一种ptfe产品孔壁的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及PTFE产品的加工，具体为一种PTFE产品孔壁的加工方法。
【背景技术】
[0002] PTFE是目前用量最大的一类微波板产品，加工时存在着两大难点。一方面是由于 PTFE板材自身"软" "粘" "滑"的特点，在钻孔时会存有未切削干净的玻纤残留在孔壁，镀 铜后，镀层顺着玻纤方向延展形成较为明显的孔内毛刺。另一方面PTFE板材亲水性差，容 易出现孔内沉铜不良，形成局部空洞，造成产品返工甚至报废，因此常规的PTFE加工方法 无法满足宇航产品的高质量，高可靠性需求。目前改善PTFE产品孔壁质量的方法主要有两 种：一种是在产品全板镀铜后，进行二次钻孔和孔化该方法对钻孔设备对位精度要求高，且 增加了二次加工成本；另一种是使用氢氟酸去除孔壁玻纤，提高加工性，但该方法使用的氢 氟酸有剧毒和强腐蚀性，可蚀刻玻璃，其加工过程产生的废水需配置专用的水处理设备进 行处理，环保成本巨大。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种能够使得孔壁镀层光滑、连续、完整 且无明显芯吸，适用于生产宇航级PTFE产品的PTFE产品孔壁的加工方法。
[0004] 本发明是通过以下技术方案来实现：
[0005] -种PTFE产品孔壁的加工方法，包括如下步骤，
[0006] 步骤1，对钻孔后的PTFE产品进行微蚀处理，除去孔口处的披锋；
[0007] 步骤2,对微蚀后的PTFE产品进行酸洗洁净孔壁并清除板材表面氧化层；
[0008] 步骤3,依次对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理和等离子活化处理后完成 对PTFE产品孔壁的加工。
[0009] 优选的，步骤1中，微蚀时用4%~6 %质量浓度的硫酸溶液和35g/L~65g/L的 过硫酸钠溶液组成的微蚀溶液，在1. 0-2. Okg/cm2力下均匀喷洒在PTFE板面上，作用时间 为10~20s。
[0010] 优选的，步骤1中，微蚀时用5 %质量浓度的硫酸溶液和40g/L的过硫酸钠溶液组 成的微蚀液，在1. 5kg/cm2压力下均勾喷洒在PTFE板面上，作用时间为15s。
[0011] 优选的，步骤2中，酸洗时用质量浓度1~4%的硫酸溶液清洗10~30s。
[0012] 优选的，步骤2中，酸洗时用质量浓度3%的硫酸溶液清洗20s。
[0013] 优选的，步骤3中，使用体积比为1 :1~3 :1的02和0?4的混合气体，在10~40Pa 真空度下，以5500~7500W的设备功率对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理，蚀刻处 理时间为30~60min，去除孔壁残留的玻纤。
[0014] 优选的，步骤3中，使用体积比为1 :2~1 :1的队和Η2的混合气体，在10~40Pa 真空度下，以2000~4000W的设备功率对去除孔内玻纤的PTFE产品进行等离子活化处理， 孔壁活化时间为5~20min。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0016] 本发明通过等离子处理及与其配合的前期步骤，不但蚀刻去除孔壁多余的玻纤， 解决了孔内毛刺问题，并强化了等离子的活化效果，增加基材的亲水性，增强沉铜孔化的结 合力，提高孔壁镀覆质量的效果，同时有效的解决了 PTFE产品孔内毛刺及孔壁活化的两大 问题，从而也降低PTFE产品对钻孔质量的要求，从而延长钻头使用次数，降低物料成本；本 发明操作简单，过程环保，经处理的产品孔壁状态一致性好且成品率高，适合批量生产。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明实例中所述的PTFE产品处理后孔壁40X金相剖切照片。
[0018] 图2为本发明实例中所述的PTFE产品钻孔后过孔的40X显微照片。
[0019] 图3为本发明实例中所述的PTFE产品处理后过孔的40X背光照片。
[0020] 图4为本发明实例中所述的PTFE产品处理后过孔的孔壁检孔照片。
