探討減薄工藝對(duì)撓性覆銅板表面結(jié)構(gòu)及性能的影響

顏帝

摘 要：電子元件在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)品制造中發(fā)揮著重要的作用，強(qiáng)化電子元件的性能對(duì)其價(jià)值發(fā)揮有重要的作用。對(duì)電子元件做具體的分析可知，撓性覆銅板在電子元件的制作中發(fā)揮著重要的租用，其表面結(jié)構(gòu)和性能對(duì)電子元件以及電子產(chǎn)品的應(yīng)用效果有顯著的影響，所以需要對(duì)撓性覆銅板的表面結(jié)構(gòu)以及性能等進(jìn)行具體的分析與探討。基于實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)研究發(fā)現(xiàn)在電子設(shè)備的要求在不斷的提升，而這種提升對(duì)撓性覆銅板的提出了更薄更輕的要求，所以撓性覆銅板需要在現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行減薄。減薄后的撓性覆銅板表面結(jié)構(gòu)以及性能是否會(huì)發(fā)生變化，具體會(huì)有怎樣的變化這是目前研究中需要重點(diǎn)注意的內(nèi)容，所以文章就減薄工藝對(duì)撓性覆銅板表面結(jié)構(gòu)以及性能的影響做具體討論，旨在指導(dǎo)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：減薄工藝；撓性覆銅板；表面結(jié)構(gòu)；性能

撓性覆銅板是指在聚酯薄膜或聚酰亞胺薄膜等撓性絕緣材料的單面或雙面，通過一定的工藝處理，與銅箔粘接在一起所形成的覆銅板。就撓性覆銅板的具體利用來看，其在航空航天設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、飛機(jī)儀表以及手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)當(dāng)中有廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)的提升和人們對(duì)設(shè)備要求的提高，電子設(shè)備對(duì)撓性覆銅板有了更薄更輕的要求，在這樣的要求下，撓性覆銅板需要進(jìn)行減薄工作。減薄工作執(zhí)行后，撓性覆銅板的表面結(jié)構(gòu)和性能會(huì)發(fā)生明顯的變化，不過這種變化具體是向積極方向發(fā)展還是向消極方向發(fā)展還有待研究。為了更加清楚的分析變化，文章對(duì)減薄工藝進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)分析，以下是實(shí)驗(yàn)總結(jié)。

一、試驗(yàn)?zāi)康呐c方案

要確定減薄工藝對(duì)撓性覆銅板的具體影響，需要利用試驗(yàn)分析的方法。以下是具體的試驗(yàn)方案：1）實(shí)試驗(yàn)采用的工藝為減薄工藝。2）樣品的厚度。為了比較減薄工藝的具體影響，樣品的厚度采取三種規(guī)格，其分別為12μm、9μm、6μm。3）比較的項(xiàng)目。為了對(duì)具體的樣品性能等進(jìn)行分析，需要對(duì)樣品的微觀結(jié)構(gòu)、銅箔厚度均勻性、表面粗糙度、剝離強(qiáng)度以及耐折度進(jìn)行對(duì)比，這樣可以比較出三類樣品的具體性能。

二、試驗(yàn)

確定了試驗(yàn)?zāi)康暮驮囼?yàn)方案之后，接下來的重要工作辨識(shí)開展試驗(yàn)。從具體的試驗(yàn)分析來看，試驗(yàn)需要實(shí)驗(yàn)設(shè)備、還需要實(shí)驗(yàn)材料，所以對(duì)具體的試驗(yàn)設(shè)備和材料以及內(nèi)容等做分析非常的必要。在試驗(yàn)中采用三種撓性覆銅板，其一是不做減薄的標(biāo)準(zhǔn)12μm撓性覆銅板，其二是利用硫酸或者是過氧化氫體系減薄劑或的9μm撓性覆銅板，其三是利用卷對(duì)卷連續(xù)減薄工藝生產(chǎn)的6μm。

三類樣品需要做具體的測(cè)試，以下是測(cè)試的項(xiàng)目以及所需要的設(shè)備：1）微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)試。在微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)試中主要利用的測(cè)試設(shè)備是SEM，具體的內(nèi)容是進(jìn)行樣品的表面分析。2）銅箔厚度均勻性。在做銅箔厚度均勻性測(cè)試的時(shí)候需要利用光學(xué)顯微鏡，在測(cè)試中為了更準(zhǔn)確的獲取測(cè)試結(jié)果，需要將不同規(guī)格樣品切片。3）耐折性。耐折性的測(cè)試需要利用FCCL彎折測(cè)試機(jī)。4）剝離強(qiáng)度。在做剝離強(qiáng)度測(cè)試的時(shí)候需要利用的設(shè)備是剝離強(qiáng)度測(cè)試機(jī)。5）表面粗糙度。表面粗糙度的具體測(cè)試需要利用原子力顯微鏡。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容明確的情況下對(duì)試驗(yàn)的設(shè)備儀器等也做明確，這于測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性來講有重要的意義。

三、試驗(yàn)結(jié)果與分析

在試驗(yàn)之后進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果的獲取，然后基于結(jié)果分析，這樣可以對(duì)三類樣品的具體情況進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)還可以對(duì)減薄工藝的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)等進(jìn)行分析。以下是具體的試驗(yàn)結(jié)果討論。

（一）微觀結(jié)構(gòu)

