素，它的盐既溶于酸又溶于碱，因此酸碱都可做解胶剂，但是碱对水质较为敏感，易产生沉淀或悬浮物，极易造成沉铜孔破；盐酸和硫酸是强酸，不仅不利与作多层板，因为强酸会攻击内层黑氧化层，而且容易造成解胶过度，将胶体钯颗粒从孔壁板面上解离下来；一般多使用氟硼酸做主要的解胶剂，因其酸性较弱，一般不造成解胶过度，且实验证明使用氟硼酸做解胶剂时，沉铜层的结合力和背光效果，致密性都有明显提高；

（五）沉铜

1、作用与目的：通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生成的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行。通过该步骤处理后即可在板面或孔壁上沉积一层化学铜。

2、原理：利用甲醛在碱性条件下的还原性来还原被络合的可溶性铜盐。

空气搅拌：槽液要保持正常的空气搅拌，目的是氧化槽液中的亚铜离子和槽液中的铜粉，使之转化为可溶性的二价铜。

非金属化孔，就是仅在板子成品后工序中，将钻孔用干膜封住，单纯钻个孔而已，这个孔一样可以有孔盘或其它，但一定是孔的内壁是没有铜[金属]，这个也就是我们常说的工具孔。

     如果是碱性除油，那么就用干膜封住非金属化孔，金属化孔露出来镀上锡；如果是酸性除油，那么正好就和碱性除油相反。

PC设计的相关注意事项：

1、金属化孔的阻焊开窗一般单边3mil，非金属孔单边阻焊开窗一般单边2-3mil

2、非金属化走线至少距离非金属孔至少8mil，通常会加20mil-40mil的禁布区

3、金属化孔的间距如果过小，不能满足花莲的要求，那么就全连接或者手动花莲，避免花盘被堵死

4、普通通孔连接器或者压接器件要满足波峰焊的间距要求，通常普通的通孔连接器，波峰焊要满足3mm的最小间距。

对弯公、弯母压接器件：

压接器件同面：压接器件周围3mm不得有高于3mm的元器件，周围1.5mm不得有任何焊接器件；

压接器件反面：距离压接器件的插针孔2.5mm范围内不得有任何元器件

对直公、直母压接器件：

压接器件周围1mm不得有任何元器件；

对直公、直母压接器件其背面需安装护套时，距离护套边缘1mm范围内不得布置任何元器件；

不安装护套时距离压接孔2mm范围内不得布置任何元器件

5、器件距离非金属化孔的间距要有1mm以上