黑氧化培訓(xùn)教材

1、黑 氧 化撰寫人：何樹榮日期：6/18/19990目 錄一、工序簡(jiǎn)介二、黑氧化的目的三、工藝流程特征四、黑氧化的主要步驟五、生產(chǎn)工藝六、潛在問題及解決辦法七、污染問題八、工藝技術(shù)展望1一、工序簡(jiǎn)介 黑氧化是處在圖形轉(zhuǎn)移與壓板之間的一個(gè)工序。切板圖形轉(zhuǎn)移蝕刻黑氧化壓板出貨2二、黑氧化的目的 將內(nèi)層板的表面銅轉(zhuǎn)化成氧化銅，使其粗化，從而提高壓合后的抗撕強(qiáng)度，以改善銅的表面狀態(tài)，力求使半固化片對(duì)銅的表面有較大的粘合力。3三、工藝流程特征除油水洗水洗微蝕I水洗水洗黑化I水洗水洗微蝕II水洗水洗預(yù)浸黑化II水洗水洗熱水洗烘干冷風(fēng)4五、黑氧化的主要步驟 表面清潔處理 除去殘余蝕膜及污物 化學(xué)微蝕粗化 獲取

2、更大表面，增強(qiáng)樹脂與 樹脂的垂直結(jié)合力 化 學(xué) 黑 化 使銅面生成一層氧化物， 進(jìn)一步增加表面積，提高 粘合力 55.2 表面清洗方法 化學(xué)除油清洗 利用其化學(xué)反應(yīng)去除附在板面上的 氧化物、油漬65.3 微蝕作用 利用化學(xué)反應(yīng)原理使除油后的銅面進(jìn)行微觀粗 化,增加其粗糙面積,使樹脂垂直結(jié)合力增強(qiáng)。 反應(yīng)原理為： Cu+H2O2 CuO+H2O CuO+H2SO4CuSO4+H2O75.4 微蝕率 在單位時(shí)間內(nèi)的微蝕量,它的大小直接 影響到板面的粗化程度,主要因素有時(shí)間、藥水濃度、溫度。8Copper attack(u)Temperature()COPPER ATTACK vs. TEM PER

3、ATURE &H2O2 CONCENTRATIONH2O2 20 G/LH2O2 18 G/LH2O2 16 G/LSEALB OND OMB:25%Cu:0 g/lTime:90 secProcess:DIP9 COPPER ATTACK vs. TBUPERATURE&COPPER CONCENTRATION20g/lCu10g/lCu0 g/lCuSEALB OND:25%H2O2:18 g/lTime:90secProcess:DIPTemperature()Copper attack(u)10COPPER ATTACK vs. TIME IN VARIOUS APPLICATIONS

4、Treatment (sec)SEALBONDOMB:25%H2O2:18 g/lCu:20g/lTemperature:40SprayFloodingDipCopper attack(u)115.4 預(yù)浸作用利用酸、堿中和的原理，中和以前的酸性，為化學(xué) 黑化提供一個(gè)中性環(huán)境，起到轉(zhuǎn)換作用。125.5 化學(xué)黑化通過除油微蝕粗化進(jìn)行化學(xué)黑化,使銅面在堿性 環(huán)境中與NaClO2充分反應(yīng)生成氧化銅的一個(gè)過程。13化學(xué)黑化的反應(yīng)原理及各成份的作用:1)Cu+NaClO2+2H2O2Cu(OH)2+NaCl2)2Cu(OH)2CuO+2H2O NaCO2氧化銅表面NaOH提供反應(yīng)所需的堿性環(huán)境,確保氧化

