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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
發布時間：2025-09-18 點擊次數：68
柔性電路板（FPC）以其輕、薄、可彎曲等特點，廣泛應用于智能手機、可穿戴設備、醫療儀器等高端電子領域。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，表現為較大的水接觸角。這種固有的疏水性在后續制造工藝中會帶來顯著挑戰，例如：
影響油墨、阻焊層的附著力： 導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合： 影響芯片封裝（COF）的良率。
因此，對FPC材料進行表面改性，以提高其潤濕性和附著力，是提升產品質量的關鍵環節。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，備受業界青睞。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理。
一、材料與樣品制備
樣品： 采用標準的單面聚酰亞胺（PI）基FPC材料，尺寸為50mm × 50mm。
預處理： 所有樣品在測試前均使用無水乙醇和去離子水進行超聲清洗，以去除表面污染物，隨后用氮氣吹干并置于干燥器中備用。
二、UV光照處理
設備：采用低壓汞燈作為UV光源，其主要發射波長為184.9nm和253.7nm。
參數：將清洗后的FPC樣品置于UV光源下一定距離處，進行不同時長（如30s、60s、120s）的照射處理。照射過程中，樣品處于大氣環境中。
三、接觸角測試
設備：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通過高速相機捕捉水滴在樣品表面的靜態形態。
③采用軟件自帶的光學分析法（如Young-Laplace方程擬合法）計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過不同UV照射時間的樣品，至少在表面不同位置測量5次接觸角，最終結果取算術平均值，以確保數據的可靠性。
研究通過系統的接觸角對比測試，證實了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、機理明確： 該改性源于UV光誘導的表面光化學反應，通過清潔表面、引入極性官能團和可能產生的微粗糙化效應，共同提高了FPC的表面能。
3、應用價值： 該技術可廣泛應用于FPC制造流程中，作為焊接、涂覆、粘結和封裝前的關鍵預處理步驟，能有效提升后續工藝的加工質量、產品良率及最終產品的長期可靠性，對推動電子制造業向更高精度和可靠性發展具有重要意義。
