談起等離子體處理技術在印制電路板生(sheng)產工藝(yi)中的(de)應用,有人(ren)或許(xu)還感覺有些(xie)陌生(sheng),在這里作個簡單介(jie)紹,借此也(ye)希望和PCB的(de)同行們多(duo)(duo)多(duo)(duo)交流和探討。
一、等(deng)離(li)子體應用
等離子(zi)體(ti)加工(gong)技(ji)術(shu)是在(zai)(zai)半導體(ti)制造中創立起來的一種新(xin)技(ji)術(shu)。它(ta)早在(zai)(zai)半導體(ti)制造中得到了廣泛應用,是半導體(ti)制造不可缺少的工(gong)藝。所以(yi),它(ta)在(zai)(zai)IC加工(gong)中是一種很長(chang)久而(er)成(cheng)熟的技(ji)術(shu)。
由(you)于等(deng)離(li)子體是(shi)一(yi)種具有很(hen)高能量和極高活性的物質(zhi),它對于任(ren)何有機材(cai)料等(deng)都具有良好(hao)的蝕刻作用(yong),因而在最(zui)近幾年也被引用(yong)到(dao)印制板制造中來。
隨著等(deng)離(li)子體加工技(ji)術運用(yong)的日益普及,在PCB 制程中(zhong)目前主要有以下(xia)功用(yong):
(1) 孔壁凹蝕 / 去除孔壁樹脂鉆(zhan)污
對于一般FR-4多層印制電路板制造來說,其數控鉆(zhan)(zhan)孔后(hou)的(de)去除孔壁樹脂(zhi)鉆(zhan)(zhan)污和凹(ao)蝕處理(li)(li),通常(chang)有濃(nong)硫酸(suan)處理(li)(li)法、鉻酸(suan)處理(li)(li)法、堿性高錳酸(suan)鉀溶液處理(li)(li)法和等(deng)離子體處理(li)(li)法。
但對于(yu)撓性印制(zhi)電(dian)路(lu)板和(he)剛-撓性印制(zhi)電(dian)路(lu)板去除鉆污(wu)的(de)處(chu)理上(shang),由于(yu)材料(liao)的(de)特性不同,若采(cai)用(yong)上(shang)述化(hua)學(xue)處(chu)理法進行,其(qi)效果是不理想的(de),而采(cai)用(yong)等離子(zi)體(ti)去鉆污(wu)和(he)凹蝕,可獲得孔壁較(jiao)好的(de)粗糙度,有利于(yu)孔金屬化(hua)電(dian)鍍,并(bing)同時具有“三維”凹蝕的(de)連接特性。
(2) 聚四氟乙(yi)烯材料的活化處理
但凡進行過聚四氟(fu)(fu)乙烯(xi)材料孔(kong)(kong)金(jin)屬化(hua)(hua)(hua)制(zhi)造的(de)(de)工程師(shi),都有這樣的(de)(de)體會:采用一般FR-4多(duo)層印制(zhi)電路板孔(kong)(kong)金(jin)屬化(hua)(hua)(hua)制(zhi)造的(de)(de)方法,是無法得到(dao)孔(kong)(kong)金(jin)屬化(hua)(hua)(hua)成功的(de)(de)聚四氟(fu)(fu)乙烯(xi)印制(zhi)板的(de)(de)。其最大(da)的(de)(de)難點是化(hua)(hua)(hua)學(xue)沉銅前的(de)(de)聚四氟(fu)(fu)乙烯(xi)活化(hua)(hua)(hua)前處理,也是最為關鍵(jian)的(de)(de)一步(bu)。
有多種(zhong)方(fang)法可(ke)用于聚四(si)氟乙(yi)烯材料化學沉銅前的活(huo)化處(chu)理,但總(zong)結起來,能達到保證產(chan)品質量并適合于批生產(chan)的,主(zhu)要有以下(xia)兩種(zhong)方(fang)法:
(A) 化(hua)學處理法
金(jin)屬鈉和萘(nai),于非(fei)水(shui)溶劑如(ru)四氫呋喃或乙(yi)二醇二甲醚等溶液內(nei)(nei)反應,形成一種萘(nai)鈉絡合物。該鈉萘(nai)處理液,能使(shi)孔內(nei)(nei)之聚四氟(fu)乙(yi)烯表層原子受到浸蝕(shi),從而達到潤濕孔壁(bi)的目的。此為(wei)經典(dian)成功的方法,效果(guo)良好,質(zhi)量穩定,目前應用(yong)最廣。
(B) 等離子體(ti)處理(li)法
此處(chu)理(li)方法(fa)為干法(fa)制程,操作簡便(bian)、處(chu)理(li)質量(liang)穩定且可靠(kao),適合于批量(liang)化生(sheng)產。而化學處(chu)理(li)法(fa)的鈉(na)萘處(chu)理(li)液(ye)來講,其難于合成、毒性大,且保(bao)質期(qi)較短,需(xu)根(gen)據生(sheng)產情況進行配(pei)制,對安(an)全要求很高(gao)。
因此,目前對于(yu)聚(ju)四氟(fu)乙烯表面的(de)活化(hua)處理(li),大多采(cai)用等離子體處理(li)法進行,操作(zuo)方(fang)便,還明顯減少了廢水處理(li)。
(3) 碳化(hua)物去除
等離子處理(li)法,不但在各(ge)類(lei)板料的鉆(zhan)(zhan)污處理(li)方面效果明顯,而且在復合樹脂材料和(he)微(wei)小孔(kong)除(chu)鉆(zhan)(zhan)污方面更(geng)顯示出其(qi)優越性。除(chu)此之(zhi)外,隨著(zhu)更(geng)高(gao)互連(lian)密度(du)積(ji)層(ceng)式(shi)多層(ceng)印(yin)制電路(lu)板制造需(xu)求(qiu)的不斷增(zeng)加,大量運用到激光技(ji)術(shu)進(jin)行鉆(zhan)(zhan)盲(mang)(mang)孔(kong)制造,作為激光鉆(zhan)(zhan)盲(mang)(mang)孔(kong)應用的付產物——碳而言(yan),需(xu)于(yu)孔(kong)金屬(shu)化制作工(gong)藝前加以去(qu)除(chu)。此時(shi),等離子體處理(li)技(ji)術(shu),毫不諱言(yan)地擔當其(qi)了除(chu)去(qu)碳化物的重(zhong)任。
(4) 內層預(yu)處理
隨著各(ge)類(lei)印(yin)(yin)制(zhi)(zhi)電(dian)路板(ban)(ban)制(zhi)(zhi)造(zao)需求的不(bu)斷增(zeng)加(jia),給(gei)相應的加(jia)工技術提(ti)出了越(yue)來越(yue)高(gao)的要求。其中(zhong),對(dui)于撓(nao)性(xing)印(yin)(yin)制(zhi)(zhi)電(dian)路板(ban)(ban)和剛-撓(nao)性(xing)印(yin)(yin)制(zhi)(zhi)電(dian)路板(ban)(ban)的內(nei)層前處理,可增(zeng)加(jia)表面的粗糙度(du)和活性(xing),提(ti)高(gao)板(ban)(ban)內(nei)層間的結合力,這對(dui)于成功制(zhi)(zhi)造(zao)也(ye)是很(hen)關鍵的.
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