陳偉元

（深圳市賽姆烯金科技有限公司有限公司，廣東 深圳 518125 )

1 引言

隨著科技的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品不僅向“輕薄短小”方向發(fā)展，也進(jìn)一步向5G高頻高速方向發(fā)展。作為電子信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的印制電路板（PCB），也面臨著一系列的技術(shù)瓶頸和挑戰(zhàn)，涵蓋原輔料、生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)保、設(shè)備等。孔金屬化技術(shù)作為PCB生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)和層間互聯(lián)的關(guān)鍵工序，在5G用PCB的生產(chǎn)加工中，顯得尤為重要。傳統(tǒng)的PCB孔金屬化工藝實(shí)際包含金屬化孔（化學(xué)鍍銅）工藝和電鍍銅工藝，其中金屬化孔工藝一直是傳統(tǒng)的化學(xué)鍍銅工藝，雖然這種工藝技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的不斷改進(jìn)完善，生產(chǎn)設(shè)備多樣化，包括手動(dòng)線、半自動(dòng)垂直線、垂直自動(dòng)化線和水平自動(dòng)化線，在藥水、管控、環(huán)保廢水、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率等方面都有不同程度的改善和提升，但是因?yàn)榛瘜W(xué)鍍銅自身的技術(shù)限制，目前的金屬化孔工藝也到了技術(shù)瓶頸的階段，亟待進(jìn)一步技術(shù)革新或者技術(shù)革命。

目前市場(chǎng)上的幾種金屬化孔工藝都存在不可消除的技術(shù)缺陷，這種始于技術(shù)本身的缺陷或者所采用導(dǎo)電材料的性能缺陷，是無(wú)法通過(guò)技術(shù)改進(jìn)而改善或者取得大的突破。目前應(yīng)用最廣的化學(xué)鍍銅工藝存在如下缺點(diǎn)：

（1）生產(chǎn)過(guò)程中使用大量的化學(xué)品，其中化學(xué)銅槽液本身含有劇毒的化學(xué)銅穩(wěn)定劑（氰化物，汞金屬氯化物等）、致癌性物質(zhì)甲醛、絡(luò)合劑乙二胺四乙酸（EDTA）或者酒石酸鉀鈉、四羥基乙二胺（EDTP）等?；瘜W(xué)銅前處理溶液中，需要大量的化學(xué)品如氧化劑（過(guò)硫酸鹽、雙氧水、單過(guò)硫酸氫鉀等），強(qiáng)酸（硫酸、鹽酸、硝酸等）、強(qiáng)堿（氫氧化鈉）、腐蝕性酸（加速劑中含有氫氟酸和氟硼酸），重金屬（銅，錫，鈀，汞等）等。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量清洗廢水和廢液，環(huán)保污水處理困難；生產(chǎn)車間空氣污染嚴(yán)重，需要抽風(fēng)換氣設(shè)備。

（2）工藝流程漫長(zhǎng)復(fù)雜，分析添加維護(hù)繁瑣且困難。經(jīng)過(guò)六個(gè)藥水槽（除油調(diào)整、微蝕粗化、預(yù)浸、活化、加速解膠、沉銅）處理，每個(gè)藥水槽需要2～3道逆流漂洗，10～15道水洗，生產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)1～1.5個(gè)小時(shí)。且化學(xué)鍍銅屬于催化誘導(dǎo)的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)速度、鍍層品質(zhì)與沉積厚度容易受前處理影響，包括各個(gè)槽液溫度、濃度、pH值、污染物與副產(chǎn)物、槽液老化、負(fù)載大小等多種因素影響。鍍層厚度不易控制，容易產(chǎn)生波動(dòng)，造成背光不穩(wěn)定甚至不良。化學(xué)銅槽及其前處理槽液極為敏感，易受污染，槽液使用壽命相對(duì)較短，同時(shí)流程中多個(gè)藥水需要加溫處理，往往容易造成板廠火災(zāi)隱患。

