一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法技术

本发明专利技术涉及一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法，包括以下步骤：首先，采用高功率激光对PTFE表面进行刻蚀粗化处理，然后，利用化学刻蚀处理方式来提高其表面能，接着，使用胶粘剂，并在真空热压下，将铜箔与PTFE基板粘合在一起，制备得到PTFE基覆铜板，再采用线路板制造工艺制备出线路部分，最后，利用激光刻蚀将电子线路以外存在的胶粘剂给烧蚀掉。本发明专利技术更有利于实现批量化工业生产，且有效提升了PTFE基板与表面铜层间结合强度。PTFE基板与表面铜层间结合强度。PTFE基板与表面铜层间结合强度。

【技术实现步骤摘要】
一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法


[0001]本专利技术属于激光表面刻蚀处理、表面化学试剂处理及胶粘剂处理相联合的
，具体涉及一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法。

技术介绍

[0002]聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)材料因具有介电常数小、介电损耗低、吸水率低的特点，而成为制备高频电子线路基板的一种理想材料，再加上该材料具有良好的耐化学腐蚀性、耐老化性、润滑性和抗辐射性能，同时还具有较为优异的耐高低温性，可在
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250～260℃温度范围内长期工作，使得由该材料制备的电子基板被广泛的应用于电子工程、航空、航天、汽车制造等众多领域。
[0003]然而，由于PTFE材料是一类由碳和氟两种元素以共价键相结合而形成的全氟化直链高分子化合物，其表面能极低，表面呈现本征超疏水性能，不易润湿，属于不粘材料，因此，很难直接在PTFE薄膜表面构建电子线路，极大限制其在电子器件方面的应用。
[0004]目前，众多方法早已被应用于PTFE表面电子线路的制备当中。例如，专利文献CN106756902A公布了一种聚四氟乙烯材料表面金属化的方法，即首先在聚四氟乙烯表面预置一层氧化石墨烯薄膜，然后再覆盖一层含有金属元素的薄膜，接着，通过激光处理和化学镀，实现聚四氟乙烯表面金属化。该制备工艺具有非接触、污染小等众多的优点，但PTFE与表面镀铜层间的结合强度仅是通过了3M610测试胶带的测试，而3M610胶带的粘接强度仅为0.6Mpa，其结合强度并不是很高，一定程度上限制其在工业生产中推广，尤其是批量生产中的应用。
[0005]专利文献CN103540980A公布了一种在聚四氟乙烯材料表面镀铜方法，首先采用吹砂方式对PTFE表面进行机械粗化处理，然后使用由铬酐与氢氟酸相组合的混合溶液进行化学粗化处理，接着进行敏化和活化处理，最后实施化学镀铜，该专利技术技术虽然能在PTFE获得金属镀铜层，但由于化学表面处理不存在区域选择性，因此，较难实现电子线路的制备。
[0006]专利文献CN114025493A公布了一种基于PTFE实现高强度铜镀层的制备方法，该方法首先使用较高的能量密度紫外激光对PTFE进行表面粗化，然后，在粗化后聚四氟乙烯板材表面预置一层金属盐薄膜，再利用红外波段或可见光波段激光，在较低激光能量密度下，通过全扫描方式进行处理；最后经过化学镀处理，实现聚四氟乙烯表面高强度铜镀层的制备，该专利技术申请中PTFE与表面镀铜层间的结合强度最高可达6.81Mpa，该结合强度虽然较高，但还存在有进一步提高的需要。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法，以解决现有技术中PTFE与电子线路间结合强度不高，难以适应批量化生产，工业应用价值不高等问题中的至少一个。
[0008]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0009]一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法，包括以下步骤：
[0010](1)激光粗化处理：采用高功率激光对PTFE表面进行粗化处理；
[0011](2)化学刻蚀处理：采用萘纳处理液对步骤(1)中PTFE粗化后一侧表面进行化学刻蚀处理；
[0012](3)PTFE基覆铜板的制备：使用胶粘剂，在真空热压作用下，将铜箔与步骤(2)中PTFE基板粘合在一起，制备得到PTFE基覆铜板；
[0013](4)PTFE基线路板的制备：采用线路板制造工艺，在步骤(3)中PTFE覆铜板上制备得到PTFE基板线路；
[0014](5)激光烧蚀电子线路外的胶粘剂：采用激光刻蚀，将步骤(4)中PTFE基电子线路板以外多余胶粘剂给烧蚀掉。
[0015]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0016]进一步，步骤(1)中所用的激光为紫外波段脉冲激光，脉宽为飞秒或皮秒量级，所述脉冲激光功率为4～16W，激光扫描速率为300～1200mm/s，扫描间距为8～30μm，激光脉冲频率为100KHz～1MHz，扫描方式为网格扫描或平行线扫描。
