PTFE高頻覆銅板等離子處理工藝
文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2022-11-23
微波印制板，業內也多稱之為微帶板，是指在0.3～40GHz頻段范圍內使用的印制板。PTFE微波覆銅板具有其他材料不能實現的特殊性能，如具有現有有機材料品種中最小的介電常數和介電損耗，可在40GHz以下的微波頻段下長期工作，具有優異的化學穩定性、耐腐蝕性和耐高低溫性等。因此PTFE覆銅板自20世紀30年代被開發出商品后，一直服務于軍用電子設備和航空航天等國防領域。
雖然PTFE覆銅板有諸多優點，但PTFE的材料特性也決定了其加工難度更高。其分子結構完全對稱，結晶度高且不含活性基團，導致表面自由能非常低。采用常規印制板生產工藝對PTFE覆銅板進行金屬化處理時，Cu的附著力很低,甚至難以沉積在PTFE孔壁上。因此必須對孔壁的PTFE樹脂進行活化處理。
業內常用的PTFE覆銅板孔金屬化前處理方法有兩種：等離子體改性法和萘鈉處理液活化法。等離子體改性法(干式處理法)是最先進的一種。其過程為非聚合電離氣體轟擊通孔內壁的PTFE基材，一方面通過濺射侵蝕物理方法增加PTFE基材的比表面積，使孔內粗糙度增加，有利于化學Cu的沉積；另一方面通過化學侵蝕改善孔壁PTFE表面活性，增加化學Cu與基體表面的附著力。萘鈉處理液活化法(濕化學處理法)是使PTFE表面F原子被萘鈉絡合物反應脫除，同時形成大量C-C雙鍵和含O原子的C=O等極性基團，增加表面極性。
表1比較了二者的優缺點。從表1可以看出，等離子體改性法具有顯著優勢。
表1 PTFE覆銅板的改性方法比較
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方法 |
萘鈉處理液改性 |
等離子體改性 |
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優點 |
1)孔內PTFE表面活性 改善效果好，處理高 PTFE含量基板具有 最佳改性效果；2)不 需要進行專屬設備投 入，無占地需求 |
1)處理過程快速溫和，操作溫度低,流 程時間短,能量消耗??；2)無需酸堿等 高腐蝕試劑參與,不會產生高溫潮濕環 境；3)處理深度為100～101 nm,不影 響孔內PTFE本身的固有性質，表面 均勻性好；4)極大降低工業水的消耗 量；5)處理過程中不產生廢氣、廢水 和固體廢棄物排放 |
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缺點 |
1)處理后PTFE表面明 顯變暗發黑；2)處理 過程危險，且會產生 大量有害廢液,既存 在重大安全風險,又 污染環境，增加處理 成本 |
1)需購置專用設備，有專門場所開展 處理工藝；2)PTFE含量較高時孔金屬 化處理效果不佳；3)等離子體處理后 必須迅速中轉至下一工序，一旦等離 子體改性的覆銅板擱置超過12 h，則 必須重新進行等離子體改性處理 |
PTFE高頻覆銅板等離子處理工藝
等離子處理工藝使用的氣體和工藝參數與PTFE覆銅板的材料體系構成息息相關。一般不含陶瓷填充顆粒的PTFE覆銅板使用N2、H2氣源，為一步活化工藝。而含陶瓷填充顆粒的PTFE覆銅板分兩步進行，首先對孔壁裸露的填料(包含玻璃微纖維、增強玻纖布和陶瓷填充體系)進行清潔和微蝕，氣源可選擇CF4、O2、N2。其次，通過N2、H2氣源繼續改性孔內的PTFE基體。
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