（3）對(duì)于金屬化孔品質(zhì)來(lái)說(shuō)，化學(xué)銅的反應(yīng)變數(shù)太多，沉積銅層厚薄不易控制，且反應(yīng)中有副產(chǎn)物氫氣產(chǎn)生，容易吸附殘存在孔內(nèi)，造成孔金屬化不良甚至孔無(wú)銅，不利于深孔小孔盲孔類高縱橫比等高難度板件的生產(chǎn)加工，特別是未來(lái)5G材料，更加加大了沉銅加工的難度?；瘜W(xué)銅反應(yīng)是一個(gè)需要催化劑誘發(fā)的氧化還原反應(yīng)，催化劑中需要稀有貴金屬鈀。近年來(lái)貴金屬鈀價(jià)格不斷飆升，給化學(xué)銅帶來(lái)沉重的成本壓力，沉銅中活化劑成本約占到整個(gè)化學(xué)鍍銅成本的30%～50%。

（4）孔內(nèi)化學(xué)鍍銅層不耐酸堿，容易氧化，失去金屬化層造成失效。所有產(chǎn)品必須在沉銅后24小時(shí)以內(nèi)加以電鍍，否則就面臨孔內(nèi)無(wú)銅的致命缺陷或者品質(zhì)隱患，這大大增加了電鍍工序的生產(chǎn)壓力。

至于說(shuō)黑孔和有機(jī)導(dǎo)電膜工藝，主要問(wèn)題就是金屬化孔膜層的導(dǎo)電性能太差，膜層脆性大，容易產(chǎn)生孔內(nèi)鍍銅層不均勻，結(jié)合力不良等問(wèn)題。關(guān)于這兩種工藝金屬化層本身的品質(zhì)可靠性和產(chǎn)品使用壽命也受到業(yè)界一定程度的擔(dān)憂。

因此，整個(gè)行業(yè)一直都在尋找一種新金屬化孔工藝，石墨烯金屬化工藝就是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的。

石墨烯金屬化工藝的出現(xiàn)，給PCB行業(yè)帶來(lái)了極大的希望。這種技術(shù)是利用高導(dǎo)電的石墨烯微片，借助其高比表面積（80～2630）m2/g（1～30層）吸附在基材表面，形成一層薄薄的導(dǎo)電膜，即可以直接進(jìn)行電鍍，取代傳統(tǒng)的化學(xué)鍍層。這層石墨烯膜層具有諸多的優(yōu)點(diǎn)：耐酸，耐堿，耐高溫，抗氧化，超薄層納米級(jí)，更均勻，導(dǎo)電性能優(yōu)越等。

作為石墨烯金屬化工藝來(lái)說(shuō)，具有諸多的技術(shù)亮點(diǎn)：

（1）整個(gè)流程簡(jiǎn)單快捷，主要包括除油整孔，石墨烯金屬化孔，微蝕，烘干，整個(gè)流程時(shí)間控制在4～6 min之間，主要藥水水處理時(shí)間極短（15～60 s），工序使用物料少，采用自動(dòng)化程度更高，人工成本可以大幅下降。

（2）整個(gè)流程節(jié)能降耗，降廢減排，大大減少生產(chǎn)車間實(shí)際占地面積和空間布局；流程中不再使用劇毒物質(zhì)和重金屬貴金屬等多種化學(xué)危險(xiǎn)品，清洗廢水相比沉銅減少60%～80%，廢液減少60%～70%，明顯減少污水處理壓力，同時(shí)也有效改善了生產(chǎn)車間工作環(huán)境。

（3）石墨烯金屬化工藝對(duì)基材適應(yīng)性強(qiáng)。無(wú)論是普通FR-4基材，還是改性，多功能FR環(huán)氧基材，5G材料包括聚四氟乙烯（PTFE）樹脂、BT樹脂、碳?xì)洳牧稀⒁壕Ь酆衔锏?，甚至包括陶瓷基板、塑膠材料都可以輕松處理。對(duì)于撓性板來(lái)說(shuō)，聚酰亞胺（PI）基材采用石墨烯金屬化工藝，可以直接進(jìn)行金屬化處理，無(wú)需再經(jīng)過(guò)PI調(diào)整處理。對(duì)于PTFE樹脂來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)化學(xué)銅需要經(jīng)過(guò)等離子體或者萘鈉離子處理，采用石墨烯金屬化工藝只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理，就可以快速形成金屬化膜層，所有這些材料還是需要進(jìn)行去鉆污或者等離子體除膠渣。

