??????微波技術(shù)的飛快發(fā)展，研制新型的微波器件，使微波系統(tǒng)小型化、輕量化、節(jié)能化、高可靠性的重要途徑?，F(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在航天、航空、雷達(dá)、通訊、儀表等領(lǐng)域。印制微波組件的研制工藝思路，是根據(jù)微波組件的技術(shù)要求提出的，而也是從軍事技術(shù)應(yīng)用而引發(fā)的。

　　 一． 組件基材的選擇

　　 根據(jù)技術(shù)性能的要求，通過反復(fù)論證，決定采用聚四氟乙烯（F-4）作基材。該基材是一種含氟 的有機(jī)塑料，是屬于熱塑性材料。它的分子結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，有強(qiáng)的主價(jià)鍵和次價(jià)鍵，具有優(yōu)異的電氣性能。其介質(zhì)損耗低（tgδ10－4）、介質(zhì)常數(shù)小（2.1左右）。頻率范圍-1000MC，在-180－310℃下，有很高的絕緣電阻和抗電強(qiáng)度。而且該材料不吸潮，在高濕度條件下，表面電阻無明顯變化。就是電孤發(fā)生后，也無導(dǎo)電殘余物，表面電阻也不下降。

　　 F-4基材有極好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)任何化學(xué)藥品及有機(jī)溶劑穩(wěn)定，長(zhǎng)期在空氣中不老化。它的耐熱性能好，能在250℃下長(zhǎng)期使用、在310℃能短期使用，低溫性能也好，在-269℃條件下其材料使用時(shí)不會(huì)發(fā)脆。

　　 無論電氣性能、化學(xué)性能等比較理想的制作微波組件的基材。

　　 二．印制組件導(dǎo)體的形成

　　 選擇聚四氟乙烯作為微波組件的基材盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但比較有難度的是如何在其表面覆壓銅箔（當(dāng)然現(xiàn)在有覆銅箔層壓材料）。為更好的掌握微波組件制件的工藝特性，決定選擇無銅箔基材。成本比較低。但是，此種有機(jī)材料表面具有飩性，就很難與金屬層牢固結(jié)合。要在基體表面形成導(dǎo)體層，就必須首先解決表面所要形成電路導(dǎo)體的基礎(chǔ)即金屬層。所以，要采用法化學(xué)沉積工藝，則必須對(duì)該材料的表面進(jìn)行活化處理。根據(jù)此種材料的工藝特性，需采用鈉-氨絡(luò)合物、鈉-荼絡(luò)合物的活化處理，然后者 能進(jìn)行化學(xué)鍍銅，再使用電鍍工藝加厚鍍銅，這樣的工藝方法，才能獲得較強(qiáng)的表面與金屬銅層結(jié)合力。但這種處理非常麻煩、操作也很復(fù)雜，而且活化后的表面比較粗糙、銅層的光澤度也較差。

　　 通過對(duì)比，最后選擇覆銅箔法，即經(jīng)過層壓機(jī)進(jìn)行熱壓制成覆銅箔板。要獲得比較理想的剝離強(qiáng)度，就必須更好的選擇可實(shí)用的粘合劑。經(jīng)熱壓后進(jìn)行表面處理，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，利用圖像轉(zhuǎn)移工藝制造出合格的、高精度的印制組件，最后利用化學(xué)方法制成符合公差要求的微波組件。

　　 三．選擇粘合劑

　　 聚四氟乙烯采用何種類型的粘合劑才能確保熱壓制后覆銅箔板的剝離強(qiáng)度。經(jīng)過研究從工藝角度分析，采用聚全氟乙丙烯（即四氟乙烯六氟丙烯共聚物，牌號(hào)F-46）為粘合劑比較適合。原因是因?yàn)樗脑S多性能與F-4相接近，而且熔點(diǎn)比F-4低，非常符合工藝和使用技術(shù)要求。

　　 四．銅箔的氧化處理

　　 從多年制作多層板的經(jīng)驗(yàn)，要想提高基材表面與銅箔的結(jié)合強(qiáng)度，必須對(duì)銅箔進(jìn)行轉(zhuǎn)化膜的處理，以增加面積的表面比，提高其剝離強(qiáng)度。因?yàn)閯冸x強(qiáng)度的大小除控制層壓工藝條件外，還決定于銅箔表面的處理方法。于是決定采用氧化處理工藝。工藝方法如下：

　　 銅導(dǎo)體的化學(xué)氧化處理后，表面形成一層薄而致密的、與在基體結(jié)合牢固的氧化膜，膜層厚度為0.5－2μm。根據(jù)氧化工藝的不同，氧化膜的組成可以是氧化銅（CuO）為黑色、氧化亞銅（Cu2O）為紅色或它們的混合物。如氧化層中氧化亞銅為主則為紅棕色,否則為黑色氧化膜.。由于二者的結(jié)構(gòu)不同。氧化可以呈現(xiàn)出不同的顏色，即黑色氧化膜和棕色氧化膜。黑色氧化膜是樹枝狀晶體或針狀晶體，突出銅表面，熱壓時(shí)，粘合劑受熱熔化，流入晶體形成一個(gè)很強(qiáng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。而紅色棕色氧化膜為均勻的粒狀結(jié)構(gòu)，熱壓時(shí)也應(yīng)構(gòu)成一個(gè)很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。
根有關(guān)資料介紹兩種結(jié)構(gòu)受熱斷裂情況不同，樹枝狀的黑色氧化膜受熱易斷裂，而粒狀晶體的紅色氧化膜，受熱后不易斷裂，粘合力強(qiáng)?，F(xiàn)用的配方：

