2025-11-22 09:46
1.棕(zong)化液(ye)開發(fa)背景(jing)
印刷(shua)線路(lu)闆(PCB)屬(shu)于電(dian)子設(she)備制(zhi)造業(ye)，是保(bao)證各(ge)種電(dian)👺子元(yuan)件✡️形(xing)成電(dian)氣互(hu)連的(de)平台(tai)。PCE使用(yong)的聚(ju)合物(wu)基材(cai)可以(yi)是玻(bo)纖布(bu)增強(qiang)的環(huan)氧樹(shu)脂，或(huo)者苯(ben)酚、聚(ju)酰胺(an)等聚(ju)合物(wu)，也可(ke)以是(shi)其他(ta)樹脂(zhi)等。在(zai)聚合(he)物基(ji)材單(dan)面或(huo)雙面(mian)覆蓋(gai)一層(ceng)薄銅(tong)，在銅(tong)面上(shang)覆蓋(gai)😁光刻(ke)膠，經(jing)💕曝光(guang)、顯影(ying)、蝕刻(ke)後，可(ke)在銅(tong)面上(shang)形成(cheng)線🔞路(lu)圖形(xing)，如此(ci)👿可以(yi)制作(zuo)出單(dan)面或(huo)雙面(mian)的線(xian)😮💨路闆(pan)。由于(yu)單雙(shuang)面闆(pan)提供(gong)電氣(qi)互連(lian)的密(mi)度非(fei)常有(you)限，于(yu)👀是發(fa)展出(chu)了目(mu)前廣(guang)泛使(shi)用的(de)多層(ceng)線路(lu)闆。上(shang)述的(de)雙面(mian)闆又(you)稱内(nei)層闆(pan)，把雙(shuang)面闆(pan)堆積(ji)起💕來(lai)，在雙(shuang)面闆(pan)之間(jian)用半(ban)固化(hua)👿的樹(shu)脂隔(ge)開，經(jing)過熱(re)壓後(hou)🧜🏼♀️形成(cheng)多層(ceng)闆。爲(wei)了實(shi)現各(ge)🤶🏾層闆(pan)之間(jian)的電(dian)氣互(hu)連，需(xu)要🧑🏾🎄鑽(zuan)導通(tong)孔、盲(mang)孔或(huo)者是(shi)埋孔(kong)。
在 PCB 多(duo)層闆(pan)制造(zao)過程(cheng)中，一(yi)個典(dian)型的(de)問題(ti)是銅(tong)與膠(jiao)之😥間(jian)出現(xian)分層(ceng)。爲了(le)增強(qiang)内層(ceng)之間(jian)的接(jie)合力(li)，PCB研究(jiu)人員(yuan)進行(hang)了各(ge)👩🏿❤️💋👨🏽種探(tan)索，在(zai)這個(ge)過程(cheng)中發(fa)展起(qi)來的(de)😵💫黑氧(yang)化(black oxide技(ji)術成(cheng)🤶🏾了 PCB 内(nei)層處(chu)理的(de)主要(yao)技術(shu)之一(yi)，并廣(guang)泛應(ying)用于(yu)🔞實際(ji)生産(chan)中。随(sui)着PCB 工(gong)業的(de)迅速(su)發展(zhan)和市(shi)場的(de)需求(qiu)，PCB 企業(ye)在制(zhi)造技(ji)術不(bu)斷向(xiang)高😝精(jing)度、輕(qing)量、薄(bao)型方(fang)向發(fa)展的(de)同時(shi)，亦在(zai)努力(li)提高(gao)效率(lü)、降低(di)成本(ben)~、改善(shan)環境(jing)，并适(shi)應💁🏼♀️多(duo)品種(zhong)、小批(pi)量生(sheng)産的(de)需求(qiu)，而傳(chuan)統的(de)黑化(hua)工藝(yi)難以(yi)實現(xian)水平(ping)生産(chan)、制作(zuo)薄闆(pan)的能(neng)力差(cha)，流程(cheng)長，工(gong)藝控(kong)制複(fu)雜，操(cao)作環(huan)境差(cha)，污水(shui)👯🏾♂️處理(li)成本(ben)高，發(fa)展受(shou)到限(xian)制。雖(sui)然黑(hei)氧化(hua)技術(shu)^可以(yi)增強(qiang)内層(ceng)間的(de)結👯🏾♂️合(he)力，但(dan)是仍(reng)然存(cun)在問(wen)題。在(zai)多層(ceng)闆鑽(zuan)💯孔過(guo)程中(zhong)，高機(ji)械應(ying)力令(ling)👼🏾孔周(zhou)圍産(chan)生微(wei)分層(ceng)現象(xiang),在後(hou)續的(de)去鑽(zuan)污及(ji)鍍銅(tong)過程(cheng)中酸(suan)性溶(rong)液通(tong)過毛(mao)細作(zuo)用滲(shen)入層(ceng)間。由(you)于酸(suan)性溶(rong)液會(hui)溶解(jie)銅氧(yang)化物(wu)，露出(chu)了銅(tong)本身(shen)的顔(ya)色，即(ji)粉紅(hong)圈現(xian)象。粉(fen)紅圈(quan)現象(xiang)不僅(jin)隻是(shi)外觀(guan)上的(de)問題(ti)，而且(qie)存在(zai)功能(neng)🛀🏼上的(de)問題(ti)，因此(ci)多層(ceng)闆出(chu)現粉(fen)紅圈(quan)現象(xiang)通常(chang)被認(ren)爲是(shi)廢品(pin)。
