PCB（印刷电路板）镀铜是指在PCB制造过程中，在基材（通常是绝缘的玻璃纤维环氧树脂FR4）表面以及钻孔形成的孔壁内部沉积一层导电铜层的关键工艺。其主要目的是建立可靠的电气连接和导通路径。

以下是PCB镀铜的核心要点：

1. 目的与作用：

   • 导通孔金属化（沉铜）： 这是镀铜最核心的作用之一。在多层板或需要层间连接的板中，钻孔后需要在非导电的孔壁（玻璃纤维和树脂）上沉积一层导电铜，使不同层的铜线路得以连通。这个过程通常先通过化学镀铜（沉铜） 在孔壁沉积一层薄铜（0.3-1微米），作为后续电镀的导电基底。
   • 增加线路铜厚： 外层线路图形通过图形转移（曝光、显影）形成后，需要通过电镀铜增加线路和焊盘上的铜层厚度，使其达到设计要求的载流量、机械强度和可靠性。初始覆铜箔通常很薄（如18um/35um）。
   • 提供电镀基底： 外层图形电镀铜通常也是后续电镀其他金属（如锡、镍金、沉金）的基础。

2. 主要工艺方法：

   • 化学镀铜（沉铜/PTH - Plated Through Hole）：
     • 原理： 利用化学反应（氧化还原反应）在非金属表面（钻孔后的孔壁和板面）沉积一层薄薄的导电铜层。不需外加电流。
     • 关键步骤： 钻孔 -> 除胶渣 -> 化学沉铜前处理（清洁、微蚀、活化、速化）-> 化学沉铜（通常是甲醛碱性镀铜液）。
     • 特点： 能均匀覆盖所有暴露的表面，包括非导电的孔壁。沉积层薄，仅为后续电镀提供导电“种子层”。
   • 电镀铜（板镀/图形电镀）：
     • 原理： 在已具有导电层（化学沉铜层或原始铜箔）的表面，通以直流电，在电解液（酸性硫酸铜镀液最常见）中发生电化学反应，使铜离子还原沉积在阴极（PCB）上，从而增加铜层厚度。
     • 关键类型：
       • 全板电镀： 在化学沉铜后，对整个板子（包括孔壁和外层表面）进行电镀加厚铜层。
       • 图形电镀： 在图形转移后（外层线路图形已显影出来），只在需要保留的线路和焊盘图形上进行选择性的电镀加厚铜层。
     • 特点： 沉积速率快，可精确控制厚度（通常孔壁要求20-25μm以上），是增加导电层厚度的主要手段。需要外加电源和导电基底。

3. 关键控制参数与质量要求：

   • 铜厚均匀性： 尤其是孔壁铜厚（筒子效应），要求沿孔深度方向铜层厚度均匀，避免孔口厚孔中薄或孔壁空洞。
   • 最小孔壁铜厚： IPC标准对不同类型板有最小要求（如IPC Class 2 通常要求≥20μm，Class 3要求更高）。
   • 附着力： 镀铜层必须与基材（孔壁树脂/玻璃纤维）、化学沉铜层以及原始铜箔有良好的结合力，避免分层或起泡。
   • 延展性： 铜层应具有一定的延展性，以承受热胀冷缩等应力，避免开裂。
   • 表面质量： 不应有严重粗糙、凹坑、结瘤、烧焦等缺陷。

4. 镀铜后的处理：

   • 镀铜达到要求厚度后，外层通常会继续进行图形电镀锡（或锡铅）作为蚀刻时的抗蚀层。
   • 然后进行外层蚀刻，将不需要的铜箔蚀刻掉，形成最终的线路图形。
   • 最后退掉抗蚀镀层（退锡），露出最终的铜线路和焊盘。

5. 铜厚测量：

   • 通常使用微切片（Cross-Section）结合金相显微镜测量孔壁铜厚（最准确）。
   • 也可用X射线荧光测厚仪（XRF）测量板面铜厚。

总结来说，PCB镀铜是确保电路板层间可靠导通（尤其是孔金属化）和线路具备足够导电能力与机械强度的核心工艺环节，主要依赖化学镀铜实现导通孔和电镀铜加厚铜层。 其质量直接关系到PCB的电气性能、可靠性和使用寿命。