处理技术论文提纲

论文题目：PCB基板铜箔表面碱性氧化处理技术及其应用研究

摘要：第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology,5G）在人工智能、移动互联网等方面具有巨大的应用前景,而应用于该领域的印制电路板（Printed Circuit Board,PCB）在高频信号传输方面的传输频段、传输时间和传输损耗等方面都具有较常规PCB产品更高的技术要求。就PCB制造而言,在印制电路制造过程中实现对铜箔表面粗糙度的有效控制,是满足这些高技术要求的关键点之一,也是目前行业研究的热点。因此,对PCB制造中铜箔表面处理技术开展研究不仅具有科学意义,而且也具有工业生产应用价值。目前PCB行业现有的表面处理技术难以实现多层板层间结合力提升与高频传输信号损耗降低的两者兼顾。针对这种情况,基于铜在某些碱性体系中腐蚀速率低于现有PCB领域应用的棕化工艺的实验事实,本论文以Na2O2为铜氧化剂,通过添加硅酸盐、钼酸盐等组分来改善介质膜的化学组分与提高表面结合力等性能,形成了新型PCB基板铜箔表面碱性氧化处理技术。通过在PCB基板上形成有机—无机金属氧化膜层,实现了铜箔粗糙度与层间结合力的兼顾调控。该复合膜层是由Cu2O、CuO、CuSiO3和N-基有机物等物质桥接得到的,且该膜层具有良好的亲水性,可以在铜箔表面得到较小表面粗糙度的同时,使铜箔和介质层树脂间的结合力达到IPC–TM650标准。开发的PCB基板铜箔表面碱性氧化处理技术包括碱洗、酸洗、铜表面碱性氧化处理这三个部分。通过铜箔和介质层结合力性能研究和铜箔表面粗糙度测试,得到不同条件下的Na2O2体系铜表面处理技术处理铜箔的最优试验条件。在最优试验条件下,铜箔和树脂间的结合力可以达到1.20 N/mm,铜箔表面的粗糙度为0.22μm,该结果优于现有的棕化技术。通过测试在经过自主开发Na2O2体系铜表面处理技术处理后的铜面的电化学阻抗谱和极化曲线,探究了研究体系中处理液对铜表面的腐蚀机理。将最优试验条件下的Na2O2体系铜表面处理技术应用于30～50μm精细线路和六层高频印制电路板,得到较小的30～50μm精细线路的表面粗糙度,且在10 GHz至20 GHz高频信号区域内,相较于传统的棕化工艺,经过Na2O2体系铜表面处理技术处理后的信号要降低8 d B/m和14 d B/m。所以,Na2O2体系铜表面处理技术更适合高频印制电路板的制作,具有很好的发展前景。

关键词：PCB铜箔碱性氧化处理;结合力;信号传输损耗

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 5G通信技术在印制电路板信号传输方面的基本特征

1.1.1 印制电路板5G通信技术应用的高频段特征

1.1.2 印制电路板5G通信技术应用的低延迟特征

1.1.3 印制电路板5G通信技术应用的低损耗特征

1.2 印制电路铜内层表面处理技术研究现状

1.2.1 印制电路黑化工艺

1.2.2 印制电路棕化工艺

1.2.3 印制电路黑化和棕化工艺存在的信号传输损耗问题

1.2.4 印制电路白化工艺

1.3 论文选题依据与研究内容

1.3.1 本文来源

1.3.2 主要研究内容

第二章 印制电路铜箔Na_2O_2 体系表面处理技术研究

2.1 实验试剂和仪器

2.1.1 实验试剂

2.1.2 实验仪器

2.2 实验工艺流程

2.3 Na_2O_2体系铜表面处理技术前处理工艺研究

2.4 Na_2O_2体系铜表面处理技术工艺研究

2.4.1 Na_2O_2体系铜表面处理技术氧化物浓度优化

2.4.2 Na_2O_2体系铜表面处理技术温度优化

2.5 本章小结

第三章 Na_2O_2 体系铜表面处理作用机理研究

3.1 Na_2O_2体系铜表面处理技术性能研究

3.1.1 实验试剂及仪器

3.1.2 Na_2O_2体系处理铜面表面能变化研究

3.1.3 Na_2O_2体系铜表面处理技术对印制电路用铜面形貌影响研究

3.1.4 Na_2O_2体系铜表面处理技术对铜面特性功函数研究

3.1.5 处理前后铜箔表面组分X射线光电子能谱测试与分析

3.1.6 铜表面聚焦离子束处理与表面复合膜分析

3.2 Na_2O_2体系处理液中铜腐蚀电化学研究

3.2.1 铜与处理液作用的电化学阻抗谱测试与分析

3.2.2 铜与处理液作用的极化曲线测试与分析

3.3 本章小结

第四章 Na_2O_2体系处理技术在精细线路板和高频测试板中的应用

4.1 含线宽30~50μm精细线路板的选择和设计

4.1.1 含线宽30~50μm精细线路基板选择

4.1.2 含30~50μm精细线路的印制电路板设计

4.2 Na_2O_2体系铜表面处理技术应用于精细线路样板的技术路线

4.3 含30~50μm精细线路的实验样板制备

4.3.1 基板选材与烘板

4.3.2 钻孔设计与应用

4.3.3 激光直接成像系统精细线路制作

4.3.4 内层蚀刻工艺与应用

4.3.5 锣板设计与应用

4.4 含30~50μm精细线路实验样板性能研究

4.4.1 含30~50μm精细线路的印制电路铜表面处理实验

4.4.2 Na_2O_2体系铜表面处理技术与棕化工艺铜精细线路形貌对比分析.

4.5 高频印制电路测试板材料选择和设计

4.5.1 单元高频印制测试板材料选择和设计

4.5.2 六层高频印制电路测试板制作材料选择

4.5.3 六层高频印制电路测试板结构设计及加工流程

4.6 六层高频印制电路测试板性能研究

4.6.1 六层高频印制电路测试板插入损耗表征方法

4.6.2 六层高频印制电路测试板信号完整性研究

4.7 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 本论文结论

5.2 论文展望

致谢

参考文献