一、引言

電鍍填孔工藝雖然在高密度互連（HDI）和 BGA 焊盤填孔中應(yīng)用廣泛，但由于其涉及電流分布、藥液擴(kuò)散、孔內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)等多個(gè)變量，失敗案例并不少見。以下結(jié)合典型失效模式，分析其成因與應(yīng)對(duì)策略。

二、典型失敗案例

孔內(nèi)空洞（Void）

現(xiàn)象：X-Ray 檢測(cè)中可見孔中心存在未填充的空隙。

原因：

前處理不徹底，孔內(nèi)殘留鉆污或氣泡。

電鍍初期電流過大，導(dǎo)致孔口快速沉積而孔底填充不足。

后果：導(dǎo)通路徑不完整，長(zhǎng)期工作下易出現(xiàn)開路。

填充不完全

現(xiàn)象：孔內(nèi)銅沉積不足，孔底留有殘余空間。

原因：

孔徑過小、深徑比過大，導(dǎo)致藥液擴(kuò)散受限。

電鍍時(shí)間不足或添加劑分布不均。

后果：疊層結(jié)構(gòu)中盲孔失效，影響可靠性。

厚度不均（口厚底?。?/span>

現(xiàn)象：孔口鍍層明顯隆起，而孔底沉積不足。

原因：

電流密度集中在孔口區(qū)域。

攪拌或噴淋不足，藥液在孔底流動(dòng)性差。

后果：表面不平整，影響焊接和阻焊覆蓋。

表面凹陷或鼓包

現(xiàn)象：填孔后焊盤表面出現(xiàn)塌陷或凸起。

原因：

添加劑控制不穩(wěn)定，沉積速率失衡。

過度電鍍導(dǎo)致表面堆積。

后果：影響 BGA 焊球貼裝，易產(chǎn)生虛焊或短路。

裂紋與分層

現(xiàn)象：孔壁或填充層與基材剝離，形成裂縫。

原因：

鍍層結(jié)晶粗大，內(nèi)部應(yīng)力過高。

熱循環(huán)過程中膨脹系數(shù)不匹配。

后果：多層板在回流焊或長(zhǎng)期服役中失效。

三、失敗背后的共性原因

前處理不足：孔壁殘留雜質(zhì)或氣泡是最常見誘因。

工藝窗口窄：電流密度、添加劑濃度稍有偏差就會(huì)失控。

流體動(dòng)力學(xué)問題：藥液在深孔內(nèi)循環(huán)受阻，導(dǎo)致沉積不均。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)：過高的深徑比或過小的孔徑，超出工藝極限。

四、工藝優(yōu)化建議

采用 等離子清洗 + 真空脫泡，提升前處理質(zhì)量。

應(yīng)用 脈沖電鍍，改善孔內(nèi)外電流分布。

通過 藥液在線監(jiān)控，穩(wěn)定添加劑濃度。

優(yōu)化 板材設(shè)計(jì)，避免過度挑戰(zhàn)深徑比極限。

加強(qiáng) 過程檢測(cè)，利用 X-Ray、切片等手段早期發(fā)現(xiàn)缺陷。

電鍍填孔失敗的案例看似多樣，但本質(zhì)上集中在孔內(nèi)沉積不均、藥液擴(kuò)散受限、工藝參數(shù)失控這三類問題。通過工藝優(yōu)化和過程控制，不僅可以降低不良率，還能顯著提升高密度 PCB 的長(zhǎng)期可靠性