[0017]进一步，步骤(2)中所用的萘钠处理液是以四氢吠喃、精萘和金属钠作为原材料配置而成的，萘钠处理液的浓度为0.50～2.0mol/L。
[0018]进一步，步骤(2)中萘钠处理液的处理时间为30～90min。
[0019]进一步，步骤(3)中所用的胶粘剂为环氧树脂胶，所述环氧树脂胶的原料包括以下按质量份数计的成分：E
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51环氧树脂40份、E
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44环氧树脂60份、多乙烯多胺15～25份、1#添加剂10～14份、2#添加剂40～60份，以及溶剂适量。
[0020]进一步，步骤(3)中，环氧树脂胶的原料经过混合搅拌并熟化后，使用树脂涂布机将所述环氧树脂胶均匀涂布在铜箔上，再按照上层、中层和下层依次为铜箔层、PTFE基板和铜箔层的顺序叠放，将其送入到真空热压机中进行压制。
[0021]进一步，步骤(3)中，真空热压机的热压温度为90～120℃，相对压力为1.1～1.4Mpa，热压时间为10～30min。
[0022]进一步，步骤(5)中所用的激光为红外波段脉冲激光，脉宽为纳秒量级，所述脉冲激光功率为3～10W，激光扫描速率为500～1500mm/s，扫描间距优选为5～25μm，激光脉冲频率为50KHz～10MHz。
[0023]进一步，步骤(5)中所用激光的扫描方式为全区域扫描方式。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025](1)更有利于实现批量化工业生产。本专利技术无需处于真空环境下操作，或处于某种化学物质气氛中，操作方便简单，更适合应用到批量化的工业生产领域。
[0026](2)有效提升了PTFE基板与表面铜层间结合强度。本专利技术通过激光表面刻蚀技术和化学刻蚀改性技术的联合应用，同时对PTFE表面粗糙度和表面能进行了改性，有效的提升PTFE基板与表面铜层间结合强度，这对制备性能稳定的PTFE基板电子产品是有利的。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例1中激光网格扫描刻蚀粗化后PTFE表面结构。
[0028]图2为本专利技术实施例1中PTFE基覆铜板的结构示意图。
[0029]图3为本专利技术实施例1中采用焊料焊接垂直拉伸法测定PTFE基板表面铜层结合强度示意图。
[0030]图中：1、PTFE基板，2、胶粘剂，3、铜箔层，4、锡铅焊料，5、测力计。
具体实施方式
[0031]以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0032]除非另有说明，本专利技术采用的原料为本
常规原料，皆可于市场购得。以下实施例的试验方法和检测方法中，如无特别说明，均为常规方法，试验中所用器具仪器皆可通过商业途径获得。本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0033]本专利技术所设计的一种在PTFE表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)激光粗化处理：采用高功率激光对PTFE表面进行粗化处理；(2)化学刻蚀处理：采用萘纳处理液对步骤(1)中PTFE粗化后一侧表面进行化学刻蚀处理；(3)PTFE基覆铜板的制备：使用胶粘剂，在真空热压作用下，将铜箔与步骤(2)中PTFE基板粘合在一起，制备得到PTFE基覆铜板；(4)PTFE基线路板的制备：采用线路板制造工艺，在步骤(3)中PTFE覆铜板上制备得到PTFE基板线路；(5)激光烧蚀电子线路外的胶粘剂：采用激光刻蚀，将步骤(4)中PTFE基电子线路板以外多余胶粘剂给烧蚀掉。2.根据权利要求1所述的一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法，其特征在于，步骤(1)中所用的激光为紫外波段脉冲激光，脉宽为飞秒或皮秒量级，所述脉冲激光功率为4～16W，激光扫描速率为300～1200mm/s，扫描间距为8～30μm，激光脉冲频率为100KHz～1MHz，扫描方式为网格扫描或平行线扫描。3.根据权利要求1所述的一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法，其特征在于，步骤(2)中所用的萘钠处理液是以四氢吠喃、精萘和金属钠作为原材料配置而成的，萘钠处理液的浓度为0.50～2.0mol/L。4.根据权利要求3所述的一种在PTFE表面实现电子线路制备的方法，其特征在于，步骤(2)中萘钠处理液的处理时间为30～90min。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦中立，汪洋，倪浩，
申请(专利权)人：湖北科技学院，
类型：发明
国别省市：