（4）石墨烯金屬化工藝產(chǎn)品的合格率高，膜層導(dǎo)電性能和抗氧化性能明顯優(yōu)于化學(xué)銅層。在空氣中長(zhǎng)期存放不再擔(dān)心膜層氧化造成金屬化失效問(wèn)題，確保后續(xù)電鍍過(guò)程金屬化的有效和可靠。在生產(chǎn)工藝上，無(wú)論是全板電鍍或圖形電鍍工藝，都可以自由選擇。

因此，石墨烯金屬化技術(shù)會(huì)取代傳統(tǒng)化學(xué)銅工藝和黑孔技術(shù)。

2 石墨烯金屬化工藝原理

2.1 基本原理

利用石墨烯材料本身較大的比表面積、較強(qiáng)的吸附性和極佳的導(dǎo)電性能，PCB基板在鉆孔后經(jīng)過(guò)前處理（除油調(diào)整）后的孔壁可以有效吸附一定濃度小尺寸超細(xì)微的石墨烯微片，在孔壁上形成一層連續(xù)均勻薄薄的石墨烯膜層。烘干后孔內(nèi)膜層固化，經(jīng)過(guò)微蝕處理，通過(guò)咬蝕基材表面的底銅而除去基材銅箔表面的石墨烯膜層，僅保留孔壁基材表面的石墨烯膜層，為后續(xù)電鍍提供金屬化打底的初始鍍層。石墨烯金屬化流程（見(jiàn)圖1）。

2.2 石墨烯金屬化和黑孔工藝的區(qū)別

石墨烯金屬化使用的導(dǎo)電材料是石墨烯微片，市場(chǎng)上的黑孔工藝（Blackhole包括黑影shadow，日蝕等升級(jí)換代工藝）的導(dǎo)電材料是石墨顆粒，兩者工藝區(qū)別（見(jiàn)表1）。

備注：黑孔系列包括市場(chǎng)上的黑孔、黑影、日蝕等系列藥水，只是碳顆粒的粒度和導(dǎo)電性上細(xì)微的差別，基本都是碳顆粒材料；其中黑孔碳顆粒片徑厚度數(shù)據(jù)為市場(chǎng)上某國(guó)際公司黑影日蝕數(shù)據(jù)（見(jiàn)圖2）。

2.3 石墨烯的核心性能

2.3.1 石墨烯的片徑和厚度(形狀比)

石墨烯的橫向尺寸也就是片徑，可以用激光粒度儀測(cè)試，一般在亞微米到幾個(gè)微米；石墨烯的厚度需要用X射線衍射儀。一般根據(jù)國(guó)際石墨烯定義標(biāo)準(zhǔn)，石墨烯分為單層石墨烯厚度0.335 nm，雙層石墨烯厚度0.67 nm；少層石墨烯（3～10層）1～3 nm；多層石墨烯厚度10 nm以內(nèi)；我們目前使用的石墨烯層數(shù)在20層左右，比表面積在100 m2/g，厚度在7 nm左右；單層石墨烯的比表面積在2630 m2/g。石墨烯溶液接近于膠體溶液，優(yōu)于懸濁液，分散顆粒尺寸在1～1000 nm之間，體系相對(duì)穩(wěn)定，接近于溶液，這就是石墨烯金屬化溶液穩(wěn)定性會(huì)明顯優(yōu)于黑孔液的主要原因。

表1 石墨烯金屬化工藝與黑孔工藝對(duì)照表

圖1 石墨烯金屬化流程示意圖

圖2 石墨烯和石墨碳顆粒結(jié)構(gòu)示意圖

目前市場(chǎng)黑孔系列使用的導(dǎo)電材料，基本上都是碳顆粒，黑孔的碳顆粒在500 nm以下，一般顆粒尺寸在50～100 nm，黑影是片狀結(jié)構(gòu)，尺寸約600 nm，厚度約40 nm；黑影液還屬于懸濁液范圍。完全不同的材料，迥然不同的導(dǎo)電性能差異，這是石墨烯金屬化和目前黑孔系列工藝之間最大的區(qū)別。

