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等離子表面處理技術(shù)在印制電路板中的應(yīng)用介紹...
在印制電路板特別是高密度互連（HDI）板的制作中，需要進(jìn)行孔金屬化過(guò)程，使層與層之間通過(guò)金屬化的孔實(shí)現(xiàn)電氣導(dǎo)通。激光孔或者機(jī)械孔因?yàn)樵阢@孔過(guò)程中存在著局部高溫，使得在鉆孔后往往有殘留的膠狀物質(zhì)附在孔內(nèi)。為防止后續(xù)金屬化過(guò)程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，金屬化過(guò)程之前必須將其除去。 目前除鉆污過(guò)程主要有高錳酸鉀法等濕工序，由于藥液進(jìn)入孔內(nèi)有難度，其除鉆污效果具有局限性。等離子表面處理作為一種干工序很好了解決了這個(gè)難題。
等離子體又稱物質(zhì)的第四態(tài)，它是一種整體呈 電中性的電離體。等離子氣體的生成必須具有以下幾個(gè)條件 ：具有一定的真空度；在保持一定真空度下通入所選氣體；開啟射頻電源，向 真空器內(nèi)電極施加高壓電場(chǎng)，使氣體在兩電極之間電離，放出輝光，形成等離子體。在印制電路板中等離子清洗過(guò)程主要分為三個(gè)階段。第一階段為產(chǎn)生的含自由基、電子、分子等離子體，形成的氣相物質(zhì)被吸附在鉆污固體表面的過(guò)程；第二階段為被吸附的基團(tuán)與鉆污固體表面分子反應(yīng)生成分子產(chǎn)物以及隨后所生成的分子產(chǎn)物解析形成氣相的反應(yīng)過(guò)程；第三階段為與等離子體反應(yīng)后的反應(yīng)殘余物的脫離過(guò)程。
等離子孔清洗：
等離子進(jìn)行孔清洗是在印制電路板中的首要應(yīng)用，通常采用氧氣和四氟化碳的混合氣體作為氣源，為得到較好的處理效果，控制氣體比例是所生產(chǎn)的等離子體活性的決定因素。
等離子表面活化：
聚四氟乙烯材料主要應(yīng)用于微波板中，一般FR-4 多層板孔金屬化過(guò)程是無(wú)法實(shí)用的，其主要原因在于 在化學(xué)沉銅前的活化過(guò)程。目前濕制程處理方式為利 用一種萘鈉絡(luò)合物處理液使孔內(nèi)的聚四氟乙烯表層原子受到浸蝕達(dá)到潤(rùn)濕孔壁的目的。其難點(diǎn)在于處理液的難合成、毒性以及配置保存期較短。等離子處理過(guò)程為一種干法制程很好的解決了這些難題。
等離子去除殘留物：
等離子用于去除印制電路板制作一些工序中的非金屬殘留物，是一種很好的選擇。在圖形轉(zhuǎn)移工序中，貼壓干膜后的印制電路板經(jīng)曝光之后，需要進(jìn)行顯影蝕刻處理，去掉不需要干膜保護(hù)的銅區(qū)域，其過(guò)程為利用顯影液溶解掉未被曝光的干膜，以便在隨后的蝕刻過(guò)程蝕刻掉該未曝光干膜覆蓋的銅面。此顯影過(guò)程中，往往由于顯影缸噴管壓力不均等原因使得局部未曝光的干膜未能被全部溶解掉，形成殘留物。這種情況在精細(xì)線路的制作中更容易發(fā)生，最終在隨后的蝕刻后造成短路。采用等離子處理可以很好的將干膜殘留物去掉。 再者，在電路板貼裝元件時(shí)，BGA等區(qū)域要求具有干凈的銅面，殘留物的存在影響焊接的可靠性。 采用以空氣為氣源進(jìn)行等離子清洗，實(shí)驗(yàn)證明了其可行性，達(dá)到了清洗的目的。
等離子表面處理過(guò)程為一種干制程，相對(duì)于濕制程來(lái)說(shuō)，其具有諸多的優(yōu)勢(shì)，這是等離子體本身特征所決定了。由高壓電離出的總體顯電中性的等離子體具有很高的活性，能夠與材料表面原子進(jìn)行不斷的反應(yīng)， 使表面物質(zhì)不斷激發(fā)成氣態(tài)物質(zhì)揮發(fā)出去，達(dá)到清洗的目的。其在印制電路板制造過(guò)程中具有很好的實(shí)用性，是一種干凈、環(huán)保、高效的清洗方法。
