一、什么是電鍍填孔中的“空洞”

在PCB制造的電鍍填孔過程中，目標(biāo)是通過電解銅逐步把過孔、盲孔或埋孔內(nèi)部完全填滿。但在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會出現(xiàn)“孔內(nèi)局部沒有銅沉積”的情況，形成微小空隙或氣泡狀缺陷。這種現(xiàn)象被稱為孔內(nèi)空洞（Void）。它會嚴(yán)重影響電氣連續(xù)性和熱傳導(dǎo)能力，甚至導(dǎo)致長期可靠性下降。

二、孔內(nèi)空洞的主要成因

氣體或液體殘留

在電鍍前，孔內(nèi)如果殘留清洗液、氣泡或助焊殘渣，電鍍?nèi)芤簾o法充分進(jìn)入，導(dǎo)致該區(qū)域沒有銅沉積，從而形成空洞。

特別是在高深徑比（Aspect Ratio）的微盲孔或通孔中，這種情況更為常見。

電流分布不均

電鍍過程中，電流趨向于集中在孔口位置，而孔底部電流密度不足，銅離子沉積速度慢。

若控制不當(dāng)，可能出現(xiàn)“邊緣鍍厚、中心未填”的現(xiàn)象，進(jìn)而形成孔底或孔中部空洞。

添加劑分布問題

電鍍液中含有光亮劑、整平劑、填孔添加劑等化學(xué)組分。

若添加劑在孔內(nèi)擴(kuò)散不足或被消耗不均，會導(dǎo)致局部鍍層缺陷，形成氣孔或空洞。

前處理不徹底

孔壁殘留鉆污、膠渣或氧化物，會阻礙銅離子沉積。

即使后續(xù)電鍍進(jìn)行，孔內(nèi)也可能留下微小未覆蓋區(qū)域，逐漸演變?yōu)榭斩础?/span>

工藝窗口控制不穩(wěn)

溫度、電流密度、攪拌強(qiáng)度、溶液循環(huán)等參數(shù)稍有偏差，就可能造成沉積不均勻。

尤其在多層板或HDI批量生產(chǎn)中，這類不穩(wěn)定因素更容易放大，導(dǎo)致孔內(nèi)缺陷。

三、孔內(nèi)空洞對可靠性的影響

電氣性能下降：空洞導(dǎo)致局部導(dǎo)通路徑不足，阻抗不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)開路。

熱傳導(dǎo)受限：電鍍填充的銅具有良好導(dǎo)熱性，一旦出現(xiàn)空洞，熱量無法及時傳遞，局部容易產(chǎn)生熱點。 

機(jī)械強(qiáng)度不足：在盲孔疊孔（Stacked Via）結(jié)構(gòu)中，空洞會成為應(yīng)力集中點，易在熱循環(huán)或機(jī)械應(yīng)力下發(fā)生裂紋。

電鍍填孔之所以容易出現(xiàn)孔內(nèi)空洞，歸根結(jié)底是孔內(nèi)環(huán)境復(fù)雜、填充難度高。這不僅涉及化學(xué)、物理和電化學(xué)反應(yīng)，還與設(shè)計的深徑比、孔徑大小直接相關(guān)。只有通過優(yōu)化前處理、電鍍工藝及藥液管理，才能有效降低空洞風(fēng)險，從而提升PCB在高密度互連和高可靠性應(yīng)用中的穩(wěn)定性。