半导体测试PCB的微小过孔工艺难点突破

一、半导体测试 PCB 的微小过孔（≤0.15mm），如何解决钻孔精度与孔铜质量难题？

二、关键解答：微小过孔的工艺难点与根源解析

2.1 两大核心工艺难点

1. 钻孔精度不足：微小过孔内径≤0.15mm，钻孔时易出现偏位（偏差＞0.01mm）、孔壁粗糙（Ra＞0.8μm），导致过孔与线路连接不良，甚至短路。根源在于钻孔设备精度不足、钻头质量不佳、基材堆叠不均。
2. 孔铜质量问题：孔铜厚度不均（偏差＞5μm）、附着力不足（剥离强度＜1.5N/mm），高温环境下易出现孔铜脱落，影响信号传输。根源在于沉铜工艺参数失控、孔壁活化不足、电镀电流分布不均。

2.2 行业标准要求

三、捷配突破方案：微小过孔的量产工艺优化

3.1 钻孔工艺：高精密设备 + 细节管控

1. 设备升级：采用维嘉 6 轴高速钻孔机，定位精度 ±0.003mm，重复精度 ±0.001mm，搭配金刚石涂层微钻（直径 0.15mm），转速控制在 150000rpm，进给速度 5mm/min，减少钻头磨损与孔壁损伤。
2. 基材预处理：钻孔前对基材进行预压平整，堆叠层数控制在 4 层以内，避免基材翘曲导致的钻孔偏位；采用真空吸附固定，确保基材平整无位移。
3. 钻孔后处理：通过高压水洗（压力≥5MPa）去除孔内粉尘，采用化学除胶工艺，去除孔壁树脂残留，孔壁粗糙度 Ra 控制在 0.3-0.5μm，为沉铜奠定基础。

3.2 沉铜与电镀工艺：均匀镀铜 + 增强附着力

1. 孔壁活化：采用胶体钯活化工艺，活化液浓度控制在 10-15ppm，活化时间 60 秒，确保孔壁均匀吸附钯粒子，避免沉铜漏镀；活化后进行加速处理，去除多余钯离子，提升沉铜质量。
2. 全自动沉铜：采用捷配定制的全自动沉铜（PTH）设备，沉铜液温度控制在 25±1℃，甲醛浓度 10-15g/L，沉铜厚度控制在 0.3-0.5μm，确保孔壁均匀覆盖铜层，无空洞、针孔。
3. 电镀增厚：采用脉冲电镀工艺，电流密度 1-1.5A/dm²，电镀时间 60 分钟，孔铜厚度精准控制在 18-25μm；电镀液添加整平剂，确保孔铜厚度均匀性偏差≤3μm。
4. 附着力强化：电镀后进行热固化处理（150℃，60 分钟），增强孔铜与基材的结合力，剥离强度≥1.8N/mm，远超 IPC 标准。

3.3 检测与管控：全流程缺陷拦截

1. 钻孔检测：采用龙门二次元测量仪（LC-7060-CNC），每块 PCB 随机选取 20 个微小过孔，检测孔径与偏位，不合格产品直接返工。
2. 孔铜检测：通过日立铜厚测试仪（NDA800X）检测孔铜厚度，采用 Leica D700M 显微镜观察孔壁铜层覆盖情况；每批次抽取 5% 产品进行剥离强度测试，确保附着力达标。