水平棕化工艺流程教材
棕化流程

棕化流程PC-2023棕化流程已经逐步取代在当今线路板工业中作为标准的黑化工艺了。
PC-2023流程是一种简单的生产过程,该流程能够在铜板表面上生成一层深棕色的,有机金属膜。
PC-2030能够适用于垂直和水平两种工作方式。
配槽预浸:1、纯水98%2、PC-2022 2%(V/V)棕化:1、纯水2、硫酸4%(V/V)3、PC2023A 8%(V/V)4、PC2023B 10%(V/V)5、双氧水(35%) 3.2%(V/V)设备桶槽:PVC,聚乙烯,聚丙烯加热器:铁氟龙,石英排风系统:必要反应条件预浸:PC-2022 1.5-2.4%(2%)温度25-35℃时间水平式15-30秒垂直式60-120秒PH 5.0-8.5棕化硫酸 4.5-5.0% (4%)双氧水(35%) 3.0-3.5% (3.2%)铜浓度25g/l温度35-40℃(38℃)时间传动系统3/4-1分钟维修保养和添加预浸药水的PH值必须通过必要时对硫酸和双氧水的添加保持在5.0-8.5之间,当每升药水做到20-25m2时,建议更换新槽。
棕化A液和B液的添加量基于工作流程或是硫酸量的补充A液:40ml/ m2或等同于所补充的硫酸量B液:48 ml/ m2或是所补充硫酸数量的120%硫酸:根据分析决定添加量双氧水:根据分析决定添加量药水的添加方式同时也由设备的添加系统和添加原理决定,如果可以采用的计片计时添加方式,那么可以根据做板的大小和含铜率来调节片数;如果采用比重添加方式,则可以根据铜浓度来调节,当铜浓度超过25g/l时,建议更换部分槽液,最佳的工作状态是铜浓度为10-15g/l时。
药水消耗量,就水平线而言,药水的消耗为0.8-0.85l/m2。
分析预浸药液PC-2022(UV分光计)步骤:1、用吸液管在工作槽中吸入1毫升的预浸药液并放入100毫升的烧杯中2、然后用纯水将药液稀释到烧杯所指刻度3、在波长为259.2mm的条件下量出用在稀释液中的纯水的UV吸光度4、可接受范围为0.48-0.76计算方法浓度ml/L(PC-2022)=UV吸光度*32.3棕化药液1、双氧水试剂:Ferrion示剂0.1N Ceric Ammonium硫酸溶液20%硫酸步骤:1、把1毫升溶液放入250毫升的烧杯2、加入500毫升纯水3、加入10毫升20%硫酸4、加入5滴Ferrion指示剂5、用0.1N Ceric硫酸胺溶液滴定,是其颜色由橙色变为蓝色终点计算方法%by volume H2O2=ml Cerric Solin*(N Cerric Solin)*4.252、硫酸试剂:甲基橙指示剂1.ON氢氧化钠标准溶液步骤:1、把1毫升溶液加入250毫升烧杯2、加入100毫升纯水3、加入3-5滴甲基橙指示剂4、滴定1.ON氢氧化钠标准溶液直到颜色变黄计算方法%硫酸=(ml NaOH)* ( N NaOH) *2.78/样品容量3、铜浓度试剂:氨基盐溶液(100克N NH4OH(25%)+900克纯水PAH指示剂0.1mEDTA标准溶液步骤:1、把1毫升溶液放入250毫升烧杯2、加入50毫升(80-100℃)纯水3、加入5毫升氨基盐氢氧化物溶液,溶液变绿4、加入3-5滴PAN指示剂5、滴定0.1mEDTA颜色由深紫色变成绿色计算方法% Copper Metal=( ml EDTA)*( M EDTA) * 63.54/样品容量循环清洗剂(酸性或碱性)水洗▼预浸PC-2022 无需水洗▼棕化A液B液水洗▼热水洗(45-50℃)▼烘干注意事项如果接触到眼睛,立即用大量流水清洗,并及时就医。
棕化流程

棕化流程PC-2023棕化流程已经逐步取代在当今线路板工业中作为标准的黑化工艺了。
PC-2023流程是一种简单的生产过程,该流程能够在铜板表面上生成一层深棕色的,有机金属膜。
PC-2030能够适用于垂直和水平两种工作方式。
