線路闆（PCB闆(pǎn)）用棕化液綜(zōng)述

　　1.棕化液開(kāi)發背景

　　印刷(shua)線路闆(PCB)屬于(yu)電子設備制(zhì)造業，是保證(zheng)各種電🧡子元(yuan)件形成💃🏻電氣(qì)互連的平台(tai)。PCE使用的聚合(hé)物基材可以(yi)是玻纖布增(zeng)強的環💞氧樹(shù)脂，或者苯酚(fen)、聚酰胺等聚(ju)合物，也可㊙️以(yi)是其他樹脂(zhī)等。在聚合物(wù)基材單面或(huo)雙面覆蓋一(yi)層薄銅，在銅(tóng)📞面上覆蓋光(guang)刻膠，經曝光(guang)、顯影、蝕刻後(hòu)，可在銅🐕面上(shàng)形成線🌈路圖(tú)形，如此👉可以(yǐ)制作出單面(miàn)或雙面的線(xian)路闆。由于單(dān)雙面闆提供(gong)電氣互連的(de)密度非常有(yǒu)限，于是發展(zhan)出了目前❌廣(guǎng)泛使用的多(duo)層🈲線路闆。上(shàng)述的雙面闆(pan)又稱内層闆(pan)，把雙面闆堆(duī)積起來，在雙(shuang)面闆之間用(yòng)半固化的樹(shu)脂隔開，經過(guò)熱壓後形成(chéng)多層闆。爲了(le)實現各🔅層闆(pan)之間的電氣(qi)互連，需要♈鑽(zuan)導通孔、盲孔(kong)或者是🈚埋孔(kǒng)🤩。

 

　　在 PCB 多層闆制(zhì)造過程中，一(yī)個典型的問(wèn)題是銅與膠(jiao)⛷️之間出👉現✉️分(fèn)層。爲了增強(qiang)内層之間的(de)接合力，PCB研究(jiu)人員進行了(le)各♊種探索，在(zai)這個過程中(zhōng)發展起來的(de)黑氧化(black oxide技術(shu)成了 PCB 内層處(chu)理的主要技(ji)術之一，并廣(guang)泛應用于實(shí)際生産中。随(suí)着PCB 工業的迅(xùn)速發展和市(shì)💞場的需求，PCB 企(qǐ)🌈業在制造技(ji)術不斷向高(gao)精度、輕量、薄(bao)型方向發展(zhan)💛的㊙️同時，亦在(zai)努力提高效(xiao)率、降低🔞成本(ben)、改善環境，并(bing)适應多品種(zhǒng)🥵、小批量生産(chǎn)的需求，而傳(chuan)統的黑化工(gōng)藝難以實現(xiàn)水平生産、制(zhì)作薄闆的能(néng)力差，流程長(zhǎng)，工藝控制複(fú)雜，操作環境(jing)差，污水處理(lǐ)成本高，發展(zhan)受到限制。雖(sui)然黑氧化技(jì)術可以增強(qiáng)内層間的結(jié)合力，但是仍(reng)然💯存在問題(tí)。在多層闆鑽(zuan)孔過程中，高(gao)機械應力令(ling)孔周圍産生(shēng)微分層現象(xiàng)💘,在後續的🤟去(qù)鑽污及鍍銅(tong)過程中酸性(xìng)溶液通過毛(mao)細作用滲入(rù)層間。由于酸(suān)性溶液會溶(róng)解銅氧化❄️物(wù)，露出了銅本(ben)身的顔色，即(ji)粉紅圈現象(xiàng)。粉紅圈現象(xiàng)👌不僅隻是外(wài)觀上的問題(ti)，而且存在功(gōng)能🛀🏻上的問題(tí)，因此多層闆(pǎn)出現粉紅圈(quan)現象通常被(bèi)認爲是廢品(pǐn)。

 

　　自上世紀90年(nian)代中後期，歐(ōu)美廠商推出(chu)了棕化工藝(yì)。棕氧化📞(brown oxide)技術(shù)克服了黑氧(yǎng)化所不能避(bì)免的缺點1，能(néng)夠促進銅面(miàn)與聚合物樹(shù)脂這一無機(jī)/有機界面的(de)粘結，爲多層(ceng)印制線路闆(pan)在後續的線(xiàn)路生産、電子(zi)元件的表面(mian)焊接、貼裝，提(tí)供可🈲靠層間(jiān)結💔合力。該工(gong)🔅藝由于操作(zuo)簡單、條件溫(wen)和、生産效率(lü)高等優點，而(er)逐漸取代黑(hei)化工藝，成爲(wèi)印制線路闆(pǎn)内層制作的(de)主流工藝。

 

　　2. 棕(zōng)化機理

　　棕化(hua)液是提高印(yìn)制電路闆多(duō)層印制電路(lu)内層銅面與(yǔ)聚🌍合材料粘(zhān)結力的處理(lǐ)液，提高多層(céng)闆之間的接(jie)合力🌈可以從(cong)兩🌈個因素着(zhe)手:一是提高(gao)粘接面的比(bǐ)表面積，二是(shi)形成了一層(ceng)😍有機金屬轉(zhuǎn)化膜。内層闆(pan)經過棕化處(chù)理後，在銅表(biǎo)面形成一層(ceng)均勻的🏃🏻蜂窩(wō)狀的有機金(jīn)屬銅層，這種(zhong)結構能增強(qiang)與半固化樹(shù)脂的結合力(lì):同時在層壓(yā)過程中，參與(yu)樹脂固化交(jiāo)聯反應，從而(er)✌️形成了化學(xue)鍵，進一步增(zēng)強了與半固(gu)化樹脂的結(jié)合力。棕化能(neng)防止銅進一(yi)步被腐蝕，保(bǎo)護銅線路，提(tí)高耐💞酸性，保(bǎo)證了PCB多層闆(pǎn)的質量和性(xìng)能。

 

　　棕化過程(chéng)是銅在一種(zhong)酸性的介質(zhì)中，銅表面被(bei)氧化🤞劑氧化(hua)成💜爲 Cu,O，形成的(de)氧化亞銅膜(mo)層具有緻密(mi)、完整、均勻、粗(cū)糙度一緻等(deng)特點，爲下一(yi)步有機金屬(shǔ)轉化膜的形(xing)成提供良好(hao)的物理結構(gou)。氧化亞銅與(yǔ)含N、S、O的雜環有(yǒu)📧機化合物緩(huan)蝕劑生成有(you)機金屬銅膜(mó)，沉積在 CuO上面(miàn)。因爲含 N、S、O的雜(zá)環有機化合(hé)物的中心含(han)有孤對電子(zǐ)和芳🛀🏻香環，而(er)氧化亞銅中(zhong)銅原子具有(you)未充滿的空(kōng)間d軌道，易接(jiē)受電子，産生(shēng)π鍵和配位鍵(jiàn)，由這兩種鍵(jiàn)構成有機💞金(jin)屬化合物聚(jù)合生成不溶(róng)性沉澱薄膜(mo)，非常穩定，阻(zu)止了腐蝕介(jie)質的侵蝕，防(fang)止粉紅圈的(de)産生。通過棕(zōng)氧化處理後(hou)的内層闆結(jié)構🏃如圖1所示(shi)。