线路板通孔直接电镀用黑孔液

线路板通孔直接电镀用黑孔液

　　黑孔液介绍

　　它是将精细的石墨或碳黑涂料（黑孔液）浸涂在孔壁上形成导电层，然后进行直接电镀。它的关键技术就是黑孔溶液成分的构成。首先将精细的石墨或碳黑粉均匀的分散在介质内即去离子水中，利用溶液内的表面活性剂使溶液均匀的石墨或碳黑悬浮液保持稳定，并还拥有良好的润湿性能，使石墨或碳黑能充分被吸附在非导体的孔壁表面上，形成均匀细致的、结合牢固的导电层。

　　构成成分

　　黑孔化溶液主要有精细的石墨或碳黑粉（颗粒平均直径为0.2至0.8微米）、液体分散介质即去离子水和表面活性剂等组成。

　　各种成分的作用

　　（1）石墨或碳黑粉：它是构成黑孔化溶液的主要部分，起到导电作用。

　　（2）液体分散介质：是用于分散石墨或碳黑粉形成均匀的悬浮液体。

　　（3）表面活性剂：主要作用是增进石墨或碳黑悬浮液的稳定性和润湿性能。

　　黑孔化溶液的成分的选择与调整

　　（1）使用的表面活性剂时，无论是阳离子、阴离子和非离子表面活性剂均可使用，但必须是可溶的、稳定的和能与其他成分形成均匀的悬浮液体。

　　（2）为提高黑孔化液的稳定性，最好采用氢氧化钾调节溶液的PH值。

　　（3）用去离子水作为黑孔化溶液的分散介质。

　　黑孔导电液：

　　成分 ：导电炭黑、石墨，无机、有机成膜材料，分散剂，纯水等。

　　外观 ：黑色胶体。

　　固含量：10%左右(或根据客户工艺要求定),

　　粒度 ：平均粒径在200纳米至800纳米之间(或根据客户工艺要求定)。

　　粘度 : 小于50cp(或根据客户工艺要求定)。

　　电阻 ：小于1000欧姆/厘米（干膜厚10微米以下）(或根据客户工艺要求定)。

　　产品特点：本品使用纳米加工设备生产而成，产品悬浮分散稳定性好（在放置过程中永不沉淀），干膜光亮均匀，干膜电阻一致性好，干膜耐水性好且附着力超强。浸涂或喷涂方式均可适用。

　　黑孔直接电镀工艺

　　黑孔化直接电镀技术是取代化学镀铜的一种新工艺。它使用导电能力极强的精细炭黑或石墨组成的黑色溶液，统称黑孔液，英文名称Blackhole。其特点是简化了金属化孔的工艺，节省工时，减少材料消耗，并有效地控制了废水的排放量，降低了印制板的生产成本。黑孔液具有良好的稳定性，在完成对钻孔后的覆铜板的吸附过程中无氢气析出，这对保障印制板的层间互连质量是一个不可忽视的重要因素。黑孔液在吸附过程中呈物理性，不发生化学反应，也就不存在因化学反应而消耗其它成分的现象。无需分析及调整溶液，完全可以根据实际生产的减损来补加新液（黑孔液），即可保证其工作性能。这种溶液的使用及维护，既简单又可靠，实用价值非常高。黑孔液，经过不断的改进与完善，已经形成了独特的生产工艺，真正的实现了选择性直接电镀（或称完全的图形电镀），采用高纯、高碳粉末为原料，选用表面活性剂、水溶性高分子化合物。

　　黑孔液在应用中可采用浸渍式和水平式这两种方法。1.浸渍式：比较适合小型企业，因为用这种方法无需添置设备，使用厂家在现有的条件下，以浸渍→烘干两步法来完成。2.水平式：必须采用专门的设备实施，比较适合中、大型企业，它可在较短的时间内以一步法实现黑孔化的整个制程，并能大大提高生产能力。PCB生产厂家可以根据企业条件来决定选用浸渍式还是水平式。

　　黑孔化作业指导书(仅供参考)：

　　一、工艺流程（浸渍式）清洁→水洗→整孔→冷风干→黑孔液→(热干燥→黑孔液→)热干燥→微蚀→水洗→风干→电镀铜

　　二、槽液配置及工艺条件

　　1.清洁 在温度60～70℃的清洁液中浸3～5min

　　2.整孔 在温度60～70℃的整孔剂中浸3～5min

　　3.黑孔液涂覆 在温度为室温的黑孔液中浸3～5 min

　　4.微蚀 在温度为室温的微蚀剂中浸约2min 左右（此时间视铜表面的腐蚀程度而定）。

　　三、注意事项

　　1.黑孔液应有循环搅拌装置，在水平线上以超声波方式最佳，严禁酸类、油类及其它杂质的污染。

　　2.浸泽式的干燥可利用烘箱或烘道，温度105～110℃，时间5分钟。水平式设有冷热风干段。3.在正常条件下，黑孔液无需进行PH值的调整。

　　4.黑孔液的储藏温度为2～40℃。

　　5.在特殊基材上，如聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯等，特别推荐可采用两次黑孔处理，其工艺流程如下：清洁→水洗→整孔→冷风干→黑孔液→热干燥→黑孔液→热干燥→微蚀→水洗→风干→电镀铜

　　6.若对PCB板的质量要求不高，工艺中的用水可用自来水（需用户根据实际情况而定）。

　　7、对于直径小于0.5mm的通孔，使用整孔液、黑孔液时，（最好用超声波以）保证整孔液、黑孔液对孔壁的的浸润、附着。

整孔液、黑孔液直接使用。浸完黑孔液后，一定要看通孔壁的黑孔液的附着程度。我经常用如下方式来简单的评价黑孔液的涂覆性能：1、钻孔的线路板在常温的整孔剂中晃动浸泡3分钟。2、用手甩掉线路板上的整孔剂（无明显的液体附着即可）。3、把板在黑孔液中晃动浸泡3分钟。4、取出后甩掉孔内的黑孔液，然后观察孔壁上黑孔液的附着情况。5、干燥。6、重复3、4、5步。7、观察孔壁上碳层的形成情况。