在印制线路板(Printed Circuit Board,PCB)的生产制造中,提高和改善层间结合力一直是一个重要的研究内容。印制线路板的基材已经从普通性能的材料发展到具有无铅兼容性的材料。由于无铅基材树脂大多为芳香族结构,所以层间结合力相对较低。棕化作为多层印制线路板制造工艺的内层处理技术,具有工艺流程短,操作容易控制等优点。棕化处理液主要是以含N、O、S原子的有机杂环化合物如苯并三氮唑等缓蚀剂作为有机添加剂,与硫酸、双氧水、苯磺酸等组成的体系对铜进行腐蚀反应,并且在铜表面形成微观的粗糙结构并覆盖上一层缓蚀膜。内层铜经过棕化处理后,与树脂在高温条件下反应获得更好的结合力,剥离强度是衡量铜箔与树脂之间结合力的重要指标。本论文主要介绍了棕化液的配方设计、棕化工艺流程以及棕化液的应用研究,实验部分主要讨论了棕氧化步骤处理时间的不同以及复配缓蚀剂H4(含实验室自行合成的以及部分购买的缓蚀剂)浓度的不同对铜箔与树脂之间结合力的影响,并以后续的可靠性测试来验证棕化液的性能。还对棕化基板的压合工艺参数进行了优化,保证层压的品质能满足剥离强度的要求。实验结果如下:经过本论文研制的新型棕化液处理后,铜箔表面形成一层均匀致密的蜂窝状的结构,颗粒之间存在一定深度的沟壑与孔洞。在微蚀深度为1.5±0.3μm的条件下,使棕化处理后的铜箔与聚酰亚胺的剥离强度能提高25%以上,并且在热性能方面,可以通过浸锡测试,经过六次循环测试不爆板分层,表现出良好的可靠性。随着棕化处理时间的增加及缓蚀剂的复配使用,铜面被粗化的范围更大且咬蚀深度增加。当复配缓蚀剂H4的浓度为10 g/L且棕氧化时间控制在60 s左右时测得抗剥离强度最高,电解铜箔可达16 N/cm;压延铜箔亦可达14 N/cm。对压合工艺参数包括预热温度、压合温度及主压合时间进行了优化试验研究,得出各因素对铜与聚酰亚胺界面结合力,即剥离强度的影响依次为:预热温度、压合温度及主压合时间。通过Minitab软件分析试验结果得到最佳工艺参数:预热温度为250℃、压合温度为180℃、主压合时间为40分钟。便于制定合适的管控范围,从而更好地指导生产。根据XPS谱图判断剥离时分层发生在有机铜氧化物膜层和聚酰亚胺层,而不是铜箔与基板之间。