一种LCP薄膜的表面处理方法与流程

一种lcp薄膜的表面处理方法
技术领域
1.本发明涉及材料表面技术领域，尤其是一种lcp薄膜的表面处理方法。


背景技术：

2.lcp薄膜具有交底的热膨胀系数、低吸湿性、高尺寸稳定性和优良的高频特性，此外，还具有很好的机械钻孔和冲孔性，由于lcp具有较高的t
r
，因而在钻孔加工中很少出现玷污质量问题。鉴于lcp优异的力学性能和电性能，使其在高频封装中的应用有着无可限量的前景。
3.lcp薄膜是热塑性树脂，可与铜箔在保温下直接热压复合，无需在薄膜表面预涂胶，因此，相比pi薄膜与铜箔的复合工序更简洁、环保和高效。
4.lcp薄膜虽然性能优异，但也存在着成型加工工艺不易控制、制品的物理性质呈各向异性、与成型时剪切流动成直角的方向力学性能较差、易于原纤维化等缺点，所以需要对其改性，以提高lcp膜的力学性能。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种lcp薄膜的表面处理方法，采用该处理方法处理后，可以提高lcp薄膜的表面粗糙度处理效率和处理质量，从而确保了lcp薄膜表面后续镀膜的可靠性，显著提高了基底与金属膜之间的粘附强度。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
7.一种lcp薄膜的表面处理方法，所述处理方法包括以下步骤：
8.1)紫外线照射：将lcp薄膜放置在位于暗箱内的低压蒸汽汞灯下方的放置台上，启动电机，放置台在水平方向作圆周运动，所述放置台的高度以及倾斜角度可以调节，所述放置台的上表面与汞灯之间的间距为12
‑
18mm，倾斜角度的调节范围为15
‑
30
°
，所述lcp薄膜的厚度为12
‑
25μm，所述汞灯的工作环境温度为20
±
5℃，所述汞灯的工作电压为220v，照射10
‑
20min；
9.2)碱性溶液处理：采用浓度为45
‑
48g/l氢氧化钠溶液处理1
‑
2min，氢氧化钠溶液的温度为60
±
2℃；
10.3)去离子水清洗并进行干燥处理。
11.进一步的，所述暗箱上连接有进气管22和排气管，所述排气管与引风机一连接，所述引风机一连接有plc控制器，所述暗箱的内壁上设置有温度传感器，所述温度传感器与plc控制器连接。
12.进一步的，所述放置台上开有若干吸附孔，所述放置台的下表面通过汇集腔连接有负压管，所述负压管伸出暗箱底部并连接有引风机二。
13.进一步的，所述负压管与汇集腔之间采用柔性连接。
14.进一步的，所述暗箱的内壁上还连接有二氧化碳浓度传感器。
15.进一步的，所述放置台的下表面连接有旋转机构，所述旋转机构包括支撑座，所述
支撑座上连接有电机和摇臂，所述摇臂与放置台的下表面连接，所述电机的输出端通过摇臂连接杆与摇臂连接。
16.进一步的，所述支撑座包括上层支撑架和下层支撑架，上层支撑架与下层支撑架之间通过连接杆连接，
17.所述上层支撑架上安装有电机安装座，所述电机固定在电机安装座上，所述电机安装座与上层支撑架之间通过焊接连接，
18.所述下层支撑架上连接有摇臂安装座，所述摇臂与摇臂安装座之间铰接。
19.进一步的，所述摇臂连接杆与摇臂之间通过连接块连接，所述摇臂连接杆的两端分别开有连接孔，并通过连接孔与摇臂连接块以及电机的输出端的传动轴连接，所述传动轴上、摇臂连接杆的两侧设置有卡簧。
20.进一步的，所述连接块包括连接柱和位于连接柱一端的套环，套环套设在摇臂上，所述连接柱的另一端连接有限位螺栓。
21.进一步的，所述放置台的下表面通过摇臂固定座与摇臂连接。
22.采用本发明的技术方案的有益效果是：
23.本发明中的lcp薄膜的表面处理方法，在紫外线照射过程中，放置台在水平方向作圆周运动，放置台的高度以及倾斜角度可以调节，本发明中将lcp薄膜放置在此结构设计的放置台上，在紫外线照射过程中，可以保证lcp薄膜各处接收到的紫外线光强度较为均匀，从而提高了lcp薄膜的表面粗糙度处理效率和处理质量，从而确保了lcp薄膜表面后续镀膜的可靠性，显著提高了基底与金属膜之间的粘附强度。
24.本发明中放置台上开有若干吸附孔，放置台的下表面通过汇集腔连接有负压管，负压管伸出暗箱底部并连接有引风机二，引风机二将lcp薄膜与汇集腔之间的空气抽出，从而在lcp薄膜与汇集腔之间形成负压将lcp薄膜稳定的吸附在放置台上。
