線路闆(pǎn)（PCB闆）用棕化液綜(zong)述

　　1.棕化液開發(fa)背景

　　印刷線路(lù)闆(PCB)屬于電子設(she)備制造業，是保(bao)證各種電子元(yuan)件形成電氣互(hu)連的平台。PCE使用(yòng)的聚合物基材(cái)可以是玻纖布(bù)⛷️增強🔆的環氧樹(shu)脂，或者苯酚、聚(jù)酰胺等聚合物(wù)，也可以是其他(ta)樹脂等。在聚合(hé)物基材單面或(huò)雙面覆蓋一層(ceng)薄銅，在銅面上(shang)覆蓋光刻膠，經(jīng)曝光、顯影、蝕刻(ke)後，可在銅面上(shang)形成線路圖形(xing)，如此🆚可以制作(zuò)出單面或雙面(mian)的線🌐路闆。由于(yu)單雙面闆提供(gong)電氣☀️互連的🔞密(mi)度非✔️常有限，于(yu)是發展出了目(mu)前廣泛使用的(de)多層線路闆。上(shàng)述的雙面⁉️闆又(you)稱内🚶層闆，把雙(shuang)面闆堆積起來(lái)，在雙👉面闆之間(jian)用半固化的樹(shu)脂隔開，經過熱(re)壓後形成多層(céng)闆。爲了實現各(gè)層闆之間的電(dian)氣互連，需⁉️要鑽(zuàn)導通孔、盲孔或(huo)者是埋孔。

 

　　在 PCB 多(duō)層闆制造過程(chéng)中，一個典型的(de)問題是銅與膠(jiāo)💜之間出現分🐇層(céng)。爲了增強内層(ceng)之間的接合力(lì)，PCB研究人員進行(háng)了各㊙️種探🐅索，在(zài)這個過程中發(fā)展起來的黑氧(yang)化(black oxide技術成了 PCB 内(nei)層處理的主要(yao)技術之一，并廣(guǎng)泛應用于😍實際(jì)生産🌂中。随着PCB 工(gōng)業的迅速發展(zhǎn)和市☀️場的需求(qiú)，PCB 企業在制造技(ji)術不斷向高精(jing)度、輕量、薄型方(fang)向發展的同時(shi)，亦在努力提高(gāo)效率、降低👌成本(běn)😘、改善環境，并适(shi)應🔴多品種、小批(pi)量生産的需求(qiu)，而傳🌈統💔的黑化(huà)工藝難以💛實現(xian)水平生産、制💜作(zuò)🈲薄闆的能力差(cha)，流程長，工藝控(kòng)制複雜，操作環(huán)境差，污水處理(lǐ)成本高，發展受(shòu)到限制。雖然黑(hēi)氧化技術可以(yǐ)增強内層間的(de)結合力，但是仍(reng)然🔴存在問題。在(zài)多層闆鑽孔過(guò)🔴程中，高機械應(yīng)力令🤟孔周圍産(chan)生微分層現象(xiang)💞,在後續的去鑽(zuàn)污及鍍銅過程(chéng)中酸性溶液通(tōng)過毛☂️細作用滲(shèn)入層間。由于酸(suan)性溶液會溶解(jiě)銅氧化物，露出(chu)了銅本身的顔(ya)㊙️色，即粉紅圈現(xiàn)象。粉紅圈現象(xiang)🌈不僅☔隻是外🍉觀(guan)上的問題，而且(qie)存在功能上的(de)問題🙇‍♀️，因此多層(ceng)闆🐉出現粉紅圈(quan)現象通常被認(rèn)爲是廢品。

 

　　自上(shàng)世紀90年代中後(hòu)期，歐美廠商推(tuī)出了棕化工藝(yì)。棕🧡氧化(brown oxide)技術🏃克(ke)服了黑氧化所(suo)不能避免的缺(quē)點1，能夠促進銅(tong)面與聚合🚶物樹(shu)脂這一無機/有(yǒu)機界面的粘結(jie)，爲多層印制線(xian)路💋闆在後續的(de)線路生産、電子(zi)元件的表面焊(han)接、貼♻️裝，提供可(kě)靠層間結合力(li)。該工藝由于操(cāo)作簡單、條件溫(wēn)和、生産效率高(gāo)等優點，而逐漸(jian)取代黑化💞工藝(yi)，成爲印制線路(lu)闆内層制作的(de)主流工藝☎️。

 

　　2. 棕化(huà)機理

　　棕化液是(shi)提高印制電路(lu)闆多層印制電(dian)路内層銅面💋與(yu)聚合材料粘結(jié)力的處理液，提(ti)高多層闆之間(jian)的接🌐合力可以(yǐ)♋從兩個因素着(zhe)手:一是提高粘(zhān)接面的比表✏️面(mian)積，二是形成了(le)一層有機金屬(shǔ)轉化膜。内層闆(pan)經過棕化處理(lǐ)後，在銅表面形(xing)成一層均勻的(de)蜂窩狀的有機(ji)金屬銅層，這種(zhǒng)結構能增強與(yǔ)半固化樹脂的(de)結合力:同時在(zai)層壓過程中，參(can)與樹🐕脂固化交(jiāo)聯反應，從而形(xing)成了化學鍵，進(jin)一步增強了與(yǔ)半固化樹脂的(de)結合💚力。棕化能(neng)防止銅進一步(bu)被腐蝕，保護銅(tóng)線路，提高耐💛酸(suān)性，保證了PCB多層(céng)闆的質量㊙️和性(xing)能。

 

　　棕化過程是(shi)銅在一種酸性(xìng)的介質中，銅表(biǎo)面被氧化👣劑氧(yǎng)化成爲 Cu,O，形成的(de)氧化亞銅膜層(ceng)具有緻密、完整(zhěng)、均勻、粗糙度✂️一(yī)緻等特☁️點，爲下(xià)一步有機金屬(shu)轉化膜的形成(cheng)提供良好的物(wù)理結構。氧🚶‍♀️化亞(ya)銅與含N、S、O的雜環(huan)有♈機化合物緩(huan)蝕劑生成有機(jī)金屬銅膜，沉積(ji)在 CuO上面。因爲含(han) N、S、O的雜環🐆有機化(hua)合物⛹🏻‍♀️的中心含(han)有孤對電子和(he)芳香環，而氧化(huà)亞🧑🏾‍🤝‍🧑🏼銅中銅原子(zi)具有未充滿的(de)空間d軌道，易接(jiē)受🚩電子，産生π鍵(jiàn)和配位鍵，由這(zhe)兩種鍵構成有(you)機金屬化合物(wù)聚合生成不溶(rong)性沉澱薄膜🈲，非(fei)常穩定，阻止了(le)腐蝕介質的侵(qīn)蝕，防止🐆粉紅圈(quān)的産生。通過棕(zong)氧化處理後的(de)内❓層闆結構如(rú)圖1所示。