No.034 PCB铜通孔 （PTH） 缺陷

1.现象描述及分析

（1） 现象描述

镀铜通孔 （PTH） 是制造多层PCB中用于各层PCB电路图形之间实现电气上互连的主要手段。镀铜通孔的互连质量对PCBA及电路系统的可靠性起着关键性作用。在电子制造末端装联工艺中，最常见的P TH加工异常现象有：钉头、通孔毛刺、孔内壁粗糙、孔内残留钻污、通孔内空洞、孔内壁镀瘤、反向凹蚀、通孔缺口、焊环缺口、通孔拐角鼓起、灯芯、通孔拐角损坏等。

（2） 现象分析

① 采用通孔连接，内层导线的截面形状好像牵牛花，如图No.034-1所示。该缺陷主要是由钻孔条件不良引起的。

② 通孔毛刺，如图No.034-2所示，该缺陷是由铜通孔入口残留的毛刺未被消除就直接在其上镀铜产生的。

③ 通孔内壁粗糙，如图No.034-3所示，该现象的出现主要是钻孔条件不合适，转速偏低所导致的。

④ 通孔内残留钻污，如图No.034-4所示。该现象的出现主要是钻孔条件不合适，产生了过多的钻污，在除钻污工序未将其消除干净，便在钻污上镀铜所导致的。

⑤ P TH内壁导线内有空洞，如图No.034-5所示。该现象主要是在通孔电镀工序的活化处理、催化处理、增速处理等过程中，由钯核的非吸附性所引起的。

⑥通孔内壁有疙瘩形状的凸瘤，如图No.034-6所示。该现象是在钻孔时形成的凸瘤，或者由于细微杂物等的晶核在通孔镀铜过程中异常沉积而造成。

⑦ 通孔焊环局部缺口以及通孔内壁局部无铜，分别如图No.034-7和图No.034-8所示。形成的原因：前者是在图形转移时焊环就有缺口；而后者是由于ET （蚀刻） 图形与通孔的相关位置偏移，造成抗蚀膜破裂或者剥落，浸入的ET液局部腐蚀了通孔导线而引起的。

⑧通孔内壁内层导线部位有环形凹陷以及通孔拐角的镀铜层鼓起，分别如图No.034-9和图No.034-10所示。前者是在多层板钻孔后，在进行除钻污处理时内层导线被咬掉，造成反向凹蚀而引起的；而后者系钻孔条件不合适引发拐角毛刺，在镀铜前进行表面处理时没有除去这些毛刺，直接在其上镀铜而引起的。

⑨ 灯芯现象，如图No.034-11所示，该缺陷是由于药液沿着通孔外壁的玻璃纤维浸入并沉积铜造成的，产生的原因是钻孔条件不合适，孔内壁严重粗糙，除钻污液和电镀液沿着该部位的玻璃纤维浸入，镀铜层在玻璃纤维内延伸所引起的。

⑩ 通孔焊环到通孔的拐角有损坏，如图No.034-12所示。该缺陷造成的原因是图形转移后，焊环接触了某种物体或者受到冲击。

2.形成原因及机理

（1） 形成原因

综上分析可知，形成镀铜通孔的各种缺陷均由于PCB制造中各相关工序不良。

（2） 形成机理

请参阅相关的专业资料和书籍，为节约本书篇幅故此处从略。

3.解决措施

① PCB制造方：应改善并不断完善工艺，切实确保产品质量，为用户负责。

② PCB应用方：加强对PCB来料入库前的质量验收，决不让不合格品入库。