微波印制板多层化设计制造

中，会出现这样那样的困难，最终将需一个持续探索和研究的过程。

　　4.2 微波印制板多层化制造的层压控制

　　由于粘结片选用类型的差异，相应之层压制造工艺，将会有所区别。这里将选用几种粘结片材料来进行说明。

　　4.2.1 半固化片25FR层压工艺研究

表3 层压过程温度记录（25FR）

　　4.2.2 半固化片SpeedBoard C低Tg层压工艺研究

表4 层压过程温度记录（SPEEDBOARD C）

　　4.2.3　半固化片RO4450B层压工艺研究

表5 层压过程温度记录（4450B）

　　4.3 孔金属化制造前材料表面活化问题

　　由于聚四氟乙烯材料的憎水性及其表面能很低的特性，其印制板孔金属化不同于常规的印制板，对它进行孔金属化和电镀是很困难的。而金属化孔质量的好坏直接影响多层微波基板的质量。

　　众所周知，对于聚四氟乙烯高频多层印制电路板的孔金属化制造，其最大的难点是化学沉铜前的活化前处理，也是最为关键的一步。

　　有多种方法可用于化学沉铜前处理，但总结起来，能达到保证产品质量并适合于批生产的，主要有以下两种方法：

　　4.3.1 化学处理法

　　金属钠和萘，于非水溶剂如四氢呋喃或乙二醇二甲醚等溶液内反应，形成一种萘钠络合物。各组份之配比请参见下表6。
该钠萘处理液，能使孔内之聚四氟乙烯表层原子受到浸蚀，从而达到润湿孔壁的目的。此为经典成功的方法，效果良好，质量稳定。

　表6 钠萘处理液各组份配比示例

　　世事无绝对，凡事都要采取一分为二的态度。对于此种聚四氟乙烯钠萘处理液来说，也有其制备、使用和储存方面不易的一面，简述如下：

　　（1）该种聚四氟乙烯钠萘处理液之制备反应，属非水溶剂化反应（类似于有机合成之格氏反应）。对于具备一定化学合成经验的专业技术人员来说，尚不能保证每次合成之成功率。对于不具备此类水平的人员来讲，实现该处理液的配制，较为困难。

　　（2）由上可知，制备前对反应瓶的去水之烘干处理很重要。

　　（3）上述反应，需在氮气的保护下进行。因此，对反应装置的搭建，需进行一定的考虑，并善于进行总结。

　　（4）该反应过程中，会产生一定的热量，而此反应成功之关键之一，是确保反应过程药液温度需低于5℃。可通过冰浴或冰盐浴来保证。

　　（5）作为反应主要成份的金属钠，易燃，危险性大。一方面需专人管理，另一方面在反应前需对其进行小块化处理，只有这样，才能确保该种聚四氟乙烯钠萘处理液的成功合成。有时，金属钠来料质量的好坏，直接关系到最终之成败。

　　（6）最后，对于钠萘处理液来讲，其毒性大，且保质期较短，应根据生产情况进行配制。不用时，选用棕色细口瓶进行密闭保存。此外，采用该处理液对聚四氟乙烯进行孔壁作用后，可将其及时倒回棕色瓶内，留作下回再次使用。

　　4.3.2 等离子体处理法（PLASMA）

　　等离子体，是指像紫色光、霓虹灯光一样的光，也有称其为物质的第四相态。等离子体相态是由于原子中激化的电子和分子无序运动的状态，所以具有相当高的能量。

　　（1）机理：

　　在真空室内部的气体分子里施加能量（如电能），由加速电子的冲撞，使分子、原子的最外层电子被激化，并生成离子，或反应性高的自由基。

　　如此产生之离子、自由基被连续的冲撞和受电场作用力而加速，使之与材料表面碰撞，并破坏数微米范围以内的分子键，诱导削减一定厚度，生成凹凸表面，同时形成气体成分的官能团等表面的物理、化学变化，提高镀铜粘结力、除污等作用。

　　上述等离子体处理用气体常见的有氧气、氮气和四氟化碳气。下面通过由氧气和四氟化碳气所组成之混合气体，举例说明等离子体处理之机理：

　　（2）用途：

　　1、凹蚀 / 去孔壁树脂沾污；

　　2、提高表面润湿性（聚四氟乙烯表面活化处理）；

　　3、采用激光钻孔之盲孔内碳的处理；

　　4、改变内层表面形态和润湿性，提高层间结合力；

　　5、去除抗蚀剂和阻焊膜残留。

　　（3）举例：

　　A．纯聚四氟乙烯材料的活化处理

　　对于纯聚四氟乙烯材料的活化处理，是采用单步活化通孔工艺。所用气体绝大部分是氢气和氮气的组合。

　　待处理板无需加热，因为聚四氟乙烯被处理成活性，润湿性有所增加。真空室一旦达到操作压力，启用工作气体和射频电源。

　　大多数纯聚四氟乙烯板的处理仅需约20分钟。然而，由于聚四氟乙烯材料的复原性能（回复到不润湿表面状态），化学沉铜之孔金属化处理需在经等离子体处理后的48小时内完成。

　　B．含填料聚四氟乙烯材料的活化处理

　　对于含填料的聚四氟乙烯材料制造的印制电路板（如不规则的玻璃微纤维、玻璃编织增强和陶瓷填充之聚四氟乙烯复合物），需两步处理。

　　第一步，清洁和微蚀填料。该步典型之操作气体为四氟化碳气、氧气和氮气。

第二步，等同于前述纯聚四氟乙烯材料表面活化处理所采