配槽预浸:1、纯水98%2、PC-2022 2%(V/V)棕化:1、纯水2、硫酸4%(V/V)3、PC2023A 8%(V/V)4、PC2023B 10%(V/V)5、双氧水(35%) 3.2%(V/V)设备桶槽:PVC,聚乙烯,聚丙烯加热器:铁氟龙,石英排风系统:必要反应条件预浸:PC-2022 1.5-2.4%(2%)温度25-35℃时间水平式15-30秒垂直式60-120秒PH 5.0-8.5棕化硫酸 4.5-5.0% (4%)双氧水(35%) 3.0-3.5% (3.2%)铜浓度25g/l温度35-40℃(38℃)时间传动系统3/4-1分钟维修保养和添加预浸药水的PH值必须通过必要时对硫酸和双氧水的添加保持在5.0-8.5之间,当每升药水做到20-25m2时,建议更换新槽。
棕化A液和B液的添加量基于工作流程或是硫酸量的补充A液:40ml/ m2或等同于所补充的硫酸量B液:48 ml/ m2或是所补充硫酸数量的120%硫酸:根据分析决定添加量双氧水:根据分析决定添加量药水的添加方式同时也由设备的添加系统和添加原理决定,如果可以采用的计片计时添加方式,那么可以根据做板的大小和含铜率来调节片数;如果采用比重添加方式,则可以根据铜浓度来调节,当铜浓度超过25g/l时,建议更换部分槽液,最佳的工作状态是铜浓度为10-15g/l时。
药水消耗量,就水平线而言,药水的消耗为0.8-0.85l/m2。
分析预浸药液PC-2022(UV分光计)步骤:1、用吸液管在工作槽中吸入1毫升的预浸药液并放入100毫升的烧杯中2、然后用纯水将药液稀释到烧杯所指刻度3、在波长为259.2mm的条件下量出用在稀释液中的纯水的UV吸光度4、可接受范围为0.48-0.76计算方法浓度ml/L(PC-2022)=UV吸光度*32.3棕化药液1、双氧水试剂:Ferrion示剂0.1N Ceric Ammonium硫酸溶液20%硫酸步骤:1、把1毫升溶液放入250毫升的烧杯2、加入500毫升纯水3、加入10毫升20%硫酸4、加入5滴Ferrion指示剂5、用0.1N Ceric硫酸胺溶液滴定,是其颜色由橙色变为蓝色终点计算方法%by volume H2O2=ml Cerric Solin*(N Cerric Solin)*4.252、硫酸试剂:甲基橙指示剂1.ON氢氧化钠标准溶液步骤:1、把1毫升溶液加入250毫升烧杯2、加入100毫升纯水3、加入3-5滴甲基橙指示剂4、滴定1.ON氢氧化钠标准溶液直到颜色变黄计算方法%硫酸=(ml NaOH)* ( N NaOH) *2.78/样品容量3、铜浓度试剂:氨基盐溶液(100克N NH4OH(25%)+900克纯水PAH指示剂0.1mEDTA标准溶液步骤:1、把1毫升溶液放入250毫升烧杯2、加入50毫升(80-100℃)纯水3、加入5毫升氨基盐氢氧化物溶液,溶液变绿4、加入3-5滴PAN指示剂5、滴定0.1mEDTA颜色由深紫色变成绿色计算方法% Copper Metal=( ml EDTA)*( M EDTA) * 63.54/样品容量循环清洗剂(酸性或碱性)水洗▼预浸PC-2022 无需水洗▼棕化A液B液水洗▼热水洗(45-50℃)▼烘干注意事项如果接触到眼睛,立即用大量流水清洗,并及时就医。
棕化--压板工艺原理及控制要点

目前公司常用半固化片IT158特性及参数 目前公司常用半固化片IT158特性及参数 IT158
項目 規格 7628 7628 7628 2116 2116 2116 1080 1080 1080 1080 106 106 106 106
布重(g/ (g/㎡ 布重(g/㎡) Glass Fiber Weight 樹脂含量 Resin Content (%):R/C± (%):R/C±2 樹脂流量 Resin Flow(%): R/F±5 R/F± 膠化時間( 膠化時間(秒) Gel Time(sec) G/T±20 ± (拉絲法) 拉絲法) G/T±20 ± (脫盤法) 脫盤法) 脫盤法 揮發物含量 Volatile Content(%) V/C 壓合 光板厚度 (mil) Thickness
2.3 常见多层板(以六层板为例)结构 常见多层板(以六层板为例)
--Foil Prepreg
-- Core(C/C) -- Prepreg -- Core(C/C) -- Prepreg -- Foil
2.5 压板方式
------MASS LAM ------MASS ------PIN ------PIN LAM