2.3.2 石墨烯的導(dǎo)電性能

高導(dǎo)電石墨烯原料的生產(chǎn)和石墨烯金屬化溶液的穩(wěn)定性是石墨烯金屬化工藝技術(shù)的兩個(gè)核心技術(shù)。石墨烯體系穩(wěn)定上與黑孔液有類似地方，都是碳材料，但是因?yàn)槭┚哂懈邔?dǎo)電、高比表面積等性能，相比黑孔系列，在分散劑的選擇上更加復(fù)雜。納米材料的團(tuán)聚效應(yīng)在石墨烯材料上表現(xiàn)得尤為突出。目前經(jīng)過(guò)公司近兩年的研發(fā)試驗(yàn)，我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種穩(wěn)定的石墨烯水溶液，即便發(fā)生輕微沉降，也不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚效應(yīng)，溶液只要保持?jǐn)嚢瑁p微沉降即可很快消失，石墨烯微片即可很快均勻混合與水溶液中，既可以保持槽液良好使用效果，也為后續(xù)石墨烯廢液的回收提供了巨大的便利。一般碳材料的電阻率在10-2～10-6Ω·m，一般金屬10-5～10-8Ω·m，石墨烯微片的電阻率在10-5～10-8Ω·m，與金屬相同，因?yàn)槭訑?shù)和徑向尺寸而出現(xiàn)一定差異。

3 工藝流程

在工藝流程上，石墨烯金屬化工藝與黑孔類似，傳統(tǒng)黑孔使用兩段處理，石墨烯金屬化只用一段，目前黑影也是用一段式處理。黑孔或黑影生產(chǎn)速度一般控制在2 m/min以內(nèi)，多數(shù)在1.5 m/min，速度太快，金屬化效果無(wú)法保證；一般黑孔液固含物控制在2.5%～4.5%，槽液為暗黑色溶液。

石墨烯金屬化只需采用一段式處理，撓性板處理速度最快已經(jīng)達(dá)到6 m/min（除油和石墨烯金屬化處理時(shí)間在20 s，實(shí)驗(yàn)室測(cè)定最短時(shí)間在15 s），這個(gè)速度目前已經(jīng)是設(shè)備設(shè)計(jì)的速度上限。石墨烯金屬化液固含物控制在0.2%～0.8%，槽液為銀灰色，有金屬光澤，靜置時(shí)液面上浮有光亮銀色膜。撓性板整個(gè)流程時(shí)間控制在3～6 min左右，生產(chǎn)線長(zhǎng)度在20～25 m左右，產(chǎn)能在6～10萬(wàn)平米/月；硬板速度根據(jù)板厚、孔徑、厚徑比控制，一般控制在2 m/min～4 m/min速度，整個(gè)流程在5～10 min左右，生產(chǎn)線長(zhǎng)度在20～30 m以內(nèi)，月產(chǎn)能在6～8萬(wàn)平方米。水平式自動(dòng)化生產(chǎn)大大提高了生產(chǎn)效率，有效減少了生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)度，流程時(shí)間縮短，廢水廢液減少。石墨烯溶液可以回收利用，整個(gè)工序只有兩種廢液（除油液和微蝕液），兩種清洗廢水，減少了環(huán)保污水處理的壓力。同時(shí)整個(gè)生產(chǎn)線只有除油加溫，化學(xué)品使用減少，生產(chǎn)車間幾乎沒(méi)有任何揮發(fā)性溶劑或者化學(xué)品（微蝕液除外），因此大大改善了生產(chǎn)車間的工作環(huán)境。

石墨烯金屬化后的膜層具有耐酸耐堿耐高溫抗氧化的特性，因而生產(chǎn)板件無(wú)需酸浸或者馬上電鍍，無(wú)論存放多久，金屬化效果不會(huì)受到影響。