[0021] 图5为本发明实例中所述的PTFE产品处理后过孔的40X显微照片。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而 不是限定。
[0023] 本发明所述的方法采取等离子处理解决了 PTFE产品孔内毛刺及孔壁活化问题。 经可靠性实验验证和生产验证，能够有效提高PTFE产品孔壁的加工质量，其在钻孔后的技 术路线如下，微蚀一酸洗一等离子处理。
[0024] 具体的，钻孔时按照表1中PTFE钻孔参数加工产品，盖板使用0. 6mm的环氧光板， 垫板使用2. 5mm的木质纤维板，钻孔数控制在500内。
[0025] 表1PTFE板钻孔参数
[0028] 然后进行微蚀，取5 %质量浓度的硫酸溶液和40g/L过硫酸钠溶液组成的微蚀液， 除去钻孔后孔口处存在的少量披锋，微蚀作用时间为15s。
[0029] 再进行酸洗，采用质量浓度3%的硫酸溶液清除板材表面氧化层和洁净孔壁。酸洗 作用时间为20s。
[0030] 最后进行等离子处理：使用表2中等离子配方进行等离子处理，去除孔内残留玻 纤并活化孔壁。
[0031] 表2 PTFE板等离子处理参数
[0034] 等离子处理PTFE孔壁的关键质量控制点取决于产品孔壁的质量，既需要保证孔 壁镀层连续、光滑，且不得产生超标准范围的芯吸量。图1为经处理后的PTFE孔壁40X金 相结构，图2-图5为对应结构的相关照片，可见产品孔壁镀层光滑、连续、完整且无明显芯 吸和凸起。
[0035] 实例 1
[0036] 一种PTFE产品孔壁的加工方法，包括如下步骤，
[0037] 步骤1，对钻孔后的PTFE产品进行微蚀处理，除去孔口处的披锋；微蚀时用4%质 量浓度的硫酸溶液和35g/L的过硫酸钠溶液组成的微蚀溶液，在1. Okg/cm2压力下均匀喷 洒在PTFE板面上，作用时间为10s。
[0038] 步骤2,对微蚀后的PTFE产品进行酸洗洁净孔壁并清除板材表面氧化层；酸洗时 用质量浓度1 %的硫酸溶液清洗l〇s。
[0039] 步骤3,依次对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理和等离子活化处理后完成 对PTFE产品孔壁的加工。使用体积比为1 :1的02和合气体，在10Pa真空度下，以 5500W的设备功率对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理，蚀刻处理时间为30min，去除 孔壁残留的玻纤。使用体积比为1 :2的队和!12的混合气体，在10Pa真空度下，以2000W的 设备功率对去除孔内玻纤的PTFE产品进行等离子活化处理，孔壁活化时间为5min。
[0040] 实例 2
[0041] 一种PTFE产品孔壁的加工方法，包括如下步骤，
[0042] 步骤1，对钻孔后的PTFE产品进行微蚀处理，除去孔口处的披锋；微蚀时用6%质 量浓度的硫酸溶液和65g/L的过硫酸钠溶液组成的微蚀溶液，在1. 5kg/cm2压力下均匀喷 洒在PTFE板面上，作用时间为20s。
[0043] 步骤2,对微蚀后的PTFE产品进行酸洗洁净孔壁并清除板材表面氧化层；酸洗时 用质量浓度4%的硫酸溶液清洗30s。
[0044] 步骤3,依次对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理和等离子活化处理后完成 对PTFE产品孔壁的加工。使用体积比为3 :1的02和CF 4的混合气体，在40Pa真空度下，以 7500W的设备功率对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理，蚀刻处理时间为60min，去除 孔壁残留的玻纤。使用体积比为1 :1的队和!12的混合气体，在40Pa真空度下，以4000W的 设备功率对去除孔内玻纤的PTFE产品进行等离子活化处理，孔壁活化时间为20min。
[0045] 实例 3
[0046] 一种PTFE产品孔壁的加工方法，包括如下步骤，
[0047] 步骤1，对钻孔后的PTFE产品进行微蚀处理，除去孔口处的披锋；微蚀时用5%质 量浓度的硫酸溶液和50g/L的过硫酸钠溶液组成的微蚀溶液，在2. Okg/cm2压力下均匀喷 洒在PTFE板面上，作用时间为15s。
