棕化培训教材专用课件.ppt

深圳崇达多层线路板有限公司ME/RD 棕化培训教材 * * 一、前言 在多层板的制作中，内层电路板传统的表面处理工艺是黑化（Black Oxide）。随着PCB工业的迅速发展和市场的需求，PCB企业在制造技术不断向高精度、轻量、薄型方向发展的同时，亦在努力提高效率、降低成本、改善环境，并适应多品种、小批量生产的需求，而传统的黑化工艺难以实现水平生产、制作薄板的能力差，流程长，工艺控制复杂，操作环境差，污水处理成本高，发展受到限制，棕化（Brown Oxide replacement）就是在这种情况下应运而生。 二、棕化工艺及设备简介 工艺简介： 棕化工艺是一项能满足多层板的内层板为增加结合力的化学处理工艺------可替代传统的Black Oxide。它具有Black Oxide相同的最终效能，增强膜层与半固化片之间的结合力，阻挡压板过程中环氧树脂聚合硬化产生的胺类物质对铜面的攻击；同时具有Black Oxide所无法比拟的优点，如流程简单、生产周期 短，自动化程度高、产能大、占地面积小，耗电量小、废水处理容易等。 棕化工艺流程： 放板 酸洗 水洗×3 碱性除油 水洗 ×3 出板 DI水洗 水洗 ×3 棕化 活化 棕化线设备及工艺参数： I 、棕化线速度：2.5-3.0M / MIN II、药水供应商名称：ATOTECH （安美特） III、药水使用参数 葯液名稱 控制成份 濃度範圍 溫度範圍 酸性除油 SPS 硫 酸 15 - 25 克/升 20 - 40 毫升/升 25 – 30℃ 鹼性除油劑 BondFilm Cleaner ALK 80 - 120 毫升/升 50 - 60℃ 活化 ? BondFilm Activator PH值 15 – 25 毫升/升 6 - 8 35 - 45℃ 棕化 BondFilm Part A Plus H2O2 H2SO4 銅离子 90 -110 升/升 33- 40毫升/升 40-50毫升/升 25 克/升 35- 38℃ 三、黑化与棕化工艺比较 原理简介 黑氧化 是利用NaClO2在碱性条件下的氧化性将板面的铜氧化为Cu2O的过程，并使其板面粗化，表面积增加，增强黑化层与半固化片CuO的结合力 反应方程式： 2Cu + 2CLO2- → Cu2O + CLO3- + CL- Cu2O + 2CLO2 - → CuO + CLO3- + CL- 通过氧化工艺生成针状的CuO、 Cu2O 晶状物，如图所示： 棕化不是直接在内层板铜表面生成一层铜的氧化物，而是在铜表面进行微蚀的同时生成一层极薄的均匀一致的有机金属转化膜（Organo-matallic Conversion coating）。过程大致如下，进入棕化液的内层铜表面在H2O2和H2SO4作用下，进行微蚀，使铜表面得到平稳的微观凹凸不平的表面形状，增大铜与树脂接触的表面积的同时，棕化液中的有机添加剂与铜表面反应生成一层有机金属转化膜，这层膜能有效地嵌入铜表面，在铜表面与树脂之间形成一层网格状转化层，增强内层铜与树脂结合力，提高层压板的抗热冲击，抗分层能力。 反应方程式： Cu + H2SO4+H2O2 → CuSO4+2H2O Cu + nA → Cu(A)n → Brown Coating Reaction Time Brown coating Layer Formation Layer Dissolution Etch depth increasing R Adhesion Layer R1 Cu Cu R R1 R Cu Lamination Heat/ Pressure Cu Cu R Prepreg Polar and covalent bonds R1 R R1 R Cu Organo-Metallic Layer 未经处理的铜面 经棕化处理的铜面 黑 化 棕 化 工艺流程比较 除 油 酸洗 水洗 水洗 活 化 水 洗 DI 水洗 干 板 棕 化 碱性除油 水 洗 微 蚀 预 浸 黑 化 水 洗 DI