石墨烯金屬化孔流程見(jiàn)圖1，簡(jiǎn)要說(shuō)明如下。

3.1 除油調(diào)整

主要對(duì)板面和孔內(nèi)進(jìn)行濕潤(rùn)、清洗、除去油污、粉塵、氧化物等，同時(shí)也對(duì)孔壁進(jìn)行一定程度的極性電荷調(diào)整，有利于后續(xù)石墨烯微片的吸附；潤(rùn)濕效果對(duì)后續(xù)的石墨烯微片的吸附和孔壁結(jié)合力有較大的影響。

3.2 石墨烯金屬化

經(jīng)過(guò)石墨烯金屬化槽液處理后，可以浸潤(rùn)所接觸的板件表面，石墨烯微片先是借助靜電吸引力，氫鍵等與孔壁發(fā)生吸附作用，當(dāng)接觸距離在10 nm以內(nèi)，微觀的范德華力（分子力）起到越來(lái)越重要的作用，就會(huì)把石墨烯微片緊緊貼合在孔壁表面，形成一層薄薄的片層堆疊結(jié)構(gòu)。

3.3 烘干

石墨烯后的烘干可以有效清除孔內(nèi)或膜層內(nèi)殘留水分，固化膜層結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)石墨烯膜層和基材孔壁之間的結(jié)合力，大大改善膜層的導(dǎo)電性。

3.4 微蝕

采用普通微蝕液，硫酸雙氧水、過(guò)硫酸鹽/硫酸、微粗化劑、單過(guò)硫酸氫鉀等均可，沒(méi)有特殊要求，只是為了去除基板表面銅箔上殘留的少量石墨烯，借助微蝕劑從底部咬蝕銅箔從而達(dá)到去除表面殘余石墨烯的目的。

3.5 烘干

簡(jiǎn)單清楚板面和孔內(nèi)殘余水分，防止板面污染或者氧化；生產(chǎn)加工后，板件無(wú)需特殊保存，只需通風(fēng)干燥，防止板面氧化污染即可；板件無(wú)論保存多久，無(wú)須擔(dān)心氧化，先后用10%硫酸溶液，10%氫氧化鈉溶液，2%的顯影液浸泡石墨烯金屬化處理后的板件，放置90天檢查，板面顏色無(wú)變化，無(wú)膜層脫落，膜層導(dǎo)電性能無(wú)變化。

4 檢測(cè)方法

4.1 霍爾槽試片法

裁取60 mm×100 mm環(huán)氧樹脂板，蝕刻去除表面銅箔，在生產(chǎn)線槽液中手動(dòng)按照如下流程操作：除油調(diào)整（54 ℃、浸泡30～60 s）—水洗—石墨烯金屬化（室溫18～25 ℃、浸泡30～60 s）—風(fēng)干/烘干；然后霍爾槽電鍍?cè)囼?yàn)，取電鍍銅槽液，穩(wěn)壓1～1.5 V電鍍，觀察上銅速度和整個(gè)試片完全上滿銅的電鍍時(shí)間，參考標(biāo)準(zhǔn)超過(guò)30 min不合格，一般生產(chǎn)均可以控制在20 min以內(nèi)。

4.2 DTV（菊花鏈測(cè)試片Daisy Chain Test Vehicle）檢測(cè)

借用黑孔或者有機(jī)導(dǎo)電膜的DTV檢測(cè)。DTV試片的外形如圖3所示，在高低電流區(qū)（根據(jù)1 A電流下哈氏槽電流尺，其對(duì)應(yīng)電流密度為2.96 A/dm2和1.08 A/dm2）分別有正反兩面首尾鏈?zhǔn)较噙B的8個(gè)孔。DTV片為雙面板結(jié)構(gòu)，石墨烯金屬化孔后使兩面之間變成導(dǎo)通狀態(tài)。在進(jìn)行哈氏槽測(cè)試前，將每?jī)蓚€(gè)孔孔鏈之間在電鍍前割斷，形成8個(gè)孔之間的串聯(lián)關(guān)系。經(jīng)過(guò)石墨烯金屬化處理后，所有孔均可以上銅導(dǎo)通（見(jiàn)表2）。