[0048] 步骤2,对微蚀后的PTFE产品进行酸洗洁净孔壁并清除板材表面氧化层；酸洗时 用质量浓度3%的硫酸溶液清洗20s。
[0049] 步骤3,依次对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理和等离子活化处理后完成 对PTFE产品孔壁的加工。使用体积比为1 :2的02和CF 4的混合气体，在25Pa真空度下，以 6000W的设备功率对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理，蚀刻处理时间为45min，去除 孔壁残留的玻纤。使用体积比为1 :1. 5的队和!12的混合气体，在30Pa真空度下，以3000W 的设备功率对去除孔内玻纤的PTFE产品进行等离子活化处理，孔壁活化时间为lOmin。
【主权项】
1. 一种PTFE产品孔壁的加工方法，其特征在于，包括如下步骤， 步骤1，对钻孔后的PTFE产品进行微蚀处理，除去孔口处的披锋； 步骤2,对微蚀后的PTFE产品进行酸洗洁净孔壁并清除板材表面氧化层； 步骤3,依次对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理和等离子活化处理后完成对PTFE产品孔壁的加工。2. 根据权利要求1所述的一种PTFE产品孔壁的加工方法，其特征在于，步骤1中，微蚀 时用4%~6%质量浓度的硫酸溶液和35g/L~65g/L的过硫酸钠溶液组成的微蚀溶液，在 1. 0-2.Okg/cm2力下均匀喷洒在PTFE板面上，作用时间为10~20s。3. 根据权利要求1所述的一种PTFE产品孔壁的加工方法，其特征在于，步骤1中，微蚀 时用5%质量浓度的硫酸溶液和408/1的过硫酸钠溶液组成的微蚀液，在1.51^/(^ 2压力下 均匀喷洒在PTFE板面上，作用时间为15s。4. 根据权利要求1所述的一种PTFE产品孔壁的加工方法，其特征在于，步骤2中，酸洗 时用质量浓度1~4%的硫酸溶液清洗10~30s。5. 根据权利要求1所述的一种PTFE产品孔壁的加工方法，其特征在于，步骤2中，酸洗 时用质量浓度3%的硫酸溶液清洗20s。6. 根据权利要求1所述的一种PTFE产品孔壁的加工方法，其特征在于，步骤3中，使用 体积比为1 :1~3 :1的02和0?4的混合气体，在10~40Pa真空度下，以5500~7500W的 设备功率对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理，蚀刻处理时间为30~60min，去除孔 壁残留的玻纤。7. 根据权利要求1所述的一种PTFE产品孔壁的加工方法，其特征在于，步骤3中，使用 体积比为1 :2~1 :1的队和Η2的混合气体，在10~40Pa真空度下，以2000~4000W的 设备功率对去除孔内玻纤的PTFE产品进行等离子活化处理，孔壁活化时间为5~20min。
【专利摘要】本发明一种PTFE产品的PTFE产品孔壁的加工方法，包括如下步骤，步骤1，对钻孔后的PTFE产品进行微蚀处理，除去孔口处的披锋；步骤2，对微蚀后的PTFE产品进行酸洗洁净孔壁并清除板材表面氧化层；步骤3，依次对酸洗后的PTFE产品进行等离子蚀刻处理和等离子活化处理后完成对PTFE产品孔壁的加工。本发明通过等离子处理及与其配合的前期步骤，不但蚀刻去除孔壁多余的玻纤，解决了孔内毛刺问题，并强化了等离子的活化效果，增加基材的亲水性，增强沉铜孔化的结合力，提高孔壁镀覆质量的效果，同时有效的解决了PTFE产品孔内毛刺及孔壁活化的两大问题，从而也降低PTFE产品对钻孔质量的要求，从而延长钻头使用次数，降低物料成本；操作简单，过程环保，适合批量生产。
【IPC分类】B05D1/02, H05K1/02, B05D3/10, H01L21/306
【公开号】CN105376927
【申请号】CN201510617140
【发明人】雷雨辰, 安金平, 高原, 张文晗
【申请人】中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月24日