對(duì)12μm、9μm、6μm的撓性覆銅板微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)的12μm撓性覆銅板的表面具有粗糙性，銅品的粗粒表現(xiàn)比較的突出，而且均勻度比較的差。對(duì)其進(jìn)行減薄工藝執(zhí)行后，其表面的平整度有了明顯的提升，而其銅箔的表面呈現(xiàn)鋸齒狀。在銅箔表面，部分區(qū)域有連成塊狀的銅品粒，銅品粒的大小和均勻性比較差。不過相比于標(biāo)準(zhǔn)的撓性覆銅板，無論是執(zhí)行減薄工藝后的9μm覆銅板還是6μm覆銅板，其表面光滑度均要優(yōu)于12μm覆銅板。總之，執(zhí)行減薄工藝后的撓性覆銅板，其微觀結(jié)構(gòu)比原來的覆銅板有了明顯的提升。

（二）表面粗糙度

利用原子力顯微鏡對(duì)12μm的標(biāo)準(zhǔn)撓性覆銅板和采用減薄工藝制成的9μm、6μm撓性覆銅板進(jìn)行觀察計(jì)算可知，樣品在減薄之前整體比較的粗糙，但是在經(jīng)過減薄工藝?yán)煤螅瑯悠返谋砻嫫秸扔辛嗣黠@的提升。在測(cè)試中，原子力顯微鏡的測(cè)試區(qū)域?yàn)?0μm×20μm，所以對(duì)此區(qū)域的各樣品表面粗糙度進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn)其表面粗糙度Ra的值分別為0.565μm、0.210μm和0.145μm，計(jì)算極差得知結(jié)果為1.26μm、0.377μm和0.299μm。從具體的計(jì)算數(shù)據(jù)來看，減薄工藝能夠有效的降低覆銅板的表現(xiàn)粗糙程度，而且減薄數(shù)據(jù)越大，覆銅板表面的粗糙度越小。

（三）銅箔厚度的均勻性

銅箔厚度的均勻性是測(cè)試的重要項(xiàng)目，所以對(duì)具體測(cè)試的數(shù)據(jù)等需要做詳細(xì)的比對(duì)。本次試驗(yàn)采用切片的方法對(duì)銅箔的厚度做具體的分析，在分析中利用的光學(xué)顯微鏡。從具體的測(cè)量分析來看，12μm的銅箔其平均厚度為12.9μm，9μm的銅箔其平均厚度為9μm，6μm的銅箔其平均厚度為6.6μm。對(duì)不同樣品銅箔厚度的方差值做計(jì)算，三類樣品的方差值為0.25、0.12和0.04.方差具體反映了數(shù)據(jù)的波動(dòng)性，方差越小，表明波動(dòng)值也越小。從方差數(shù)據(jù)來看，減薄工藝的具體利用使得銅箔的均勻性有了明顯的提升，而且減薄數(shù)據(jù)的增大有效的提高了銅箔厚度的均勻效果。

（四）耐折性

耐折性是撓性覆銅板需要重視的重要特性，所以需要對(duì)其做測(cè)試。在測(cè)試中利用FCCL彎折測(cè)試機(jī)對(duì)12μm、9μm、6μm的撓性覆銅板進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)三種覆銅板的平均耐折次數(shù)為120次、145次和310次。從折疊次數(shù)的分析來看，覆銅板越薄，其耐折性越好，但是減薄后的樣品方差比較大，尤其是6μm覆銅板，其在測(cè)試中的耐折性方差遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于其他兩類樣品。對(duì)12μm的覆銅板進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)其耐折性較差主要是因?yàn)槠浔砻娲植诙容^高，有著較大的銅粒，所以在彎折的過程中，一旦銅粒破損便很難恢復(fù)，所以其比耐折度不高。

（五）剝離強(qiáng)度

從目前的實(shí)踐分析來看，一般認(rèn)為按照標(biāo)準(zhǔn)工藝生產(chǎn)的覆銅板，其厚度越大，與PI的附著力也會(huì)越大，所以銅箔的厚度越大，剝離強(qiáng)度也會(huì)越大。因此對(duì)12μm、9μm、6μm的撓性覆銅板進(jìn)行剝離強(qiáng)度分析發(fā)現(xiàn)12μm的覆銅板其剝離強(qiáng)度高達(dá)1.49N/mm。但是從具體的分析也能夠看出，覆銅板的厚度越薄，其剝離強(qiáng)度的波動(dòng)性越小。

（六）尺寸穩(wěn)定性

對(duì)12μm、9μm、6μm的撓性覆銅板的尺寸穩(wěn)定性做具體的分析發(fā)現(xiàn)，因?yàn)?2μm的撓性覆銅板表面粗糙度比較突出，所以在遇到其他因素影響時(shí)，其尺村會(huì)表現(xiàn)出較強(qiáng)的不穩(wěn)定性，比如12μm的撓性覆銅板在遇酸或者遇堿堿的情況下，其尺寸會(huì)有縮減。總的來講，厚度越薄的撓性覆銅板，其尺寸穩(wěn)定性越突出。

結(jié)束語：

綜上所述，在利用減薄工藝對(duì)撓性覆銅板進(jìn)行減薄操作后，撓性覆銅板的表面粗糙程度會(huì)明顯的降低，銅箔的厚度均勻性也會(huì)明顯的變好，當(dāng)時(shí)銅箔晶粒的尺寸均勻性比較的差。再者，由于減薄工藝存在著微蝕的作用，所以可以將銅晶粒較大、表面比較粗糙的銅箔進(jìn)行均勻減薄，但是具體的減薄工藝無法保證對(duì)銅箔表面的晶粒實(shí)現(xiàn)均勻減薄。再者，利用硫酸或者是過氧化氫減薄劑、卷對(duì)卷減薄工藝進(jìn)行樣品減薄后，減薄后產(chǎn)品的耐折性會(huì)有非常明顯的提升，但是其波動(dòng)性比較大。從耐折性的具體分析來看，銅箔耐折性與表面的粗糙度以及晶粒大小有顯著的關(guān)系。

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