#头条创作挑战赛#
最近，朋友买的一部新手机刚用不到2个月就出现频频死机，黑屏等问题，因为还在保修期就送去手机店确认到底是什么问题。
经拆机确认后，是主板问题导致。 那手机主板怎么会导致频频死机，黑屏呢？ 今日我来带大家来初步了解一些PCB相关知识： PCB的主板是如何导通的（金属才能导通，非超导材料材料，也无电解液）？
上文说到了PCB产品，通孔&盲孔的除胶流程，接下来为大家分享金属化工艺制程。
首先我们先从整体上看，除胶渣后的金属化工艺，可以分为如下 6大流程：整孔→微蚀→预活化→活化处理→速化→化学铜 。
此6大主要工艺流程，如作为当站制程的实操者或实践者，宜熟记且深入了解其原理，以做为后续工作中管控及失效分析的根源。其详细流程示意图如下：
1.整孔 作为孔金属化的首站，其 主要作用有二：1）将孔壁清洁，2）将孔壁改变成带正电性 ，此流程主要便于后续活化中的带负电性锡钯胶团附着。
因 除胶渣后玻纤束会带负电，但整孔处理后可改变为带正电 。主要是因为 整孔液中添加有正电较强的阳离子性湿润剂吸附 所致。其工作原理示意图如下：
针对以上的湿润剂，需要做如下说明：因为在PCB产品在槽液里， 水分子具有极性，各分子间以氢键相互连接 ，也就是以范德华力相互吸引。从而使得除胶渣后的孔内不易润湿。如下二图为水分子内聚力及水的表面张力介绍：
水表面张力是由内聚力与附着力交互作用而形成 ，当附着力＞内聚力时会呈现向上爬升或向外扩张的毛细作用，因而会出现润湿效果。如下示意图对此种现象做说明：
一般的润湿剂或界面活性剂通常以网球拍式外形体现， 大头苯环区其本性即为疏水端（可理解为疏远），链状小头钠盐区为亲水端（可理解为亲近）。 其外观图形示意图如下：
当然除以上示意图中以网球拍方式表达疏水基与亲水基外，也有完全相反的表示法。如下图所示中的图三，图四中为上村公司的资料，其中图四(右下图)说明阳极性润湿剂将孔壁玻纤整成正电性的经过。
2.在完成以上的整孔工艺后，随即进入 微蚀处理， 其作用为 剥除大铜面的整孔皮膜，且加以粗化，以减少基铜与后续镀铜层间的剥离 。
微蚀的另一个目的： 对基铜表面进行粗化，以增强后来活化反应锡钯胶团对基铜表面的抓地力。
微蚀时，孔壁铜环侧面的整孔皮膜会从根部予以铲除，但玻纤与树脂部分仍可继续保有原本带正电性的整孔皮膜，故在后续流程中可以 吸附钯胶团与化铜层。
3.在通过整孔、微蚀及水洗等步骤后，PCB在到达钯胶团 活化站 前，铜面可能已经发生轻微氧化，故需进行预活化之盐酸去锈以保持铜面的洁净。再不必水洗直接进入钯槽以减少钯槽中冲稀与污染的机会。
为使活化剂钯胶团分布更均匀更有效反应起见，除传统粒径较大的 氯化物锡钯胶团 外，现也可改用粒子更小效能更好的新式 硫酸钯螯合物 进行活化。但后者所使用的整孔剂也有所改变。如下图，为氯化钯与硫酸钯对比：
在活化槽中的反应过程为：将 氧化亚锡与氯化钯溶于盐酸中，使其被众多Cl-（氯离子）包围成为带负电性的锡钯胶团，并可使之吸附在已完成整孔(调整成正电性）的PTH孔壁上。对氯化锡钯胶团而言，其吸附能力最强者为Glass(玻纤），Resin(树脂）次之，而铜面最差。 之后即进入速化剥壳工艺。
对于镭射盲孔而言，因底部有死角其进行Desmear后，活化反应也可以改为粒子较小的硫酸钯螯合物的另类活化槽液进行钯团的着落。但在孔壁仍为负电性之下三种材料（Glass,Resin,铜面）着落此种正电小钯团的多少，又有所改变。其吸附能力为：Resin>Glass>copper。
在硫酸钯螯合物活化处理中，带微正电性的小粒钯团将吸附在已经清洁整孔却仍带微负电的通孔或盲孔的孔壁之上。如下为硫酸钯在通孔和盲孔孔壁附着示意图：
对比两种酸性活化反应的差异：经传统的氯化钯胶团之活化处理后，玻纤束（Glass)最容易吸附钯胶团之皮膜，树脂（Resin）面次之，铜面最少。但要注意： 常用于盲孔之硫酸钯螯合物者，却是树脂面吸附最多，玻纤面次之，铜面最少 。两者对比图如下：
4.在完成活化处理后，PCB进入 速化工艺 。 速化是针对已吸附于孔壁的锡钯胶团，将其氯壳与二价锡壳一并剥除，使其露出具活性的金属钯颗粒 ，同时也会聚集许多氢气泡可协助化铜的还原着落以及良好的附着力。
速化与清洗后的孔壁浸入化学铜槽后，在H2的协助下可迅速吸引化学铜的沉积（着陆），再经电镀铜即可完成孔铜流程。化铜化学反应的示意图如下：
因 不同板材LF、HF及高Tg板材特性迥异 ，除胶渣后的树脂面很难取得所认知的蜂窝状，为了减少CAF（Conductive Anodic Filamentation导电性阳极丝）的危险起见， 宜改采用低应力化学铜而不应过度强调Desmear 。
在FE-SEM（电子显微镜）放大5万倍观察下，可见到化铜层结晶较大者内应力较低，传统细小结晶的化学铜其内应力较高，不太适宜于无铅与无卤板材。
在 2000倍显微镜下 观察，在 玻纤束上可明显观察到钯金属较多，树脂上次之，而铜箔上最少。 其主因是铜面上的整孔膜依已完全被微蚀剥除，于是在缺乏正电吸引钯团的劣势下其化铜层当然也最薄。至于铜面上的微薄化铜层则是经还原而得到的。
化铜在铜面上的沉积是经Cu2+与Cu0的氧化还原作用产生，与玻纤树脂上附着化铜的原理不同。 通常化铜长在铜箔的侧面要比正面稍厚。
在 通孔孔壁完成化学铜后，需执行背光测试 以了解金属化过程的品质。一旦未能达到如下D6规格以上者，还需咬掉化铜再进行PTH重工，以满足工厂品质要求。
以上为PCB产品通孔金属化流程的全部内容，在熟悉流程后我们通过一些实例分析与解析，用来说明PCB产品导通失效有哪些类型？