黑影工艺－－柔性电路板孔金属化

文章来源：责任编辑作者：王灿查看手机网址

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人气：16661发布日期：2015-06-24 02:54【大中小】

潮流所趋，世界各地环境保护意识日渐强烈，各方人士对于环境污染的来源尤其关注，而于线路板生产过程中，一般传统沉铜流程都会产生大量污染物并消耗大量洗水。因此直接电镀法的出现，对于传统沉铜的缺点都能够作出极大改善，而其中的黑影制程——柔性电路板孔金属化便是众多直接金属化中一门的代表。

黑影法(shadow)最主要利用石墨作为导电物体。由于石墨分子结构中，有大量游离电子，因此石墨的导电性能比一般碳黑化为高。而电镀速度与涂层导电性能是成正比例的，所以涂层导电性能越高，电镀速度越快。

黑影直接金属化流程简单，主要分为五个化学槽：

(1)清洁/整孔槽

(2)黑影槽

(3)定影槽

(4)微蚀槽

(5)抗氧化槽

其中抗氧化槽更是选择性的，需视乎生产板放置时间而决定需要与否。

黑影法分别拥有水平式及垂直式生产方式，但是由于垂直生产方式生产时间较长，不及水平式生产简单，所以推荐黑影水平输送生产方式，以取代现时传统沉铜流程。

黑影流程化学剂种类

(1)清洁/整孔剂：清洁/整孔剂是一种微碱性的液体，主要功用是用来清洁孔壁表面以及作为一种整孔剂调节玻璃纤维及环氧树脂的表面适合导电胶体拥有足够吸附力。

(2)黑影剂：黑影剂是一种微碱性液体，成份含有独特的添加剂及导电胶状物质，使孔壁上形成导电层。

(3)定影剂：除去孔壁上多余的黑影剂，使黑影导电层更能平均分布于孔壁上。

(4)微蚀剂：微蚀剂的主要成份是过硫酸钠和硫酸。微蚀剂的主要作用是透过侧蚀作用，除去铜面上的黑影。由于树脂及玻璃纤维是惰性的，所以微蚀剂不能够除去板料上的黑影。

(5)防氧化剂：防氧化剂是微酸的液体，用途为保护铜面，使它不致容易氧化

黑影流程：放板—清洁/整孔剂—水洗—黑影剂—定影剂—水洗—干燥—检查—微蚀剂—水洗—防氧化剂—水洗—干燥—收板

那么此工艺与黑孔工艺对比在孔的可靠性上有多大差异？作为石墨做导电介质其颗粒性要比黑孔工艺的碳大十倍以上，对于柔性电路板，其过孔的特殊性是与PCB不同的。

黑影工艺与黑孔工艺在工艺上其中三个个不同的地方是：1）黑孔工艺要过两次，黑影工艺一次即可；2）黑影工艺有专利的定影剂；3）黑影工艺使用石墨作导电物质，而黑孔工艺使用碳黑；

由于以上的不同，所以可以考虑：1）为什么要过两次黑孔工艺，而非一次？早期黑孔工艺也是采用一次，后来改为两次。 2）黑影工艺采用定影剂来控制沉积在孔壁上的石墨厚度，而黑孔工艺是采用风刀来控制沉积在孔壁上的碳的厚度，两者的优劣不辨自明； 3）碳黑和石墨的导电度差异是显而易见的；

当沉积在孔壁上的碳黑厚度太厚时，就会带来孔壁分离的问题，导致孔壁的信赖度有问题，特别是做多层板时，问题更甚。

碳的结晶体结构为SP³，石墨的结晶体结构为SP²，所以石墨存在更多的游离p电子，自然导电度也就更优。

当然，在粒子尺寸方面确实黑影工艺比黑孔工艺要大，黑孔工艺为50～100 nm，黑影工艺为0.6um，但石墨为片状结晶，0.6um为其宽度尺寸，其厚度为宽度的1/15即0.04um；所以在孔壁的覆盖方面黑影工艺能达到很好的覆盖效果。另外，黑孔工艺为溶液，黑影工艺 COLLOID为胶体，后者对铜离子污染容忍度较大，前者对铜离子及其它正电离子的污染较敏感，这样黑孔工艺的粒子尺寸就容易超出100nm，这时工艺就难以控制。

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