多層PCB板的生產,內層板完成時刻完成內層干膜后,線路檢測后,需要進行的環節就是棕化或者黑化,黑化是棕化的衍生。棕化的目的很簡單。PCB制程中的棕化是為了增加原板和PP(prepreg)之間的結合力,如果棕化不好會導致PCB氧化面分層,內層蝕刻不凈,滲鍍等問題,也就是“爆板”,會嚴重影響后續焊點焊接。
那么為什么又衍生出了黑化呢?答案是棕化存在一些弊端。就像前面的,內層蝕刻不干凈,滲鍍等問題。另外還有有一個問題,結合力是否達到工藝要求等。
一、棕化的作用
前面我們提到,棕化的目的,當然是為了增加原板和PP之間的結合力。這個是核心作用。除此之外呢還有以下作用。
1.棕化可以去除原板表面的油脂,雜物等,保證板面的清潔度。
2.棕化后使基板銅面有一層均勻的絨毛,從而增加基板與PP的結合力,從而避免分層爆板等問題。
3.棕化后必須在一定時間內壓合,避免棕化層吸水,導致爆板。
另外 對于棕化來說 有工藝簡單,易于控制,棕化膜有抗酸性好,不會出現粉紅圈缺陷等問題。所以在工藝要求允許的情況下,棕化是經濟實惠的選擇。
2、黑化
“黑化”即Black oxide 黑氧化,其實是對于銅面的一種粗化處理,目的在于使多層板的銅面與樹脂P片之間在壓合后能保持較強的固著力。目前這種粗化處理,又為適應不同需求而改進為棕化處理 (Brown Oxide)或紅化處理,或黃銅化處理。棕化和黑化都是為了增加原板和PP(prepreg)之間的結合力。
一般內層處理的黑氧化方法:棕氧化法,黑氧化處理,低溫黑化法,采用高溫黑化法內層板會產生高溫應力(thermal stress)可能會導致層壓后的層間分離或內層銅箔的裂痕;
那么黑化對比棕化有什么相同點和不同點呢?
相同點:
1.增大銅箔與樹脂的接觸面積,加大兩者之間的結合力。
2.增加銅面對流動樹脂之間的潤濕性,使樹脂能流入各死角而在硬化后有更強的附著力;
3.在銅表面生成細密的鈍化層,防止硬化劑與銅在高溫高壓狀態下反應生成水而產生爆板
不同點:
1.黑化藥水在管控方面較棕化藥水難。
2.黑化絨毛與棕化絨毛厚度不同,相比而言黑化產生的絨毛厚度更厚;
3.黑化藥水的微蝕速率要比棕化藥水的微蝕速率大,當然效果也會更好一些;
4.同時對于其化學藥水自然管理存放等方面黑化藥水要求更高,不過黑化藥水比棕化藥水價格要高不少;
5.品質方面,黑化后的板子表面粗糙度較大,若內層線路時線路有輕微刮傷或補線等現象,黑化可以掩蓋的很好,棕化則不行。
6.黑化處理的結合力大于棕化處理。 棕化:4Lb/inch 而黑化是7Lb/inch 。