一、概述
PCBA黑孔化直接电镀的出现对传统的PTH是个挑战，它最大特点就是替代传统的化学镀铜工艺，利用物理作 用形成的导电膜就可以直接转入电镀。从效率观点分析，由于其构成的工艺程序简化，减少了控制因素，与传统PTH制造程序相比较，使用药品数量减少，生产周 期大大缩短，因此生产效率大幅度提高，同时污水处理费用减少，使印制电路板制造的总成本降低。
二、元器件配单中的PCBA黑孔化直接电镀的特点
1. PCBA黑孔化液不含有传统的化学镀铜成分，取消甲醛和危害生态环境的化学物质如EDTA、NTA、EDTP 等在配方中使用，属于环保型产品。
2. 工艺流程简化，PCBA黑孔化制程只需12分钟，代替了极薄而难以控制的中间层(化学镀铜层)，从而改善电镀铜的附着力，提高了PCB/FPC孔金属化的可靠性。
3. 溶液的分析、维护和管理使用程序大幅度简化。
4. 与传统的PTH相比，操作便捷，生产周期短，废物处理费用减少，从而降低了生产的总成本。
5. 提供了一种新的工艺流程 —— 选择性直接电镀。
三、PCBA黑孔化直接电镀技术
3.1 PCBA黑孔化原理
它 是将精细的石墨和碳黑粉浸涂在孔壁上形成导电层，然后进行直接电镀。 它的关键技术就是黑孔溶液成分的构成。首先将精细的石墨和碳黑粉均匀的分散在介质内即去离子水中，利用溶液内的表面活性剂使溶液中均匀分布的石墨和碳黑颗 粒保持稳定，同时具有良好的润湿性能，使石墨和碳黑能充分被吸附在非导体的孔壁表面上，形成均匀细致的、结合牢固的导电层。
3.2 构成成分
PCBA黑孔化溶液主要有精细的石墨和碳黑粉(颗粒直径为0.2-0.3μm)、液体分散介质即去离子水和表面活性剂等组成。
3.3 各种成分的作用
(1) 石墨和碳黑粉：它是构成PCBA黑孔化溶液的主要部分，起到导电作用。
(2) 液体分散介质：是用于分散石墨和碳黑粉的高纯度去离子水。
(3) 表面活性剂：主要作用是增进石墨和碳黑悬浮液的稳定性和润湿性能。
(4) 工艺条件：PH值：9.5-10.5，使用温度：25-32度。
(5) 最佳处理面积：300-600cm2/克。
3.4 PCBA黑孔化溶液的成分的选择与调整
(1) 使用的表面活性剂，无论是阳离子、阴离子和非离子表面活性剂均可使用，但必须是可溶的、稳定的和能与其他成分形成均匀的液体。
(2) 为提高PCBA黑孔化液的稳定性，最好采用氢氧化钾或试剂氨水调节溶液的PH值。
(3) 用去离子水作为PCBA黑孔化溶液的分散介质。
3.5 PCBA黑孔化工艺流程和工艺说明
(1) 清洁整孔处理→水清洗→PCBA黑孔化处理→干燥→微蚀处理水清洗→电镀铜
(2) 工艺说明
★ 清洁整孔处理：PCBA黑孔化溶液内石墨和碳黑带有负电荷，和钻孔后的孔壁树脂表面所带负电荷相排斥，不能静电吸附，直接影响石墨碳黑的吸附效果。通过调整剂所带正电荷的调节，可以中和树脂表面所带的负电荷甚至还能赋予孔壁树脂正电荷，以便于吸附石墨和碳黑。
★ 水清洗：清洗孔内和表面多余的残留液。
★ PCBA黑孔化处理：通过物理吸附作用，使孔壁基材的表面吸附一层均匀细致的石墨碳黑导电层。
★ 水清洗：清洗孔内和表面多余的残留液。
★ 干燥：为除去吸附层所含水分，可采用短时间高温和长时间的低温处理，以增进石墨碳黑与孔壁基材表面之间的附着力。
★ 微蚀处理：首先用碱金属硼盐溶液处理，使石墨和碳黑层呈现微溶胀，生成微孔通道。这是因为在PCBA黑孔化过程中，石墨碳黑不仅被吸附在孔壁上，而且也吸 附在内层 铜环及基板的表面铜层上，为确保电镀铜与基体铜有良好的结合，必须将铜上的石墨碳黑除去。为此只有石墨和碳黑层生成微孔通道，才能被蚀刻液除去。因蚀刻液 通过石墨和碳黑层生成的微孔通道浸蚀到铜层，并使铜面微蚀掉1-2μm左右，使铜上的石墨碳黑因无立足之处而被除掉，而孔壁非导体基材上的石墨和碳黑保持 原来的状态，为直接电镀提供良好的导电层。
★ 检查：用检孔镜或体视显微镜检查孔内表面涂覆是否完整、均匀。
★ 电镀铜：带电入槽，并采用冲击电流，确保导电镀层全部被覆盖。
3.6 深圳元器件配单觉得PCBA黑孔化工艺技术中的注意事项
(1) 黑孔溶液槽内装有循环搅拌装置，采用水平生产线时使用超声波方式为最佳，也可以采用水刀喷淋的方式。
(2) 采用浸渍方式的干燥可利用烘箱或烘道，温度为80~85℃，时间2~3分钟。水平式应设置冷热风干燥段。如加工的特殊材料不耐高温，应采用60~65℃， 时间8~10分钟进行干燥；如果用黑孔液制做厚度超过1.0mm以上的FR-4或聚四氟乙烯及CEM-3板，烘干温度要定在95℃，时间2分钟。
(3) 黑孔液要定期进行固行分及PH值的检测。在正常使用的条件下，固行分是不会减少的，如果出现固行分减少的现象，采用美诺公司的MN-701B进行调整。当黑孔液的PH值低于9.5时，溶液的活性相应降低，必须用试剂氨水将其调整到位。
以下是网络上一些公司的电路板图黑孔化工艺的图片，如下表：
