层压黑化和棕化的区别.pptx

層壓黑化和棕化的區別 工程技術部 PCB設計課Leo Qiu2014 06 19 1 壓合前處理目的 2 壓合前處理分兩種 黑化 棕化壓合前處理目的 增大銅箔與樹脂接觸面積 加大兩者之間的結合力 增加銅面對流動樹脂之潤濕性 使樹脂能流入各死角而在硬化後有更強的抓地力 在銅表面生成緻密鈍化層 防止硬化劑DICY與銅在高溫高壓狀態下反應生成水而產生爆板 黑化 BlackOxide 黑氧化 黑化線別 黑化處理OK板 黑化原理 使用鹼性介質對銅表面進行氧化處理 在銅面長出許多由氧化銅和氧化亞銅組成的黑須 它較長也很脆弱 其中含約十分之一的氧化亞銅 剩下的為氧化銅 黑化原理 4 黑化工藝 使用鹼性介質對銅表面進行氧化處理 在銅面長出許多由氧化銅和氧化亞銅組成的黑須 它較長也很脆弱 其中含約十分之一的氧化亞銅 剩下的為氧化銅 使用藥劑 強氧化劑亞氯酸鈉NaClO2 安定劑NaOH 化學反應 4Cu NaClO2 2Cu2O NaCl2Cu2O NaClO2 4CuO NaCl 黑化流程 5 去除油脂 污垢等 銅層表面親水處理 調整板面PH至酸性操作環境 提高銅表面粗糙度 酸鹼中和 達到鹼性操作環境 使氧化層顏色均勻 使銅表面生成黑色絨毛 將CuO還原成Cu2O 以提高氧化層之耐酸性 防止Cu2O在高溫高壓下氧化成CuO 讓板子的信賴度更好 棕化處理OK板 棕化原理 棕化工藝 使用酸性介質對铜表面進行化學處理 形成一層均勻 有良好粘合特性的有機金屬絡合物 增加銅表面粗糙度同時避免銅被第二次氧化 去除板面油污 污垢等 去除板面氧化層 粗化銅面 應用活化劑將板面活化 防止前面的藥液污染棕化槽 將板面的水烘乾 以免造成爆板 在銅表面形成一層棕化膜 通常為銅的絡合物 棕化流程 預浸的作用1 使板子適應藥水 為棕化做準備 2 中和殘鹼起到保護棕化槽的作用 棕化藥水分別是雙氧水 硫酸 KA 1 KR 2棕化反應原理 在棕化槽內 由於H2O2的微蝕作用 使基體銅表面形成一種碎石狀微觀結構 同時立即沉積上一層薄薄的有機金屬膜 由於有機金屬膜與基體銅表面的化學鍵結合 形成棕色的毛絨狀結構 使它與粘結片的粘合力大大提高 棕化反應化學式2Cu H2SO4 H2O2 nA CuSO4 2H2O Cun 棕化過程詳解 預浸 利用H2O2及PTL 109B對銅面進行預處理 在其表面形成一層氧化銅薄膜 棕化 粗化銅面使內層板形成一層棕化膜 首先 PTL 109A很容易吸附在銅膜表面而且還可以產生一個次微米級的銅面粗糙層 其粗糙程度遠遠超過硫酸和雙氧水溶液所形成的氧化膜 大大增加其附著力 蝕刻反應Cu2 H2O2 CuO CuSO4 Cu2 SO42 接著在強氧化劑雙氧水的協助作用下 蝕刻出來的銅很快被氧化成二價銅離子 在板的表面形成一種不斷長成而又隨即溶解的暫時性動態皮膜 而PTL 190B溶劑在其中起到了催化劑的作用 成膜反應Cu2 B CuB CuA B 抗氧化膜 棕化過程詳解 黑化和棕化優缺點比對 10 黑化結合力不及棕化 且有電性問題黑化層因液中存有高鹼度而雜有Cu2O 此物容易形成長針狀或羽毛狀結晶 此種亞銅之長針在高溫下容易折斷而大大影響銅與樹脂間的附著力 並隨流膠而使黑點流散在板中形成電性問題 而且也容易出現水分而形成高熱後局部的分層爆板 棕化層則呈碎石狀瘤狀結晶貼銅面 其結構緊密無疏孔 與膠片間附著力遠超過黑化層 不受高溫高壓的影響 成為聚亞醯胺多層板必須的製程 黑化和棕化優缺點比對 11 黑化有粉紅圈問題因黑須太長 在壓合時PP的流膠很難深入黑須的根部 在PTH時 孔內很容易受到酸和化學沉銅藥水的攻擊 黑化層被還原出原銅色 而形成粉紅圈 所以需在黑化後增加後處理流程 但是整個生產成本明顯增高 棕化層則因厚度很薄 較不會生成粉紅圈 黑化對於薄板有刮傷問題黑化為垂直式插框架作業 薄板晃動容易與框架發生刮傷 雖用鐵氟龍網框 但仍有刮傷 棕化為水平作業 採用滾軸水平傳動 較不易產生刮傷 黑化和棕化優缺點比對 黑化比棕化較容易得到色澤均勻的外表黑化因結晶較長厚度較厚故其覆蓋性比棕化要好 一般銅面的瑕疪 線路輕微刮傷或補線較容易蓋過去而能得到色澤均勻的外表 棕化則常因銅面前處理不夠完美而出現斑駁不齊的外觀