压板生产步骤: 2.2 压板生产步骤: 排板---------将内层板与半固化片及铜 A、排板-----将内层板与半固化片及铜 箔以钢板分隔排好。 箔以钢板分隔排好。 压板---------通过压板机将排好的多层 B、压板-----通过压板机将排好的多层 book)压合成整体。 板(book)压合成整体。
3.2 Prepreg
即半固化片,由玻璃纤维布和树脂组成。 即半固化片,由玻璃纤维布和树脂组成。其 中的树脂呈半固化状态-----称 ;业界 中的树脂呈半固化状态-----称 B-Stage ;业界 ----常称“树脂片”,“半硬化材料”,“半固化片” 常称“树脂片” 半硬化材料” 半固化片” 等。
水平棕化线作业标准书

文件名称
水平棕化线(W09-0404)作业标准书 文件编号
Q/WS-307
步骤
3、工序作业标准[3.2送板作业标准]
页码
3-2-1
1、生产板检查
按照《层压工序产品可接收标准》中的要求,对生产板做检查。
2、 铜面积设定: 2.1 、加工MC产品时的铜面积设定:
根据棕化工序的ERP工程指示---铜面积数值:
3-4-5%
传送速度
2.2+/-0.2m/min
喷淋压力Kg/cm2
上下压力:1.0~2.0Kg/cm2
过滤循环压力Kg/cm2
1.0~3.0Kg/cm2
液泵功率 kW*台
5.25*1
加热器(材质)/ kW*支
SUS316/9*3
冷却器(材质)/KW*支
SUS316*1
滤网
20#530*310
过滤器*台
页码
Q/WS-307 1-1-2
4、 各槽作用 4.1 酸洗:有效去除铜表面的氧化点。 4.2 DI水洗:充分洗去粘附在板面的酸液。 4.3 除油:去除表面的手指印、膜渣和其他污染。 4.4 DI水洗1:洗去板面残留的碱液。 4.5 预浸:加快棕化反应速度,且保护棕化主槽免遭拖带污染。 4.6 棕化:内层铜在棕化液的作用下同时发生微蚀和成膜反应,并且可以通过调节
更改线过滤芯的浸泡方法及线过滤芯规格(与DPEC棕化统一)
增加棕化返工基准
增加棕化后使用离型膜垫板、使用筐篮放板转板的具体要求 1、DPMC水平棕化线作业标准书更名为DOEC水平棕化线(W09-0404)作业标准
书 C/2 2011.08.20 2、文件编号由Q/DPMC.G.QP.EG-DM97更改为Q/WS-307
PCB流程安全操作培训教材

4、丝印机操作人员将头部伸入机内安装钉床或管位钉时,必须关闭总掣,以防碰到 脚掣而将头部压伤。因化炉因化时间到后,必须戴厚手袜拉板,以防烫伤。不能 反手伸入洗板缸内控试液温,以烹调腐蚀皮肤。
器去闻气体的气味,而应该用物扇动气体,使少量气体飘近鼻孔。 5、配制酸性溶液(HCL、HNO3、H2CO4、醋酸等)要特别注意,应先加水,再缓慢
把酸加进水中,绝不能将水倒入浓硫酸中,如果不慎将药水溅到眼睛或皮肤上, 应立即用干布或吸水纸抹去,再用大量水冲洗,情况严重者须送到医务室治疗。 6、去生产线取样时须戴上胶手套及防护眼镜、防毒口罩等劳保用品,取金缸药水时 要特别注意,不要沾染到皮肤上或接触口鼻等部位,若不慎溅到皮肤上,应用大 量水冲洗。
钻房工序安全操作培训教材
1、非指定人员,未经负责人同意,一律不准开、关各种机器电钮及各种气 源阀门。
2、未经许可,不得触摸或打开配电箱。操作人员应对所操作设备的能量源 控制装置了解清楚并熟练操作。
3、开机时,不准将工具等无关物件置于钻机工作台上。 4、机器自动换刀时,手不能伸入机器内。取放钻咀,需拿手套,且不得接
3、对使用带有强烈刺激气味或恶臭的化学药剂时,操作员应戴上口罩和在 抽风柜内进行。
4、化学药剂的转移、搬运应小心谨慎,防止倾倒和泄漏,其使用后应盖好 容器,以免挥发。
5、应定其申请维修部对实验室电气设备及线路开关进行检查,确保线路安 全和设备的良好运行状态。
6、严格按各类设备、仪器的说明或规程进行操作,以避免仪器/设备的损坏 和事故发生。
测试、内外层中检工序工业安全守
1、各类测试检测设备开启机盖及维修设备须由介定的专业人员进行。 2、找点、换针时须将气压开关锁定,切勿将头伸进压床里面,同时严禁触
棕化层压工艺规范教材

1、目的:规范层压工序制程能力的管控。
2、范围:适用于层压工序制程能力的管控。
3、职责:3.1层压工序工艺工程师按规范要求管控该工序制程能力;3.2技术中心负责该规范的编制与更新。
