无论是普通的插件孔，还是连接内层与外层的过孔，电路板层间电气导通全部依靠钻孔与电镀工序。钻孔负责在板材上钻出物理孔洞，电镀铜则在孔壁沉积一层导电铜，让上下不同层的线路实现电性连通。钻孔和电镀铜属于 PCB 制造当中故障率较高的工序，孔壁铜薄、孔粗、钻偏、孔壁空洞，都是常见的批量不良。

一、数控钻孔，在电路板上精准加工通孔

压合完成后的整块基板，首先进入数控钻床工序。工厂根据钻孔文件，使用高速旋转的微小钻头，在指定坐标钻出过孔、插件孔、定位孔。 PCB 钻头硬度极高，但是直径很小，非常容易折断。钻孔过程当中主轴转速、下刀深度、进刀速度都有严格参数。钻头高速切割板材的时候，会产生大量热量，高温容易造成树脂基材熔化粘在孔壁。 为了减少钻头磨损，一块电路板上面的所有孔并不是一次性钻完。钻床会按照孔径大小分批加工，先钻小孔，后钻大孔。钻孔完成之后板面会产生钻孔毛刺，需要经过磨边处理，去除板材上下表面的铜屑毛刺。 钻孔工序的精度直接决定孔位和内层焊环能不能对准。如果钻孔出现偏移，过孔就会和内层铜环断开，出现开路不良。

二、除胶渣工序，清除孔壁熔融残渣

钻头高速切削板材树脂的时候，瞬间高温会让孔壁表面的树脂融化，冷却之后在孔内壁留下一层薄薄的胶渣。胶渣本身属于绝缘物质，如果残留在孔壁，后续电镀铜就无法附着在基材表面，造成孔铜和内层铜箔断开，出现间歇性开路。 除胶渣就是使用强氧化剂药水，将孔壁上残留的胶渣腐蚀清除干净。行业内主流使用高锰酸钾除胶渣工艺。药水温度、浸泡时间必须精准管控。除胶渣不足，胶渣残留；除胶过度，树脂基材被腐蚀太多，孔壁出现凹坑，降低孔铜附着力。 厚板材、高 Tg 板材的胶渣会更加顽固，需要延长除胶渣处理时间。盲埋孔电路板，除胶渣更是一道重中之重的工序。

三、化学沉铜，在绝缘孔壁生成第一层导电层

电路板基材树脂本身不导电，电镀铜只能在导体表面沉积金属，无法直接在绝缘的孔壁上镀铜。所以必须先通过化学沉铜（PTH）工艺，在整个孔壁的绝缘树脂表面，沉积一层极薄的化学铜。 沉铜的原理是利用氧化还原化学反应，无需外接电源，让铜离子在孔壁催化剂的作用下析出金属铜。经过药水缸依次浸泡，孔壁就覆盖上一层薄薄的导电铜膜。有了这一层导电基底，后续才可以进行电解电镀。 沉铜品质出现缺陷，最典型的故障就是孔壁无铜、过孔开路。很多可靠性问题在刚生产完成时检测不出来，经过高低温循环之后，孔铜断裂，产品后期失效。沉铜属于隐蔽工序，很难用肉眼直接检查，工厂需要定期切片做金相分析，管控沉铜质量。

四、整板电镀，加厚孔壁铜层厚度

化学沉铜的铜层厚度非常薄，只有零点几个微米，无法承受电流和焊接高温。因此沉铜之后，电路板会挂在电镀生产线上，进行整板电解电镀铜。 电路板作为阴极，放置在含有铜离子的电镀药水槽内，外接直流电源。在电场作用下，药水当中的铜离子不断析出，沉积在板面铜箔以及孔壁导电层之上。随着电镀时间增加，板面铜箔和孔壁铜层同步加厚，直至达到工艺要求的铜厚标准。 电镀的时候，板子中间位置和板边电流分布并不均匀，容易造成板边铜厚过厚、板中心铜厚不足。大型电镀生产线会安装挡板、调整电流参数，改善板面铜厚均匀性。孔壁铜厚不足的电路板，过孔通流能力下降，大电流工况下容易出现烧孔故障。

五、电镀后品质检测与工序过渡

电镀完成之后，工厂会抽样做切片检测，在显微镜下测量孔壁铜厚度，观察孔铜有没有空洞、裂纹。电镀合格的基板，就可以转入外层线路图形制作工序。 研发工程师在设计的时候，过孔孔径不要设计过小。孔径越小，药水流通越困难，电镀时孔中心铜厚越容易偏薄，生产良率随之下降。在条件允许的情况下适当放大过孔孔径，可以提升电镀良率，降低厂家生产难度。

钻孔‑除胶渣‑沉铜‑电镀铜，打通多层 PCB 层间电气互联的关键通道，过孔可靠性决定电路板长期使用寿命。