学习笔记——PCB 棕化和黑化

在PCB生产中的棕化和黑化

多层PCB板的生产，内层板完成时刻完成内层干膜后，线路检测后，需要进行的环节就是棕化或者黑化，黑化是棕化的衍生。棕化的目的很简单。为了增加原板和PP（prepreg）之间的结合力，如果棕化不好会导致PCB氧化面分层，内层蚀刻不净，渗镀等问题。那么为什么有了棕化后还衍生出了黑化呢？一句话，自然是棕化存在一些弊端。就像前面的，内层蚀刻不干净，渗镀等问题。另外还有有一个问题，结合力是否达到工艺要求等。

1、棕化的作用

前面我们提到，棕化的目的，当然是为了增加原板和PP之间的结合力。这个是核心作用。除此之外呢还有以下作用。

1）棕化可以去除原板表面的油脂，杂物等，保证板面的清洁度。

2）.棕化后使基板铜面有一层均匀的绒毛，从而增加基板与PP的结合力，从而避免分层爆板等问题。

3）.棕化后必须在一定时间内压合，避免棕化层吸水，导致爆板。

另外 对于棕化来说 有工艺简单，易于控制，棕化膜有抗酸性好，不会出现粉红圈缺陷等问题。所以在工艺要求允许的情况下，棕化是经济实惠的选择。

2、黑化

“黑化”即Black oxide 黑氧化，其实是对于铜面的一种粗化处理，目的在于使多层板的铜面与树脂P片之间在压合后能保持较强的固着力。目前这种粗化处理，又为适应不同需求而改进为棕化处理 （Brown Oxide）或红化处理，或黄铜化处理。棕化和黑化都是为了增加原板和PP（prepreg）之间的结合力。

一般内层处理的黑氧化方法：棕氧化法，黑氧化处理，低温黑化法，采用高温黑化法内层板会产生高温应力（thermal stress）可能会导致层压后的层间分离或内层铜箔的裂痕；

那么黑化对比棕化有什么不同点呢？

1).黑化绒毛与棕化绒毛厚度不同,相比而言黑化产生的绒毛厚度更厚；

2.黑化药水的微蚀速率要比棕化药水的微蚀速率大，当然效果好，其药水的价格自然要贵不少，同时对于其化学药水自然管理存放等方面更高要求；

5.品质方面：黑化后的板子表面粗糙度较大，若内层线路时线路有轻微刮伤或补线等现象，黑化可以掩盖的很好，棕化则不行。

另外一个关键的黑化处理的结合力大于棕化处理。 棕化:4Lb/inch 而黑化是7Lb/inch 。

最后我们来总结一下棕化与黑化的相同点：

A） 增大铜箔与树脂的接触面积，加大两者之间的结合力。

B） 增加铜面对流动树脂之间的润湿性，使树脂能流入各死角而在硬化后有更强的附着力；

C） 在铜表面生成细密的钝化层，防止硬化剂与铜在高温高压状态下反应生成水而产生爆板