客观日本

大阪大学通过热处理强力粘合氟树脂和超光滑铜箔,无需使用粘合剂

2021年10月28日 化学材料

大阪大学研究生院工学研究科附属精密工学研究中心的大久保雄司助教与该校物理学专业精密工学课程的研究生西野实沙和山村和也教授等人组成的研究团队,全球首次开发出了无需插入中间层即可强力粘合氟树脂PTFE(聚四氟乙烯、特氟龙)和超光滑铜箔(表面粗糙度Sq:0.1μm以下)的技术。中间层是为了提高粘合剂、底漆和硅烷偶联剂等的粘合力而插入的层。

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超光滑铜箔与纯PTFE层压板的剥离试验(供图:大阪大学)

目前,金属布线等导体材料主要使用铜(Cu),但为提高相对介电常数和介电损耗角正切,树脂基板等介电体材料开始改用氟树脂。

在传统的印刷电路板中,会在铜线与氟树脂之间插入一个中间层。这个中间层的相对介电常数和介电损耗角正切比氟树脂高,因此会增加传输损耗。如果使用表面粗糙度较大的铜箔,传输路径将变长,同样会增加传输损耗。

为此,研究团队开发了无需插入中间层,而且即使使用比原来更光滑的铜箔也能确保粘合性的粘合技术。最终,通过优化此前积累的热辅助等离子体处理技术和热压缩条件,直接在表面粗糙度为市售低粗糙度铜箔(表面粗糙度Sq:0.5μm以上)五分之一以下的铜箔上强力粘合了PTFE(Cu/PTFE剥离强度:0.8N/mm以上)。

不仅是单纯的PTFE,提高了机械强度的玻璃丝网PTFE(GC-PTFE)在没有中间层的情况下也同样与光滑的铜箔实现了强力粘合。

大久保助教表示:“今后将开发粘合双面基板(Cu/PTFE/Cu或者Cu/GC-PTFE/Cu)的技术,制作层压基板。目标是通过层压削减印刷基板占用的空间,为电子产品的小型化做出贡献。”

原文:《科学新闻》
翻译编辑:JST客观日本编辑部