自上(shang)世紀(ji)90年代(dai)中後(hou)期，歐(ou)美廠(chang)商推(tui)出了(le)棕化(hua)工藝(yi)。棕氧(yang)化(brown oxide)技(ji)術克(ke)服了(le)黑氧(yang)化所(suo)不能(neng)避免(mian)的缺(que)點1，能(neng)夠促(cu)進銅(tong)面與(yu)👨🏻🏭聚合(he)物樹(shu)脂這(zhe)一無(wu)機/有(you)機界(jie)面的(de)粘結(jie)，爲多(duo)層印(yin)制線(xian)路闆(pan)在後(hou)續的(de)線^路(lu)生産(chan)、電子(zi)元件(jian)的表(biao)面焊(han)接、貼(tie)裝，提(ti)供可(ke)靠層(ceng)間結(jie)🤶🏾合力(li)。該工(gong)藝由(you)于操(cao)作簡(jian)單、條(tiao)件溫(wen)和、生(sheng)産效(xiao)率高(gao)等優(you)點，而(er)👿逐漸(jian)取代(dai)黑👩🍼化(hua)工藝(yi)，成爲(wei)印制(zhi)線路(lu)闆内(nei)層制(zhi)作的(de)主流(liu)工藝(yi)🧜🏼♂️。
2. 棕化(hua)機理(li)
棕化(hua)液是(shi)提高(gao)印制(zhi)電路(lu)闆多(duo)層印(yin)制電(dian)路内(nei)層銅(tong)🧑🏾🎄面與(yu)聚合(he)材料(liao)粘結(jie)力的(de)處理(li)液，提(ti)高多(duo)層闆(pan)之間(jian)的接(jie)合力(li)可以(yi)👧🏾從兩(liang)💌個因(yin)素着(zhe)手:一(yi)是提(ti)高粘(zhan)接面(mian)的比(bi)表面(mian)積，二(er)是形(xing)成了(le)一層(ceng)有機(ji)金屬(shu)轉化(hua)膜。内(nei)層闆(pan)經過(guo)棕化(hua)處理(li)👽後，在(zai)銅表(biao)面形(xing)成一(yi)🙉層均(jun)勻的(de)蜂窩(wo)狀的(de)有機(ji)金屬(shu)銅層(ceng)，這種(zhong)結構(gou)能增(zeng)強與(yu)半固(gu)化樹(shu)脂的(de)結合(he)💘力:同(tong)時在(zai)層壓(ya)過程(cheng)中，參(can)與樹(shu)脂固(gu)👩🏽🐰👩🏿化交(jiao)聯反(fan)應，從(cong)而🚶🏾♀️➡️形(xing)成了(le)化學(xue)鍵，進(jin)一步(bu)增強(qiang)了與(yu)半固(gu)化樹(shu)脂的(de)結合(he)力。棕(zong)化能(neng)防止(zhi)銅進(jin)一步(bu)被腐(fu)蝕，保(bao)護銅(tong)線路(lu)，提高(gao)耐酸(suan)性，保(bao)證了(le)PCB多層(ceng)闆的(de)⛹🏻♂️質量(liang)和性(xing)能。
棕(zong)化過(guo)程是(shi)銅在(zai)一種(zhong)酸性(xing)的介(jie)質中(zhong)，銅表(biao)面被(bei)氧👽化(hua)劑氧(yang)化成(cheng)爲 Cu,O，形(xing)成的(de)氧化(hua)亞銅(tong)膜層(ceng)具有(you)緻密(mi)、完👧🏾整(zheng)、均✋勻(yun)、粗糙(cao)度一(yi)緻等(deng)特點(dian)，爲下(xia)一步(bu)有機(ji)金屬(shu)轉化(hua)膜的(de)形成(cheng)提供(gong)良好(hao)的物(wu)理結(jie)構。氧(yang)化亞(ya)銅與(yu)含🙆🏿N、S、O的(de)雜環(huan)有機(ji)化合(he)物💔緩(huan)蝕劑(ji)生成(cheng)有機(ji)金屬(shu)銅膜(mo)，沉積(ji)在 CuO上(shang)面。因(yin)😝爲含(han) N、S、O的雜(za)環有(you)機化(hua)合物(wu)的中(zhong)心含(han)有孤(gu)對電(dian)子和(he)🛀🏼芳香(xiang)環，而(er)氧化(hua)亞銅(tong)中銅(tong)原子(zi)具有(you)未充(chong)滿的(de)空間(jian)d軌道(dao)，易接(jie)受👋電(dian)子，産(chan)生π鍵(jian)和配(pei)位鍵(jian)，由這(zhe)兩種(zhong)鍵構(gou)成有(you)機金(jin)屬化(hua)合物(wu)聚合(he)生成(cheng)不溶(rong)性沉(chen)澱薄(bao)膜，非(fei)常穩(wen)定，阻(zu)止了(le)腐蝕(shi)介質(zhi)的侵(qin)蝕，防(fang)止✍🏻粉(fen)紅圈(quan)的産(chan)生。通(tong)過棕(zong)氧化(hua)處理(li)後的(de)内層(ceng)闆結(jie)構如(ru)圖1所(suo)示。