5、制程目标5.1产品能力:详见附件三《层压工序产品能力参数表》5.2设备能力:详见附件二《层压工序设备能力参数表》5.3制程能力:详见附件四《层压工序制程能力参数表》6、工序资源6.1设备资源:详见附件六《层压工序设备列表》6.2物料资源:详见附件五《层压工序物料列表》7、基本原理7.1棕化内层芯板经过棕化处理后,在铜面形成一层均匀的棕色有机金属膜,可增强铜面与半固化片的结合力,同时在高温压合过程中,阻止铜与半固化片的氨基发生反应。
产品实现的基本原理有药水作用原理、设备作用原理等。
7.1.1棕化反应机理7.1.1.1酸洗酸洗的主要作用是去除铜表面氧化物,中和残余退膜液,粗化铜面,保证稳定的微蚀、成膜及着色。
酸洗段的主要成分为过硫酸钠(NaPS)、H2SO4。
其反应机理如下:Cu+CuO+H2SO4+Na2S2O8→2CuSO4+Na2SO4+H2O影响酸洗效果的因素及影响趋势如下:7.1.1.2碱洗碱洗的主要作用是去除铜表面的油污、手指印、轻微氧化物及抗蚀剂残渣。
碱式除油剂主要成分为NaOH和H2O。
其反应过程是利用热碱溶液对油脂的皂化作用和乳化作用来进行除油。
7.1.1.3水洗棕化线在酸洗、碱洗、棕化之后均有水洗段,主要目的是去除酸洗、碱洗、棕化缸在板面残留的药水,避免污染下一道工序。
7.1.1.4预浸预浸的主要作用是活化铜表面以利于棕化处理快速均匀,增强结合力。
预浸段的主要成分为活化剂(成分为苯并三唑,乙二醇单异丙基醚和水)。
7.1.1.5棕化棕化的主要作用是粗化铜面并在铜表面形成一层均匀的棕色有机金属转化膜以增强多层板内层结合力。
棕化的主要成分为苯并三唑、硫酸和水。
其反应机理如下:2Cu+H2SO4+H2O2+nA+nB→CuSO4+2H2O+Cu[A+B]n有机物A为:乙二醇单异丙基醚;其作用机理:1、参与半固化片环氧树脂聚合;2、与含N的杂环化合物B和金属铜形成化学键。
棕化培训教材精品PPT课件

2020/12/31
深圳崇达多层线路板有限公司
8
ME/R&D
反应方程式: Cu + H2SO4+H2O2 → Cu + nA → Cu(A)n →
CuSO4+2H2O Brown Coating
2020/12/31
深圳崇达多层线路板有限公司
9
ME/R&D
Brown coating
Layer Formation
2020/12/31
深圳崇达多层线路板有限公司
7
ME/R&D
➢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。
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℃
生产效率 由于水平传动,效率高 自动化程度 自动化程度高 设 备 可采用水平、垂直生产线
PCB工艺流程之棕化工序培训教材

棕化的工艺流程、原理及其作用
1:CU金属遭受微蚀攻击而氧化 2:氧化铜与有机物形成有机物层沉积 3:微蚀/沉积持续进行
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棕化的工艺流程、原理及其作用
1:CU金属遭受微蚀攻击而氧化 2:氧化铜与有机物形成有机物层沉积 3:微蚀/沉积持续进行 4:反应达到平衡
12
棕化的工艺流程、原理及其作用
去离子水(DI水) BondFilm Activator
内层键合活化剂
BondFilm Part A Plus 内层键合剂A Plus
硫酸(50%) 双氧水(50%) 去离子水(DI水)
操作浓度 30ml/L 20g/L 510L/hr
100ml/L
510L/hr 20ml/L
100ml/L
50ml/L 21.5ml/L 510L/hr
a:装机要求
1.机器运行良好,所有的机械部分运作良好,无损坏,无异常磨损。 2.机器不漏水,所有的药水缸无药水泄露,包括所有的进水管道、排水管道、
加药泵、加药桶和加药盒。 3.设备运转时无尖锐的噪音,噪音低于国家标准65分贝。 4.机器无不正常的震动 5.所有的马达运转正常 6.所有的电线连接正确,不发生过热现象,不发生裸露铜线。 7.所有的电气信号正确
六、棕化设备