5、層均 勻美觀Na3PO4穩(wěn)定其反應(yīng)環(huán)境14化學(xué)黑化反應(yīng)時(shí)間曲線：厚度(mg/cm2)時(shí)間（min)155.6 烘干 把黑化后水洗時(shí)附在板上的水蒸發(fā)，使其具有良好的粘合能力，烘干溫度及通風(fēng)系統(tǒng)控制較為嚴(yán)格，溫度太高易使樹脂與基材分層，太低則板面留有水漬，影響壓板效果。165.7 黑氧化后產(chǎn)品控制參數(shù): 外觀 黑膜厚度 抗剝強(qiáng)度17工藝性能指標(biāo)：黑膜厚度(mg/cm2) = 0.2-0.4 黑膜抗剝強(qiáng)度(lb./in) 4.018 抗 剝 強(qiáng) 度（lb./in）黑氧化厚度(mg/cm2)氧化物表面積不足導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度下降。氧化物間斷裂增加導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度下降。厚度與抗剝強(qiáng)度曲線圖19黑膜抗剝強(qiáng)度大小所產(chǎn)

6、生的影響:-抗剝強(qiáng)度的大小直接影響到壓板時(shí)的粘結(jié)力。 抗剝強(qiáng)度不足易引起各種連鎖反應(yīng)，如出現(xiàn)鉆 后粉紅圈、內(nèi)層爆板、分層等須嚴(yán)格控制。20影響黑膜抗剝強(qiáng)度及厚度的主要因素:藥水濃度藥水溫度微蝕深度反應(yīng)時(shí)間215.8 黑氧化后板的儲(chǔ)存時(shí)間： 黑氧化后的板在空氣中存放的最長(zhǎng)時(shí)間不 得超過四十八小時(shí)，否則必須翻做，因空氣中 含水汽，易被氧化層吸收，使板面返潮，造成 壓板質(zhì)量問題。22黑氧化板翻做的控制： 因黑氧化中有微蝕，須嚴(yán)格控制板的翻做次數(shù)。半安士板的翻做次數(shù)不能超過一次。一安士及二安士的板翻做次數(shù)不得超過二次。23黑氧化缸中雜物清除： 在生產(chǎn)過程中，有些氧化物顆粒產(chǎn)生，如Cu(OH)2、CuO

7、等，如附在板上影響其黑化效果，須及時(shí)過濾清除，保證藥水清潔無異物，過濾系統(tǒng)的棉芯須三天換一次，保證其過濾效果。24珍珠棉作用：使板與板之間隔離，保證板面黑膜 不被損壞及其干燥。要求：珍珠棉上無破爛、無雜物、水漬、 油污等。25六、潛在問題及解決方法 黑化層有斑點(diǎn)或不均勻 黑化層顏色不良 黑化層粘結(jié)強(qiáng)度不佳 黑化層耐酸堿性不佳26主要產(chǎn)生原因：黑氧化藥液濃度及溫度太低或太高板面有抗蝕劑殘膜板面殘留微蝕藥水或被污染前水洗與微蝕不好黑氧化缸內(nèi)藥液分層或流動(dòng)不充分由寄生電流引起的電流效應(yīng)黑氧化缸藥液內(nèi)有氧化銅微粒生產(chǎn)時(shí)板面靠附在一起黑氧化處理時(shí)間不恰當(dāng)27主要解決方法：通過監(jiān)控保證各藥缸濃度、溫度及浸泡時(shí)間 在正常范圍內(nèi)前工序加強(qiáng)檢查及修理板面殘余物調(diào)整微蝕參數(shù)及加強(qiáng)水洗黑氧化缸加攪拌及過濾設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)妮d板方式防止各板靠附28七、黑氧化污染問題:存在問題各藥缸對(duì)排出的廢水、生產(chǎn)中高溫產(chǎn)生的藥液蒸氣均對(duì)環(huán)境和人體健康有嚴(yán)重影響，須有配套設(shè)備，妥善處理。29解決方案:各種廢水均回收再處理降至無毒無污染后方可排放 至大自然產(chǎn)生的蒸氣由抽風(fēng)系統(tǒng)抽走處理后釋放至大自然提高藥水的利用率、增加回收系統(tǒng)、降低消耗 加強(qiáng)抽風(fēng)通風(fēng)系統(tǒng)307.2 廢水排放處理系統(tǒng)黑氧化缸中各種藥水由專用水管道排放至 廢水處理槽中，經(jīng)化學(xué)處理至無毒無害后 排放至大自然。317.3 黑氧化操作環(huán)境控制因整條黑氧化線均用化