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PTFE高频覆铜板等离子处理工艺

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-11-23
微波印制板,业内也多称之为微带板,是指在0.3~40GHz频段范围内使用的印制板。PTFE微波覆铜板具有其他材料不能实现的特殊性能,如具有现有有机材料品种中最小的介电常数和介电损耗,可在40GHz以下的微波频段下长期工作,具有优异的化学稳定性、耐腐蚀性和耐高低温性等。因此PTFE覆铜板自20世纪30年代被开发出商品后,一直服务于军用电子设备和航空航天等国防领域。
等离子体处理机
虽然PTFE覆铜板有诸多优点,但PTFE的材料特性也决定了其加工难度更高。其分子结构完全对称,结晶度高且不含活性基团,导致表面自由能非常低。采用常规印制板生产工艺对PTFE覆铜板进行金属化处理时,Cu的附着力很低,甚至难以沉积在PTFE孔壁上。因此必须对孔壁的PTFE树脂进行活化处理。

业内常用的PTFE覆铜板孔金属化前处理方法有两种:等离子体改性法和萘钠处理液活化法。等离子体改性法(干式处理法)是最先进的一种。其过程为非聚合电离气体轰击通孔内壁的PTFE基材,一方面通过溅射侵蚀物理方法增加PTFE基材的比表面积,使孔内粗糙度增加,有利于化学Cu的沉积;另一方面通过化学侵蚀改善孔壁PTFE表面活性,增加化学Cu与基体表面的附着力。萘钠处理液活化法(湿化学处理法)是使PTFE表面F原子被萘钠络合物反应脱除,同时形成大量C-C双键和含O原子的C=O等极性基团,增加表面极性。

表1比较了二者的优缺点。从表1可以看出,等离子体改性法具有显著优势。

表1 PTFE覆铜板的改性方法比较
方法 萘钠处理液改性 等离子体改性
优点 1)孔内PTFE表面活性 改善效果好,处理高 PTFE含量基板具有 最佳改性效果;2)不 需要进行专属设备投 入,无占地需求 1)处理过程快速温和,操作温度低,流 程时间短,能量消耗小;2)无需酸碱等 高腐蚀试剂参与,不会产生高温潮湿环 境;3)处理深度为100~101 nm,不影 响孔内PTFE本身的固有性质,表面 均匀性好;4)极大降低工业水的消耗 量;5)处理过程中不产生废气、废水 和固体废弃物排放
缺点 1)处理后PTFE表面明 显变暗发黑;2)处理 过程危险,且会产生 大量有害废液,既存 在重大安全风险,又 污染环境,增加处理 成本 1)需购置专用设备,有专门场所开展 处理工艺;2)PTFE含量较高时孔金属 化处理效果不佳;3)等离子体处理后 必须迅速中转至下一工序,一旦等离 子体改性的覆铜板搁置超过12 h,则 必须重新进行等离子体改性处理

 
PTFE高频覆铜板等离子处理工艺


等离子处理工艺使用的气体和工艺参数与PTFE覆铜板的材料体系构成息息相关。一般不含陶瓷填充颗粒的PTFE覆铜板使用N2、H2气源,为一步活化工艺。而含陶瓷填充颗粒的PTFE覆铜板分两步进行,首先对孔壁裸露的填料(包含玻璃微纤维、增强玻纤布和陶瓷填充体系)进行清洁和微蚀,气源可选择CF4、O2、N2。其次,通过N2、H2气源继续改性孔内的PTFE基体。
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