圖3 DTV外形圖示

表2 DTV爬孔判定標(biāo)準(zhǔn)

完成哈氏槽電鍍后，以DTV測(cè)試片高電流區(qū)孔鏈上銅5孔以上；低電流區(qū)孔鏈上銅4孔以上（見(jiàn)表2）；DTV試片經(jīng)霍爾槽電鍍10～15 min中取背光測(cè)試孔做切片，背光測(cè)試≥9.0級(jí)作為判定標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 石墨烯金屬化液的固含量測(cè)定

取干燥處理后的表面潔凈的表面皿，稱重量記為m1；用移液管將2～3 g的石墨烯金屬化槽液滴在表面皿上，然后稱重，重量記為m2；將該表面皿放入120 ℃烘箱中，烘烤2 h，于干燥器中冷卻至室溫后再次稱重，重量記為m3。石墨烯金屬化溶液中的固含量為：

固含量 = (m3-m1)×100%/ (m2-m1)

石墨烯金屬化溶液的固含物控制范圍： 0.2%～0.8%

4.4 石墨烯金屬化液粒度測(cè)試

用滴管取石墨烯漿料0.5 ml，滴入到50 ml的小燒杯中，然后加入25 ml的純水，攪拌均勻后使用超聲分散機(jī)處理30～60 s；然后取分散好的溶液使用激光粒度儀（品牌：歐美克TopSizer，取樣器SCF-108）進(jìn)行測(cè)試，取樣量根據(jù)激光粒度儀測(cè)試時(shí)提示的量進(jìn)行添加，一般添加量在激光粒度儀的遮光比5%～10%范圍內(nèi)；激光粒度儀測(cè)試的結(jié)果中一次測(cè)試出3～4組結(jié)果，其中平均值的D50數(shù)值即為石墨烯的片徑。石墨烯金屬化溶液片徑D50一般在≤1000 nm，最佳100～500 nm。

5 石墨烯金屬化工藝失效模式分析

5.1 撓性板常見(jiàn)問(wèn)題

撓性板石墨烯金屬化孔自動(dòng)線自2018年開(kāi)始，一直在做前期試驗(yàn)，小批量試產(chǎn)，目前已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定生產(chǎn)加工。先后做過(guò)無(wú)膠基材、有膠基材、LCP（液晶聚合物）、碳?xì)洳牧系?，無(wú)需PI調(diào)整處理生產(chǎn)線，可以直接生產(chǎn)加工。撓性板常見(jiàn)問(wèn)題主要是滾輪印、折痕、孔銅厚度不足等。

5.1.1 滾輪印產(chǎn)生原因及解決方法

撓性板生產(chǎn)出現(xiàn)滾輪印，如果不及時(shí)處理會(huì)影響后續(xù)品質(zhì)，包括蝕刻不凈、外觀顏色異常、鍍層粗糙等。我們?cè)谏a(chǎn)線跟蹤觀察，滾輪印形成的主要設(shè)備問(wèn)題，包括設(shè)備傳輸輪出現(xiàn)跳動(dòng)、板件在傳送中出現(xiàn)間歇式停滯、局部滾輪傳動(dòng)出現(xiàn)異常、噴嘴出現(xiàn)堵塞造成板面壓力異常而造成板件短暫停滯、部分吸水海綿太臟未及時(shí)清洗或者出現(xiàn)間歇式跳動(dòng)等，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)打開(kāi)設(shè)備分段檢查傳輸、噴嘴和吸水海綿即可。

5.1.2 板面折痕

撓性板因?yàn)樘?，容易在生產(chǎn)中產(chǎn)生折痕，主要由于設(shè)備生產(chǎn)速度過(guò)快、板件厚度太薄、設(shè)備局部傳輸出現(xiàn)異常、板件因?yàn)閲妷禾笸磺芭c后續(xù)板件堆疊、部分傳輸輪之間出現(xiàn)間距過(guò)大、卡死或者缺少傳輸齒輪等原因。生產(chǎn)前根據(jù)板厚度適當(dāng)調(diào)整速度和噴嘴壓力，檢查傳輸輪有無(wú)異常，下噴壓可以相對(duì)調(diào)小一些。

