等离子体处理技术在微波印制板生产中的应用

，而采用H2/N2混合气体处理后，表面接触角则小到基本读不出。采用O2的等离子体处理实际应是一个表面粗化的过程，仅增加了材料表面的粗糙度，类似于机械喷砂的效果，主要是物理作用。而采用H2/N2混合气体的等离子体处理则不仅有物理作用，还存在化学作用，在原有材料的表面分子结构上引入了新的活性基团，因而大大改善了材料表面对水的亲润性，使得表面接触角变得非常校 

4.2等离子体处理工艺参数的研究 

在处理气体确定的前提下，对不同操作参数情况下的处理效果进行了试验对比。等离子体处理的操作参数主要有三个，电压、电流和处理时间。通过试验发现影响处理效果的操作参数主要为电流和时间，而另一参数电压因为是随电流的调整而变化，因此不单独作为可调整参数进行试验。试验结果见表2。

由表1和表2的试验结果分析，确定聚四氟乙烯材料等离子体处理的适宜工艺条件为： 

混合气体组成：80％H2/20％N2； 
处理参数：I=4 A；t=30 min。 

该处理工艺条件同时适用于聚四氟乙烯微波印制板孔金属化前处理和聚四氟乙烯微波印制板表面涂覆前处理。 

4.3经等离子体处理后的聚四氟乙烯板存放条件及寿命研究 

经等离子体处理后的聚四氟乙烯材料在下道工序中表现出来的表面状态的好坏，不仅与处理过程有关，还与存放条件和工序之间的时间衔接有关，为此也进行了这方面的研究，主要是对湿度、紫外线以及存放时间对处理效果的影响进行了试验对比。 

制作了经等离子体处理的纯PTFE板试样，在避光高湿环境下保存，每天进行接触角测试，结果见表3。根据测试结果，高湿对等离子体处理的影响很大，接触角的衰减极快，其后就进入了缓慢衰减的阶段。其影响的原理目前尚不能合理解释。

制作了经等离子体处理的纯PTFE板试样，在日光直射环境下保存，每天进行接触角测试，结果见表4。根据测试结果，日光照射，主要是其中紫外线的照射，对等离子体处理的影响也较大。

制作了经等离子体处理的纯PTFE板试样，用黑纸包装，每天进行接触角测试，结果见表5。从测试结果可以看出，经等离子体处理后的聚四氟乙烯基材存放时间较短，到第5天时表面接触角已经恢复到了90°，达到表面浸润与不浸润的临界点。根据测试结果，经等离子体表面处理后的基材在进行下一道工序前的存放时间以不超过三天为宜。

5应用情况 

应用等离子体处理法进行聚四氟乙烯微波印制板的孔化前处理和三防涂覆前处理的工作已经开展了近一年时间，处理了大批的印制板，解决了产品科研生产中的一个实际问题。通过等离子体处理的聚四氟乙烯微波印制板金属化孔的孔壁质量和拉出强度均符合相关标准的要求，聚四氟乙烯微波印制板三防涂覆后附着力测试小于2级，膜层均匀连续。 

以前在产品设计中碰到聚四氟乙烯微波印制板需要金属化导通的问题时，一般都采取回避或"绕道走"的方式。即使在采用了钠萘溶液处理法后，由于其诸多的局限性，在实际产品设计中对聚四氟乙烯微波印制板的孔金属化问题仍采取能回避则回避的原则，从而限制了设计方式的改进和产品性能的提高。对于聚四氟乙烯微波印制板三防涂覆存在的膜层不连续问题更是无可奈何。随着等离子体处理法的投入使用，目前已经明显体现出了设计品种和数量的不断增大，这也从另一个方面说明其应用前景的广阔。 

6结束语 

通过研究和实际应用，表明等离子体处理技术在聚四氟乙烯微波印制板的孔金属化前处理和三防涂覆前处理方面有着独到的优越性，具有施工灵活、无污染、成本低、处理周期短、应用范围广、对操作者要求不高等优点，适合于大批量生产的需要，因此在军用电子设备聚四氟乙烯微波印制板的制造方面具有良好的推广应用前景。 

作者：第14研究所 陈旭

参考文献： 
[1] Herman V Boenig. Plasma Science and Technology [M]. Cornell University Press，1982. 
[2] Carles Barton，Robert Daigle，Stephen Kosto. 低成本的聚四氟乙烯基材通孔活化方法[J]. 李海译.印制电路信息, 1998. 
[3]The Prevetion of Extraneous Secondary Plating of RT/duro-id® Microwave Laminates[R].Rogers公司材料手册.(end)