它是將精細的石墨或碳黑塗料(黑孔液)浸塗在孔壁上形成導電層,然後進行直接電鍍。它的關鍵技術就是黑孔溶液成分的構成。首先將精細的石墨或碳黑粉均勻的分散在介質內即去離子水中,利用溶液內的表面活性劑使溶液均勻的石墨或碳黑懸浮液保持穩定,並還擁有良好的潤濕性能,使石墨或碳黑能充分被吸附在非導體的孔壁表面上,形成均勻細緻的、結合牢固的導電層。
構成成分
黑孔化溶液主要有精細的石墨或碳黑粉(顆粒平均直徑為0.2至0.8微米)、液體分散介質即去離子水和表面活性劑等組成。
各種成分的作用
(1)石墨或碳黑粉:它是構成黑孔化溶液的主要部分,起到導電作用。
(2)液體分散介質:是用於分散石墨或碳黑粉形成均勻的懸浮液體。
(3)表面活性劑:主要作用是增進石墨或碳黑懸浮液的穩定性和潤濕性能。
黑孔化溶液的成分的選擇與調整
(1)使用的表面活性劑時,無論是陽離子、陰離子和非離子表面活性劑均可使用,但必須是可溶的、穩定的和能與其他成分形成均勻的懸浮液體。
(2)為提高黑孔化液的穩定性,最好採用氫氧化鉀調節溶液的PH值。
(3)用去離子水作為黑孔化溶液的分散介質
煙臺紅日粉體牌黑孔液指標
黑孔導電液:
成分 :導電炭黑、石墨,無機、有機成膜材料,分散劑,純水等。
外觀 :黑色膠體。
固含量:10%左右(或根據客戶工藝要求定),
粒度 :平均粒徑在200納米至800納米之間(或根據客戶工藝要求定)。
粘度 : 小於50cp(或根據客戶工藝要求定)。
電阻 :小於1000歐姆/厘米(乾膜厚10微米以下)(或根據客戶工藝要求定)。
產品特點:本品使用納米加工設備生產而成,產品懸浮分散穩定性好(在放置過程中永不沉澱),乾膜光亮均勻,乾膜電阻一致性好,乾膜耐水性好且附著力超強。浸塗或噴塗方式均可適用。
黑孔直接電鍍工藝
黑孔化直接電鍍技術是取代化學鍍銅的一種新工藝。它使用導電能力極強的精細炭黑或石墨組成的黑色溶液,統稱黑孔液,英文名稱Blackhole。其特點是簡化了金屬化孔的工藝,節省工時,減少材料消耗,並有效地控制了廢水的排放量,降低了印製板的生產成本。黑孔液具有良好的穩定性,在完成對鑽孔後的覆銅板的吸附過程中無氫氣析出,這對保障印製板的層間互連質量是一個不可忽視的重要因素。黑孔液在吸附過程中呈物理性,不發生化學反應,也就不存在因化學反應而消耗其它成分的現象。無需分析及調整溶液,完全可以根據實際生產的減損來補加新液(黑孔液),即可保證其工作性能。這種溶液的使用及維護,既簡單又可靠,實用價值非常高。黑孔液,經過不斷的改進與完善,已經形成了獨特的生產工藝,真正的實現了選擇性直接電鍍(或稱完全的圖形電鍍),採用高純、高碳粉末為原料,選用表面活性劑、水溶性高分子化合物。
黑孔液在套用中可採用浸漬式和水平式這兩種方法。1.浸漬式:比較適合小型企業,因為用這種方法無需添置設備,使用廠家在現有的條件下,以浸漬→烘乾兩步法來完成。2.水平式:必須採用專門的設備實施,比較適合中、大型企業,它可在較短的時間內以一步法實現黑孔化的整個製程,並能大大提高生產能力。PCB生產廠家可以根據企業條件來決定選用浸漬式還是水平式。
黑孔化作業指導書(僅供參考):
一、工藝流程(浸漬式)清潔→水洗→整孔→冷風乾→黑孔液→(熱乾燥→黑孔液→)熱乾燥→微蝕→水洗→風乾→電鍍銅
二、槽液配置及工藝條件
1.清潔 在溫度60~70℃的清潔液中浸3~5min
2.整孔 在溫度60~70℃的整孔劑中浸3~5min
3.黑孔液塗覆 在溫度為室溫的黑孔液中浸3~5 min
4.微蝕 在溫度為室溫的微蝕劑中浸約2min 左右(此時間視銅表面的腐蝕程度而定)。
三、注意事項
1.黑孔液應有循環攪拌裝置,在水平線上以超音波方式最佳,嚴禁酸類、油類及其它雜質的污染。
2.浸澤式的乾燥可利用烘箱或烘道,溫度105~110℃,時間5分鐘。水平式設有冷熱風乾段。3.在正常條件下,黑孔液無需進行PH值的調整。
4.黑孔液的儲藏溫度為2~40℃。
5.在特殊基材上,如聚醯亞胺、聚酯、聚四氟乙烯等,特別推薦可採用兩次黑孔處理,其工藝流程如下:清潔→水洗→整孔→冷風乾→黑孔液→熱乾燥→黑孔液→熱乾燥→微蝕→水洗→風乾→電鍍銅
6.若對PCB板的質量要求不高,工藝中的用水可用自來水(需用戶根據實際情況而定)。
7、對於直徑小於0.5mm的通孔,使用整孔液、黑孔液時,(最好用超音波以)保證整孔液、黑孔液對孔壁的的浸潤、附著。
整孔液、黑孔液直接使用。浸完黑孔液後,一定要看通孔壁的黑孔液的附著程度。我經常用如下方式來簡單的評價黑孔液的塗覆性能:1、鑽孔的線路板在常溫的整孔劑中晃動浸泡3分鐘。2、用手甩掉線路板上的整孔劑(無明顯的液體附著即可)。3、把板在黑孔液中晃動浸泡3分鐘。4、取出後甩掉孔內的黑孔液,然後觀察孔壁上黑孔液的附著情況。5、乾燥。6、重複3、4、5步。7、觀察孔壁上碳層的形成情況。
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