5.1.3 孔銅厚度異常

撓性板因?yàn)榭讖捷^小，容易殘留氣泡，主要是因?yàn)槭┙饘倩圻^(guò)濾泵出現(xiàn)漏氣，或者噴嘴出現(xiàn)堵塞壓力不足，造成細(xì)碎氣泡堵在孔口。后續(xù)烘干時(shí)，氣泡破裂，氣泡攜帶的溶液向周邊擴(kuò)散，造成與原氣泡接觸處孔壁表面的石墨烯金屬化膜層厚度偏薄，電鍍時(shí)上銅速度相對(duì)較慢，造成孔銅局部出現(xiàn)鍍銅厚度不均勻。

5.2 剛性板常見(jiàn)問(wèn)題

剛性板加工難度相對(duì)較大，考慮到不同板厚、不同孔徑、縱橫比（厚徑比、，不同基材類型等因素，影響較大的因素主要是板厚、孔徑和縱橫比，水平線的噴壓和噴嘴與板件之間間距設(shè)計(jì)直接會(huì)影響穿孔灌孔效果。對(duì)于高厚徑比板來(lái)說(shuō)，采用垂直式自動(dòng)生產(chǎn)線具有更好的穿孔或者灌孔效果。目前主要是測(cè)試各類環(huán)氧樹脂板、碳?xì)洳牧稀TFE材料、BT樹脂等，都有優(yōu)異的金屬化處理效果。

剛性板常見(jiàn)的問(wèn)題是孔破和孔銅厚度不足。針對(duì)石墨烯金屬化工藝過(guò)程中可能產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行分析，前處理除油效果較差可能會(huì)造成孔無(wú)銅或孔銅厚度不足，主要原因是溫度不足、濃度不當(dāng)或者槽液污染、老化等。石墨烯金屬化槽液液面出現(xiàn)細(xì)碎泡沫異常多，要及時(shí)檢查噴嘴堵塞是否堵塞，過(guò)濾泵是否漏氣，造成小氣泡堵塞孔而無(wú)法孔內(nèi)金屬化，或者石墨烯金屬化層雖然形成，但是孔內(nèi)氣泡，在后續(xù)烘干過(guò)程中破碎，造成孔內(nèi)石墨烯金屬化層厚度不均勻，后續(xù)電鍍產(chǎn)生鍍銅厚度不足。

6 結(jié)語(yǔ)

不同于傳統(tǒng)的化學(xué)沉銅，也不同于黑孔工藝，石墨烯金屬化工藝作為一種新型孔金屬化工藝，也是一種直接電鍍工藝，不僅提高了PCB孔金屬化的品質(zhì)和生產(chǎn)效率，同時(shí)也明顯改善了生產(chǎn)車間的工作環(huán)境。環(huán)保高效，節(jié)能降耗，減廢減污，減少環(huán)境污染，符合新時(shí)代對(duì)于綠色環(huán)保安全人性化生產(chǎn)的要求，同時(shí)，石墨烯金屬化工藝對(duì)于5G高頻材料也表現(xiàn)出優(yōu)越的加工性能和普適性。希望在不遠(yuǎn)的將來(lái)，新型的石墨烯金屬化工藝會(huì)以優(yōu)越的品質(zhì)性能優(yōu)勢(shì)和高效的生產(chǎn)效率快速取代傳統(tǒng)高污染的化學(xué)鍍銅和黑孔工藝，為PCB生產(chǎn)技術(shù)的革新添上濃墨重彩的一筆。

關(guān)于石墨烯金屬化技術(shù)相關(guān)的其他問(wèn)題，筆者會(huì)另文再作闡述。敬請(qǐng)期待！

本文在寫作過(guò)程中得到業(yè)界前輩CPCA顧問(wèn)梁志立先生多次的指導(dǎo)，特此表示感謝！