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等离子表面处理在印制电路板中的应用

发表日期:2019-07-06 文章编辑: 浏览次数:73

等离子表面处理在印刷电路板中的应用

在印制电路板(PCB),特别是高密度互连(HDI)板的制造中,必须进行孔金属化工艺,以实现各层间通过金属化孔的导电。激光孔或机械孔在钻孔过程中,由于局部温度较高,常有残留的胶状物质附着在孔上。为了防止后续金属化过程中的质量问题,必须在金属化之前将其去除。目前,在钻井污染去除过程中,主要有高锰酸钾法等湿法工艺。由于药水难以进入井眼,其去除钻井污染的效果有局限性。等离子体表面处理作为一种干燥过程,解决了这一问题。

等离子清洗的原理:

等离子体,也被称为物质的第四种状态,是一个整体呈电中性的电离体。等离子体气体的形成必须具备以下条件:具有一定的真空度;在一定的真空度下进入所选择的气体;打开射频电源,在真空装置的内电极上施加高压电场,使两个电极之间的气体电离,发出辉光并形成等离子体。印刷电路板的等离子清洗过程可分为三个阶段。第一阶段是将自由基、电子和分子等离子体形成的气相物质吸附在钻孔固体表面上的过程;第二阶段是吸附基团与钻削固体表面上的分子形成分子产物和随后的分子产物形成气相的反应过程;第三阶段是反应残留物与等离子体反应后的分离过程。

等离子孔清洗:

等离子清洗是印刷电路板的主要应用。氧和四氟化碳通常用作气体源。为了获得更好的处理效果,控制气体比是影响等离子体活性的决定性因素。

等离子表面活化:

聚四氟乙烯(PTFE)材料主要用于微波板。一般的FR-4多层板孔金属化工艺不实用,其主要原因是化学沉淀前的活化过程。目前,润湿过程是用萘萘络合物溶液在孔中刻蚀聚四氟乙烯表面原子来润湿孔壁。其难点在于处理液的合成难、毒性大、保质期短。等离子体处理过程是解决这些问题的干燥过程。

等离子去除残留物:

在某些印刷电路板生产过程中,等离子体是去除非金属残留物的良好选择。在图案转移过程中,曝光后,需要显影并蚀刻压干膜的印刷电路板,以去除不需要干膜保护的铜区域。该方法是通过显影液溶解未曝光的干膜,以便在随后的蚀刻过程中蚀刻未曝光的干膜覆盖的铜表面。在开发过程中,由于开发缸喷嘴压力不均匀,局部未暴露的干膜不能完全溶解,形成残馀物。这种情况更有可能发生在细线的制作上,造成后续蚀刻后的短路。等离子体处理可以去除干膜残渣。此外,在电路板上安装元件时,BGA等区域需要清洁的铜表面,残留物的存在会影响焊接的可靠性。以空气为气源的等离子体清洗是可行的,达到了净化的目的。

等离子表面处理工艺是一种干燥工艺。与湿法相比,它具有许多优点,这取决于等离子体本身的特性。高压电离的全电中性等离子体具有较高的活性,可与材料的表面原子连续反应,从而激发表面材料蒸发为气态物质,达到净化的目的。它在印刷电路板制造过程中具有良好的实用性,是一种清洁、环保、高效的清洗方法。

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