25.本发明中放置台的下表面连接有旋转机构，旋转机构包括支撑座，支撑座上连接有电机和摇臂，摇臂与放置台的下表面连接，电机的输出端通过摇臂连接杆与摇臂连接，电机带动摇臂来回往复运动，从而实现放置台周而复始的圆周运动，且速度为匀速，从而调整紫外线与lcp薄膜之间的照射角度以及照射强度，从而进一步促进了lcp表面各处发生程度较为接近的化学变化。
附图说明
26.图1为本发明中的放置台的结构示意图。
27.图2为本发明中的暗箱的结构示意图。
28.图3为本发明中的暗箱的剖面结构示意图。
29.图中：1暗箱，2进气管，3排气管，4引风机一，5温度传感器，6二氧化碳浓度传感器，7plc控制器，8放置台，9吸附孔，10负压管，11引风机二，12电机，13摇臂，14上层支撑架，15下层支撑架，16连接杆，17电机安装座，18摇臂安装座，19摇臂连接杆。
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明中的lcp薄膜的表面处理方法作进一步说明。
31.请参阅图1，本发明中的lcp薄膜的表面处理方法，包括以下步骤：
32.1)紫外线照射：将lcp薄膜放置在位于暗箱1内的低压蒸汽汞灯下方的放置台8上，启动电机12，放置台8在水平方向作圆周运动，放置台8的高度以及倾斜角度可以调节，本发明中将lcp薄膜放置在此结构设计的放置台8上，在紫外线照射过程中，可以保证lcp薄膜各处接收到的紫外线光强度较为均匀，从而提高了lcp薄膜的表面粗糙度处理效率和处理质量，从而确保了lcp薄膜表面后续镀膜的可靠性，显著提高了基底与金属膜之间的粘附强度；具体的，放置台8的上表面与汞灯之间的间距为12
‑
18mm，具体可以是：12mm、13mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm，倾斜角度的调节范围为15
‑
30
°
，具体可以是：15
°
、18
°
、20
°
、24
°
、26
°
、28
°
、30
°
，lcp薄膜的厚度为12
‑
25μm，具体可以是：12μm、15μm、18μm、20μm、25μm，汞灯的工作环境温度为20
±
5℃，汞灯的工作电压为220v，照射10
‑
20min，照射时间具体可以是：10min、12min、15min、18min、20min；本发明中将汞灯为热阴极低压汞灯，并将其工作电压的额定值设置为220伏，工作温度限定为：20
±
5℃，确保了灯的寿命和紫外输出，因为氧化物热阴极低压汞灯对阴极温度要求很严格，当灯工作在欠压或过压状态时，均使氧化物阴极受到损失，所以本发明中将热阴极低压汞灯的电源电压严格控制为220伏。本发明中的低压汞灯能产生254nm和185nm的紫外线。
33.2)碱性溶液处理：采用浓度为45
‑
48g/l氢氧化钠溶液处理1
‑
2min，氢氧化钠溶液的温度为60
±
2℃；
34.3)去离子水清洗并进行干燥处理。
35.其处理原理是：在热阴极低压汞灯的照射下，lcp表面的烃键成分减少羰基(co)和羧基成分增加，所以增加了lcp的表面润湿性，且本发明中通过控制放置台8在一定的倾斜角度下发生周向运动，从而调整紫外线与lcp薄膜之间的照射角度以及照射强度，从而进一步促进了lcp表面各处发生程度较为接近的化学变化，然后再采用氢氧化钠碱溶液进行处理，减少羰基和羧基的量，并恢复烃键。由于紫外线照射过程中，降低了碳原子的相对浓度，增加了氧原子的相对浓度，且优于紫外线的照射在空气中会产生臭氧，在与185nm处的峰值对应的紫外线会分解氧(o2)，从而产生臭氧灯光的254nm分解臭氧并产生单线态原子氧。臭氧和单线态原子氧作为聚合物表面的氧化剂。例如，臭氧可以氧化烯烃以形成酮类产品，也就是说，lcp表面被紫外线照射而氧化，此外，lcp的结构被破坏了氧化的过程和紫外光的吸收，结果，表面粗糙度增加了。所以，在后续碱性溶液的处理下，碳原子和氧原子的相对原子浓度可以恢复到接近与原始lcp的表面值。虽然lcp的新表面部分出现，但该表面仍然部分被氧化，即lcp薄膜上产生了纳米尺度上的亲水性粗糙表面。
36.表1为各实施例的具体的工艺参数设计。