a:Schmid(迅德)棕化线
22
棕化工艺控制及设备要求
b:UCE(宇宙)棕化线
23
棕化工艺控制及设备要求
六、棕化设备能力
1.板厚:0.05~3.2MM(含铜,以H/HOZ铜作标准) 2.板大小尺寸:最大620*622mm,最小180*180mm 3.孔径比:10:1
七、棕化设备要求
二、棕化颜色不均匀
29
棕化主要缺陷及其成因和改善对策
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1. 简 介: 水平棕化工艺的定义: 通过水平化学生产线处理产生一种均匀,有良好粘 合特性的有机金属层结构,使内层粘合前铜层表面受控 粗化,用于增强内层铜层与半固化片之间压板后粘合强 度的一种严格的适于制造高质量多层线路板的工艺技术。 水平棕化工艺的优点:
工艺简单、容易控制;棕化膜抗酸性好,不易出现粉
露铜:
原因和处理方法:
1)AOI制板表面有残胶等异物粘附,需用600号以上砂
纸打磨后再做棕化。
2)酸性、除油段药水浓度不正常,需分析后调整。 3)药水受污染,如泵、Cl等,需更换污染段的药水。 4)制板表面深度划伤,制板报废。
棕化颜色不正常: 原因和处理方法: 1)活化段PH值异常,需分析后调整至7左右。 2)药水污染,需更换受污染药水。 3)活化、棕化段药水浓度异常,需分析后调整。
硫酸(H2SO4)98%
过硫酸钠99.9%
工艺流程图:
AOI制板清洁
酸洗
四级水洗
除油
四级水洗
二级DI水洗
四级水洗
棕化
活化
二级热风吹干
收板
3. 工艺流程解析: 棕化前处理: 作用:将AOI工序中产生的铜屑,补线碎屑通过清洁机上 胶纸辘的粘附作用加以去除。 酸洗: 作用:在除铜层表面的氧化物,清洁铜面。 参数:
红圈故障; 生产制板质量稳定一致。
2. 工艺流程: 棕化用化学药水: 内层键合剂A(Bondfilm part A)100% 内层键合除油剂ALK(Bondfilm cleaner ALK)100% 内层键合活化剂(Bondfilm Activator)100% 双氧水(H2O2)50%
处理方式:水平喷淋处理。
活化:
作用:对已清洁的铜表面进行活化处理,以利于下一步反应
的进行。 参数:
药品名称 Bondfilm activator 药水浓度控制范围 20±5ml/L 温度 40℃ 加药 自动有机微蚀铜面并形成一层有机金属层结构。 参数:
药品名称 Bondfilm pavt A H2O2 药水浓度控制范围 250±30ml/L 35±5ml/L 温度 35℃ 35℃ 加药 自动加药 自动加药
处理方式:浸入药水处理。
市水洗: 作用:清洗上一步反应的残存药水,以利下一步反应的进行。 处理方式:四段喷淋,逐级溢流处理。
DI水洗:
作用:降低制板表面离子含量,最终清洁制板。
处理方式:两段喷淋,逐级溢流水洗。 烘干: 作用:去除棕化膜表面水份,为排压板做准备。 处理方式:两段四级风刀热风吹干
4. 常见故障及处理方法: 擦花: 原因和处理方法: 1)生产线滚轮变形或配合不当,导致转速不协调,需 手工调整。 2)风刀位臵不当,需手工调整。 3)生产线内有异物,需手工清除。
版本:A
撰写:何盛鑫 日期:06/07/2001
课堂纪律
1. 防止外来因素干扰,关掉传呼机、手机等通信工具。
2. 急事离开可事先提出,不可擅自离开座位,有固定的
休息时间。
3. 在导师未允许时,禁止互相谈论。
目
录
1. 简介 1.1 水平棕化工艺的定义 1.2 棕化工艺的优点 2. 工艺流程 2.1 棕化用化学药水 2.2 工艺流程图 3. 工艺流程解析 3.1 棕化前处理 3.2 酸洗 3.3 除油 3.4 活化 3.5 棕化 3.6 市水洗 3.7 DI水洗 4. 常见故障及处理方法 4.1 擦花 4.2 露铜 4.3 棕化颜色不正常
药品名称 H2SO4 NaPS 药水浓度控制范围 30±10ml/L 15±5g/L 温度 45℃ 加药 自动添加
处理方式:水平喷淋处理。
除油:
作用:去除铜层表面的油性物质,进一步清洁铜面。
参数:
药品名称 Bondfilm Cleaner ALK 药水浓度控制范围 100±20ml/L 温度 55℃ 加药 自动添加