PTFE高頻覆銅板等離子處理工藝

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-11-23

微波印制板，業(yè)內(nèi)也多稱之為微帶板，是指在0.3～40GHz頻段范圍內(nèi)使用的印制板。PTFE微波覆銅板具有其他材料不能實(shí)現(xiàn)的特殊性能，如具有現(xiàn)有有機(jī)材料品種中最小的介電常數(shù)和介電損耗，可在40GHz以下的微波頻段下長期工作，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性和耐高低溫性等。因此PTFE覆銅板自20世紀(jì)30年代被開發(fā)出商品后，一直服務(wù)于軍用電子設(shè)備和航空航天等國防領(lǐng)域。

雖然PTFE覆銅板有諸多優(yōu)點(diǎn)，但PTFE的材料特性也決定了其加工難度更高。其分子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，結(jié)晶度高且不含活性基團(tuán)，導(dǎo)致表面自由能非常低。采用常規(guī)印制板生產(chǎn)工藝對(duì)PTFE覆銅板進(jìn)行金屬化處理時(shí)，Cu的附著力很低,甚至難以沉積在PTFE孔壁上。因此必須對(duì)孔壁的PTFE樹脂進(jìn)行活化處理。

業(yè)內(nèi)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(jìn)的一種。其過程為非聚合電離氣體轟擊通孔內(nèi)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(nèi)粗糙度增加，有利于化學(xué)Cu的沉積；另一方面通過化學(xué)侵蝕改善孔壁PTFE表面活性，增加化學(xué)Cu與基體表面的附著力。萘鈉處理液活化法(濕化學(xué)處理法)是使PTFE表面F原子被萘鈉絡(luò)合物反應(yīng)脫除，同時(shí)形成大量C-C雙鍵和含O原子的C=O等極性基團(tuán)，增加表面極性。

表1比較了二者的優(yōu)缺點(diǎn)。從表1可以看出，等離子體改性法具有顯著優(yōu)勢(shì)。

表1 PTFE覆銅板的改性方法比較

方法	萘鈉處理液改性	等離子體改性
優(yōu)點(diǎn)	1)孔內(nèi)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(jìn)行專屬設(shè)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(shí)間短,能量消耗?。?)無需酸堿等高腐蝕試劑參與,不會(huì)產(chǎn)生高溫潮濕環(huán) 境；3)處理深度為100～101 nm,不影響孔內(nèi)PTFE本身的固有性質(zhì)，表面均勻性好；4)極大降低工業(yè)水的消耗量；5)處理過程中不產(chǎn)生廢氣、廢水和固體廢棄物排放
缺點(diǎn)	1)處理后PTFE表面明顯變暗發(fā)黑；2)處理過程危險(xiǎn)，且會(huì)產(chǎn)生大量有害廢液,既存在重大安全風(fēng)險(xiǎn),又污染環(huán)境，增加處理成本	1)需購置專用設(shè)備，有專門場(chǎng)所開展處理工藝；2)PTFE含量較高時(shí)孔金屬化處理效果不佳；3)等離子體處理后必須迅速中轉(zhuǎn)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(jìn)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(shù)與PTFE覆銅板的材料體系構(gòu)成息息相關(guān)。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(jìn)行，首先對(duì)孔壁裸露的填料(包含玻璃微纖維、增強(qiáng)玻纖布和陶瓷填充體系)進(jìn)行清潔和微蝕，氣源可選擇CF4、O2、N2。其次，通過N2、H2氣源繼續(xù)改性孔內(nèi)的PTFE基體。