[0037][0038]
由上表可知，放置台8的上表面与汞灯之间的间距为15mm、倾斜角度为15
°
，lcp薄膜的厚度为18μm，照射时间为18min，处理后得到的lcp薄膜的镀质量最佳。
[0039]
为了将暗箱1内的工作温度控制在20
±
5℃范围内，本实施例中的暗箱1上设置有进气管222和排气管3，排气管3与引风机一4连接，引风机一4连接有plc控制器7，暗箱1的内壁上设置有温度传感器5，温度传感器5与plc控制器7连接，通过温度传感器5获得暗箱1内的温度信息，并将温度信息传递给plc控制器7，plc控制器7控制引风机一4工作，若温度低于15℃，即引风机一4引入热风进行加热，若温度高于25℃，则引风机一4引入冷风进行降温热风和冷风是相对于暗箱1内的工作温度而言的，本实施例中主要是通过空调调节环境温度，引风机一4将环境内的风引入暗箱1内，即可调节暗箱1内的工作环境温度，温度控制更方便。
[0040]
由于在紫外线照射过程中，放置台8会发生角度倾斜的转动，为了避免放置台8在转动过程中lcp薄膜发生位移，所以本实例中在放置台8上开有若干吸附孔9，放置台8的下表面通过汇集腔连接有负压管10，负压管10伸出暗箱1底部并连接有引风机二11，引风机二11将lcp薄膜与汇集腔之间的空气抽出，从而在lcp薄膜与汇集腔之间形成负压将lcp薄膜稳定的吸附在放置台8上。
[0041]
本实施例中的负压管10与汇集腔之间采用柔性连接，采用柔性连接，可以放置台8在转动过程中负压管10与汇集腔之间不会发生脱落，从而进一步提高了各零部件的工作稳定性，确保了表面处理的顺利进行。
[0042]
本实施例中暗箱1的内壁上还连接有二氧化碳浓度传感器6，采用此结构设计，可以降低由于二氧化碳浓度较高对lcp表面处理产生的不良影响。
[0043]
本实施例中的放置台8的下表面连接有旋转机构，旋转机构包括支撑座，支撑座上连接有电机12和摇臂13，摇臂13与放置台8的下表面连接，电机12的输出端通过摇臂连接杆19与摇臂13连接，电机12带动摇臂13来回往复运动，从而实现放置台8周而复始的圆周运动，且速度为匀速，从而调整紫外线与lcp薄膜之间的照射角度以及照射强度，从而进一步促进了lcp表面各处发生程度较为接近的化学变化。
[0044]
本实施例中的支撑座包括上层支撑架14和下层支撑架15，上层支撑架14与下层支撑架15之间通过连接杆16连接，且上层支撑架14的面积小于下层支撑架15的面积，整体呈
梯形块结构，上层支撑架14上安装有电机安装座17，电机12固定在电机安装座17上，电机安装座17与上层支撑架14之间通过焊接连接，下层支撑架15上连接有摇臂安装座18，摇臂13与摇臂安装座18之间铰接，此结构简单，安装方便，且固定稳定。本实施例中的电机12为减速电机。
[0045]
本实施例中的摇臂连接杆19与摇臂13之间通过连接块连接，摇臂连接杆19的两端分别开有连接孔，并通过连接孔与摇臂连接块以及电机12的输出端的传动轴连接，传动轴上、摇臂连接杆19的两侧设置有卡簧，卡簧可以将摇臂连接杆19稳定的固定在传动轴上，连接块包括连接柱和位于连接柱一端的套环，套环套设在摇臂13上，所述连接柱的另一端连接有限位螺栓，采用此结构设计，摇臂连接杆19在工作过程中不会发生较大的位移，便于控制放置台8的倾斜角度在15
‑
30
°
之间，且该结构设计简单，占用空间小，搬运和使用更方便。
[0046]
本实施例中放置台8的下表面通过摇臂固定座与摇臂13连接，采用此结构设计，放置台8与摇臂13之间的安装更稳定。
[0047]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实验例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的同等要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0048]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的权利方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。