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UV光照對FPC材料表面潤濕性影響的研究：基于接觸角對比測試分析
發(fā)布時(shí)間：2025-09-18 點(diǎn)擊次數(shù)：98
柔性電路板（FPC）以其輕、薄、可彎曲等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療儀器等高端電子領(lǐng)域。FPC的基材通常為聚酰亞胺（PI）或聚酯（PET）等高分子材料，這些材料本身具有較低的表面能和高疏水性，表現(xiàn)為較大的水接觸角。這種固有的疏水性在后續(xù)制造工藝中會帶來顯著挑戰(zhàn)，例如：
影響油墨、阻焊層的附著力： 導(dǎo)致線路印刷困難或脫落。
降低焊錫膏的潤濕鋪展性： 易造成虛焊、冷焊等缺陷，影響焊接可靠性。
阻礙芯片與基板的結(jié)合： 影響芯片封裝（COF）的良率。
因此，對FPC材料進(jìn)行表面改性，以提高其潤濕性和附著力，是提升產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。UV光照處理作為一種高效、清潔、無污染的干式表面改性技術(shù)，備受業(yè)界青睞。本研究通過對比UV處理前后FPC材料接觸角的變化，定量評估其改性效果，并深入探討其作用機(jī)理。
一、材料與樣品制備
樣品： 采用標(biāo)準(zhǔn)的單面聚酰亞胺（PI）基FPC材料，尺寸為50mm × 50mm。
預(yù)處理： 所有樣品在測試前均使用無水乙醇和去離子水進(jìn)行超聲清洗，以去除表面污染物，隨后用氮?dú)獯蹈刹⒅糜诟稍锲髦袀溆谩?/span>
二、UV光照處理
設(shè)備：采用低壓汞燈作為UV光源，其主要發(fā)射波長為184.9nm和253.7nm。
參數(shù)：將清洗后的FPC樣品置于UV光源下一定距離處，進(jìn)行不同時(shí)長（如30s、60s、120s）的照射處理。照射過程中，樣品處于大氣環(huán)境中。
三、接觸角測試
設(shè)備：接觸角測量儀
1、采用座滴法測試：
①使用微量注射器在樣品表面滴加一滴超純水（體積通常為2-5μL）。
②通過高速相機(jī)捕捉水滴在樣品表面的靜態(tài)形態(tài)。
③采用軟件自帶的光學(xué)分析法（如Young-Laplace方程擬合法）計(jì)算左右接觸角并取平均值。
2、對比組： 對每個未處理樣品和經(jīng)過不同UV照射時(shí)間的樣品，至少在表面不同位置測量5次接觸角，最終結(jié)果取算術(shù)平均值，以確保數(shù)據(jù)的可靠性。
研究通過系統(tǒng)的接觸角對比測試，證實(shí)了UV光照處理是一種高效、可靠的FPC表面改性方法。
1、效果顯著： UV處理能使FPC材料的表面水接觸角從處理前的70°以上大幅降低至30°左右，表面潤濕性得到根本性改善。
2、機(jī)理明確： 該改性源于UV光誘導(dǎo)的表面光化學(xué)反應(yīng)，通過清潔表面、引入極性官能團(tuán)和可能產(chǎn)生的微粗糙化效應(yīng)，共同提高了FPC的表面能。
3、應(yīng)用價(jià)值： 該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于FPC制造流程中，作為焊接、涂覆、粘結(jié)和封裝前的關(guān)鍵預(yù)處理步驟，能有效提升后續(xù)工藝的加工質(zhì)量、產(chǎn)品良率及最終產(chǎn)品的長期可靠性，對推動電子制造業(yè)向更高精度和可靠性發(fā)展具有重要意義。
