銅面鍵合劑
傳統的工藝一般是采用超粗化/中粗化/微蝕藥水等化學方法,或者磨刷/火山灰等物理方法來粗化銅表面,使得銅層可以與上層的樹脂層通過物理的咬合作用來達到黏合的效果。
▍技術背景
在PCB生產過程中,感光樹脂層(膜層,包括防焊油墨層、干膜以及濕膜等)與銅面(基材中的銅面層,稱為基材層或銅面層)之間的結合力,需要穩定持久;確保在整個制程中不會移動、脫落、位移。因此,需要加強銅面與膜層的粘附力。
傳統的工藝一般是采用超粗化/中粗化/微蝕藥水等化學方法,或者磨刷/火山灰等物理方法來粗化銅表面,使得銅層可以與上層的樹脂層通過物理的咬合作用來達到黏合的效果。
隨著電子設備往輕、薄、短、小的方向發展,PCB單板層數的增加;線路的分布加快走向高密度化,線寬/線距越來越小。這對化學微蝕提出了挑戰,因為化學微蝕或超粗化在處理過程中通常要咬去1-2um的銅,在加工線寬/線距2mil或更小的細線路時,線路尺寸會減少5%-10%甚至更多,這是不可接受的。
目前的覆膜工藝,為了獲得更加良好的干膜與基材銅面結合力,需要將基材的銅面做得盡可能的粗糙化,而從實際的性能使用方面來分析,越粗糙的銅面,電流在銅面流動時就會在銅面表層形成越多的渦流信號,從而使得信號衰減越大,即現有PCB板前處理工藝會使銅表面變得很粗糙,而粗糙的銅表面會導致巨大的信號衰減,因此,現有的PCB前處理工藝已經無法滿足高頻信號的傳輸需求。
▍產品介紹
我司歷經多年研發生產的銅面鍵合劑;活性物質的分子結構中;含有大量的巰基、羧基、羥基鍵;是一類具有兩個或多個不同性質官能團的物質,其分子最大的特點就是分子中含有多個化學性質不同的基團,一類是親無機物的基團,易與無機金屬表面起化學反應;另一類是親有機物的基團,能與合成樹脂或其它聚合物發生化學反應或生成氫健溶于其中;達到金屬基材與感光樹脂的橋接作用,因此,銅面鍵合劑也稱為分子橋粘合劑,用以改善無機金屬與有機物之間的界面作用;能夠改善無機物與有機物之間的界面作用,從而大大提高復合材料的各方面性能,如拉伸性能,熱性能、光性能等。從而大大提高感光樹脂的粘附性能。
鍵合改性是在基材金屬粒子表面發生化學橋接反應,基材金屬粒子表面經鍵合劑處理后可以與有機物產生很好的、浸潤性、相容性。它既能與填充材料表面的某些基團反應,又能與基體樹脂反應,在填充材料與樹脂基體之間形成一個界面層。界面層能夠傳遞應力,從而增強填充材料與樹脂之間的黏合強度,提高復合材料的性能,同時還可以防止其他介質向界面滲透,改善界面狀態。
▍產品作用原理
金屬材料表面能指的是材料表面對液體或固體吸附和潤濕的能力。表面能高的金屬材料表面能夠接受更多的潤濕液體分子,使其更容易吸附和固定在材料表面上。表面能可以分為極性表面能和非極性表面能,極性表面能主要取決于材料表面的化學成分,而非極性表面能則取決于材料表面的電荷和溶劑特性。
我司研發的銅面鍵合劑在不腐蝕銅面的基礎上,提升基材的表面能;改變銅表面的達因值,提升了干膜、濕膜、油墨與銅面的結合力。本產品不腐蝕銅面,不會因銅厚不足造成異常報廢板出現,本藥水無腐蝕性,不污染環境,不會有廢水處理負擔。
銅面鍵合劑的作用原理
銅面鍵合劑中的活性物質的分子結構中;含有大量的巰基、羧基、羥基鍵;易與無機金屬表面起化學反應;另一類是親有機物的基團,能與合成樹脂或其它聚合物發生化學反應或生成氫健溶于其中;形成分子橋,達到金屬基材與感光樹脂的橋接作用,示意圖如下。
鍵合劑與銅面上光致抗蝕劑發生的鍵合聯結(分子橋)示意圖

銅面鍵合劑產品優點
· 前處理不微蝕銅面,可減少鍍銅,節省鍍銅成本。
· 不腐蝕損傷銅面,不改變銅面顏色;減少銅面色差。
· 銅面光亮整潔、不會產生渦流電流,不造成信號失真;滿足5G、6G高頻信號傳輸要求。
· 提高銅面與干膜/濕膜/油墨的結合力,減少線路缺口/油墨脫落的問題。
· 可以多次重工,避免重工造成的銅厚不足造成的報廢或客訴。
· 通過RoHS、歐盟REACH檢測認證,環保無污染。
· 減少廢酸的產生,降低廢水處理的難度與費用。
· 工藝簡單;無需改變現有設備(噴灑、浸泡、超聲均可生產)。
銅面鍵合劑與傳統前處理后銅面外觀及粗糙度對比
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銅面鍵合劑 |
微蝕 |
中粗化 |
超粗化 |
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銅面光亮、無損傷 |
表面微紅、黯淡 |
表面黃紅色 |
粗糙、表面深紅色 |
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銅面微觀效果(電鏡掃描圖) |
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鍵合劑使用工序
可以適配于線路、防焊、內層等不同類型的工序,不同的工序需要使用專用的鍵合劑;詳細型號及使用方法請向銷售工程師索取。
銅面鍵合劑與各化學前處理優缺點比較

▍使用說明
優化后的PCB生產工藝流程圖

銅面鍵合劑使用說明
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建浴方式:按5%開缸量(開缸及補加均用純水); |
設備需求:無特別要求,浸泡式產線更優 |
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補加方式:添加液按12%開缸,手動或自動補加 |
處理時間:30-60S;使用溫度:25±10℃ |
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補加數量:25~30塊板或8~10平米板,補加0.5-0.6L鍵合劑添加液。 |
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換槽周期:一周。(自動補加管的出水口需設置在液面以下,在泵入口附近為最佳;手動添加效果較差)。 |
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分析方法:常見為酸堿滴定法、HPLC、UV-Vis、灼燒法;不同型號的鍵合劑采用不同的分析方法。 |
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上膜檢測:在向光面,用肉眼觀察,鍵合后的銅面,表面光澤度比未鍵合前要好。 水破實驗:板面形成水膜,大于20秒無破水現象(測試流程及方法與傳統水破測試相同)。 |
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▍產品的理化性質
不同型號的鍵合劑的理化性質不盡相同;具體型號產品的理化性質,請向供應商索取該產品的MSDS說明書。
▍產品的環保特性
產品符合RoHS標準,符合歐盟REACH(化學品監管體系)標準;環保無污染。
▍安全作業防護
作業人員須佩戴護目鏡,戴工業手套。不直接與皮膚接觸。
▍儲存與運輸
儲存:非危險貨物,密封儲存在陰涼干燥處,通風良好以及陽光無法直接照射的地方。
運輸:非危險貨物,僅限于中國大陸陸地運輸;如需航運或海運請咨詢相關管理部門。
▍應急處置
· 皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用肥皂水或清水徹底沖洗。
· 眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。
· 經鼻吸入:用水和紙巾清洗鼻孔,離開現場并移至空氣良好處。
· 經口食入:用大量清水漱口,如有不適就醫幫助。
· 泄漏處置:殘液收集于專用容器內,地面用清水刷洗干凈。
產品詳情