　　 1．堿式碳酸銅 [CuCO2·Cu(OH)2] 124克
氨水 （NH4OH ，25%） 364毫克
去離子水 1升
溶液溫度 15 ～ 30℃
氧化時(shí)間 15 ～ 20min

　　 經(jīng)過處理過的內(nèi)層導(dǎo)體，再用草酸溶液，在溶液溫度60～70℃下處理3-5分鐘，沖洗后進(jìn)行粗化處理（溶液為過硫酸銨180－200g/L、硫酸10ml/L，室溫，處理時(shí)間1-2分鐘，沖洗干凈后就可以進(jìn)行氧化處理（也可采用氫氧化鈉溶液電化學(xué)氧化處理）。

　　 2． 配制方法：將計(jì)量好的堿式碳酸銅與氨水混合后，放置在比較密閉容器內(nèi)，最好放置24小時(shí)，使其反應(yīng)完全。使用時(shí)加水至規(guī)定體積攪拌均勻即可用。

　　 3．氧化后的質(zhì)量控制：經(jīng)過氧化處理的銅箔必須嚴(yán)格地進(jìn)行有效的控制。因?yàn)榻?jīng)過氧化的銅箔存放不當(dāng)，在壓制會(huì)導(dǎo)致氧化膜脫落，使剝離強(qiáng)度明顯下降。其主要原因是由于在潮濕的空氣中，氧化膜受化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕造成的。為防止氧化膜脫落現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)將剛氧化的銅箔在專用烘箱內(nèi)烤干，放在容器內(nèi)或塑料袋中，加干燥劑，嚴(yán)格的密封，隔絕與空氣的接觸。

　　 五．壓制質(zhì)量的控制

　　 根據(jù)該種類型材料的工藝特性，如何確保壓制后的剝離強(qiáng)度，其壓制溫度的控制卻是很重要的、也是壓制的關(guān)鍵所在。從壓制材料分析，F(xiàn)-4材料當(dāng)將溫度加到320～327℃時(shí)，材料開始變相，變成透明的無定狀態(tài)，加熱到400℃時(shí)，基材開始分解為有毒的氣態(tài)單質(zhì)，它不僅污染作業(yè)環(huán)境，而且經(jīng)熱壓出來的半成品的板會(huì)產(chǎn)生氣泡、皺紋等缺陷。當(dāng)使用較低的溫度時(shí)，銅箔與板基材的結(jié)合力差。因此，應(yīng)根據(jù)所選擇的基材的物理和化學(xué)性質(zhì)來決定壓制溫度，因?yàn)樗捎玫臈l件不同，要選擇 適當(dāng)?shù)膲褐茰囟?，需要進(jìn)行試驗(yàn)來確定壓制的工藝參數(shù)。

　　 六．覆銅箔板厚度的控制

　　 所采用的基體材料的物理性質(zhì)，需要特別要注意控制，因?yàn)樵摬牧显跓釅簵l件下，材料形成流動(dòng)的液體狀態(tài)，如采用一般的壓制工藝方法是無法控制板的最終厚度的變化。為此，需要在模具結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改裝，使適應(yīng)壓制后材料在流動(dòng)狀態(tài)下的變化，除改造模具結(jié)構(gòu)外，還要注意裝料的幾何尺寸。如F-4板下料的尺寸過大，熱壓時(shí)多余的料流不出去，就會(huì)導(dǎo)致板的厚度加大；反則如F-4尺寸過小，還會(huì)造成板的靠邊處理厚度不足。

　　 七．基板尺寸穩(wěn)定性的控制

　　 該材料和導(dǎo)體材料-銅箔熱膨脹系數(shù)是相差10倍，在壓制過程中，會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力。當(dāng)壓制完成后，經(jīng)過圖像轉(zhuǎn)移，經(jīng)化學(xué)腐蝕后，使局部的應(yīng)力釋放，導(dǎo)致圖形尺寸產(chǎn)生收縮，制作的產(chǎn)品只能報(bào)廢。此外，因?yàn)樯婕暗墓ば虮容^多，經(jīng)過多次受熱處理，使組件收縮加大，，其收縮率達(dá)到2－4%，會(huì)嚴(yán)重影響使用。為此，需經(jīng)過一系列的工藝試驗(yàn)，模索收縮后尺寸變化規(guī)律，最后采取對(duì)底片的尺寸加大的辦法解決之

　　 八．效果：

　　 通過多次工藝試驗(yàn)，制作的組件基本上滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求。該微波組件表面平整、線條邊緣整齊、尺寸結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確。導(dǎo)體對(duì)基體的剝離強(qiáng)度達(dá)到0.8-1.3kg/cm2，厚度公差為±0.02mm，經(jīng)反復(fù)焊接無分層起泡等現(xiàn)象。