UV光照对FPC材料表面润湿性影响的研究：基于接触角对比测试分析

  柔性电路板（FPC）以其轻、薄、可弯曲等特点，广泛应用于智能手机、可穿戴设备、医疗仪器等高端电子领域。FPC的基材通常为聚酰亚胺（PI）或聚酯（PET）等高分子材料，这些材料本身具有较低的表面能和高疏水性，表现为较大的水接触角。这种固有的疏水性在后续制造工艺中会带来显著挑战，例如：

影响油墨、阻焊层的附着力： 导致线路印刷困难或脱落。

降低焊锡膏的润湿铺展性： 易造成虚焊、冷焊等缺陷，影响焊接可靠性。

阻碍芯片与基板的结合： 影响芯片封装（COF）的良率。

  因此，对FPC材料进行表面改性，以提高其润湿性和附着力，是提升产品质量的关键环节。UV光照处理作为一种高效、清洁、无污染的干式表面改性技术，备受业界青睐。本研究通过对比UV处理前后FPC材料接触角的变化，定量评估其改性效果，并深入探讨其作用机理。

一、材料与样品制备

样品： 采用标准的单面聚酰亚胺（PI）基FPC材料，尺寸为50mm × 50mm。

预处理： 所有样品在测试前均使用无水乙醇和去离子水进行超声清洗，以去除表面污染物，随后用氮气吹干并置于干燥器中备用。

二、UV光照处理

设备：采用低压汞灯作为UV光源，其主要发射波长为184.9nm和253.7nm。

参数：将清洗后的FPC样品置于UV光源下一定距离处，进行不同时长（如30s、60s、120s）的照射处理。照射过程中，样品处于大气环境中。

三、接触角测试

设备：接触角测量仪

1、采用座滴法测试：

①使用微量注射器在样品表面滴加一滴超纯水（体积通常为2-5μL）。

②通过高速相机捕捉水滴在样品表面的静态形态。

③采用软件自带的光学分析法（如Young-Laplace方程拟合法）计算左右接触角并取平均值。

2、对比组： 对每个未处理样品和经过不同UV照射时间的样品，至少在表面不同位置测量5次接触角，最终结果取算术平均值，以确保数据的可靠性。

  研究通过系统的接触角对比测试，证实了UV光照处理是一种高效、可靠的FPC表面改性方法。

1、效果显著： UV处理能使FPC材料的表面水接触角从处理前的70°以上大幅降低至30°左右，表面润湿性得到根本性改善。

2、机理明确： 该改性源于UV光诱导的表面光化学反应，通过清洁表面、引入极性官能团和可能产生的微粗糙化效应，共同提高了FPC的表面能。

3、应用价值： 该技术可广泛应用于FPC制造流程中，作为焊接、涂覆、粘结和封装前的关键预处理步骤，能有效提升后续工艺的加工质量、产品良率及最终产品的长期可靠性，对推动电子制造业向更高精度和可靠性发展具有重要意义。