原创 PCB设计第020篇钻孔与孔壁电镀

 2023-11-29 19:54  747 3 3 分类: PCB 文集: 2 PCB Layout

[初次发表 23-11-29 最后编辑：23-11-30]

上一篇简介了孔的类型和孔环，这一篇说说对孔加工步骤的理解，以及如何从设计角度规避风险。孔是PCB上面比较容易出可靠性问题的地方，本身又不像铜箔图案那样直观，如果因为设计不当带来隐患，那查找起来恐怕会很抓狂。

钻孔是第一步。PCB图纸上的镀覆孔直径叫做完成尺寸，而考虑到电镀镀层的厚度，实际钻孔的直径必须大于完成尺寸。这个增加量是在 2~4mil之间。

一般，PCB上较大的孔是用机械钻孔方式制作的，微细的孔则用激光钻孔，有的厂家会建议用化学腐蚀方式。对于低成本的板材，例如CEM（棉，纸纤维），还会使用冲孔工艺。

钻头尺寸的增量是 50um（2mil）。虽然PCB板厂有很多钻孔尺寸可以提供，但是建议设计师控制一块PCB上孔大小的种类，最好控制在10种以内，越少越好。在PCB制作要求文档中，最好是用双向公差来标注允许的孔径和误差。

钻孔之后需要做以下3项处理：

去毛刺/Deburring——钻孔后，铜箔处的孔边沿会出现毛刺，这时需要去毛刺。

去有机污染/Desmear——钻头穿过树脂材料时，因为摩擦生热，孔壁表面的树脂会熔化。如前一篇所述，通孔是在压合之后加工的，那么树脂残渣就会覆盖在内层铜箔的断面上（即内层的孔壁），这将导致断路或者载流能力下降的问题。去有机污染工序可以除掉这部分多余树脂，让内层铜箔的纵向断面光洁，适合电镀。

凹蚀/Etchback——为了形成连贯的孔壁，还需要把钻孔方向各层基材的树脂蚀刻掉一些，这样可以把内层导体的上下平面都露出一点（即孔环靠近圆心的部分）。

第二步是电镀。孔的内壁需要沉积铜，厚度大约 1mil。为了保护孔壁的铜，避免被后续蚀刻工艺破坏，还需要给铜表面镀一层保护性金属，通常是活动性比铜差的锡。

经过上面两步就得到一个基本的孔，要成为一个合格的孔，还需要设计孔环。

孔环有最小环宽的要求。最小环宽一般根据镀覆孔的用途来确定。从可靠性角度，不要使用非常窄的环宽。

作者：电子知识打边炉，来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4061550.html

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