با ظهور عصر اطلاعات دیجیتال، الزامات ارتباطات با فرکانس بالا، انتقال با سرعت بالا و محرمانه بودن ارتباطات بیشتر و بیشتر می شود.به عنوان یک محصول پشتیبانی ضروری برای صنعت فناوری اطلاعات الکترونیک، PCB به بستر نیاز دارد تا عملکرد ثابت دی الکتریک پایین، ضریب تلفات رسانه ای کم، مقاومت در برابر دمای بالا و غیره را برآورده کند و برای برآورده کردن این عملکرد نیاز به استفاده از فرکانس بالا ویژه دارد. بسترهایی که بیشتر مورد استفاده از تفلون (PTFE) هستند.با این حال، در فرآیند پردازش PCB، به دلیل عملکرد ضعیف تر شدن سطح مواد تفلون، خیس کردن سطح توسط عملیات پلاسما قبل از متالیزاسیون سوراخ مورد نیاز است تا از پیشرفت صاف فرآیند متالیزاسیون سوراخ اطمینان حاصل شود.

پلاسما چیست؟

پلاسما شکلی از ماده است که عمدتاً از الکترون‌های آزاد و یون‌های باردار تشکیل شده است که به طور گسترده در جهان یافت می‌شود و اغلب به عنوان چهارمین حالت ماده شناخته می‌شود که به عنوان پلاسما یا «حالت فوق گازی» شناخته می‌شود، همچنین به عنوان «پلاسما» نیز شناخته می‌شود.پلاسما رسانایی بالایی دارد و به شدت با میدان های الکترومغناطیسی همراه است.

سازوکار

استفاده از انرژی (به عنوان مثال انرژی الکتریکی) در یک مولکول گاز در یک محفظه خلاء ناشی از برخورد الکترون‌های شتاب‌دار، التهاب بیرونی‌ترین الکترون‌های مولکول‌ها و اتم‌ها، و تولید یون‌ها یا رادیکال‌های آزاد بسیار واکنش‌پذیر است.بنابراین یون های حاصله، رادیکال های آزاد به طور مداوم توسط نیروی میدان الکتریکی برخورد می کنند و شتاب می گیرند، به طوری که با سطح ماده برخورد می کند، و پیوندهای مولکولی را در محدوده چند میکرون از بین می برد، باعث کاهش ضخامت معین، ایجاد برآمدگی می شود. سطوح، و در عین حال ایجاد تغییرات فیزیکی و شیمیایی سطح مانند گروه تابعی از ترکیب گاز، بهبود نیروی باند مس روکش، آلودگی زدایی و اثرات دیگر.

در پلاسمای فوق معمولاً از اکسیژن، نیتروژن و گاز تفلون استفاده می شود.

پردازش پلاسما در زمینه PCB استفاده می شود

• سوراخ سوراخ پس از حفاری، حذف خاک حفاری دیوار سوراخ.
• کاربید را پس از حفاری لیزری سوراخ های کور بردارید.
• هنگامی که خطوط ریز ایجاد می شود، باقی مانده از فیلم خشک حذف می شود.
• سطح دیواره سوراخ قبل از رسوب کردن مواد تفلون در مس فعال می شود.
• فعال سازی سطح قبل از لمینیت صفحه داخلی.
• تمیز کردن قبل از غرق شدن طلا؛
• فعال سازی سطح قبل از خشک کردن و جوشکاری فیلم.
• تغییر شکل سطح داخلی و خیس شدن، بهبود نیروی اتصال بین لایه.
• بازدارنده های خوردگی و بقایای فیلم جوشکاری را حذف کنید.

نمودار کنتراست اثرات پس از پردازش

1. آزمایش بهبود هیدروفیل

2. SEM با روکش مس در سوراخ های ورق RF-35 قبل و بعد از درمان پلاسما

3. رسوب مس روی سطح برد PTFE Base قبل و بعد از اصلاح پلاسما

4. وضعیت ماسک لحیم کاری سطح تخته پایه PTFE قبل و بعد از اصلاح پلاسما

شرح عمل پلاسما

1، درمان فعال مواد تفلون

اما تمام مهندسانی که در متالیزاسیون سوراخ های مواد پلی تترا فلوئورواتیلن فعالیت داشته اند این تجربه را دارند: استفاده از مواد معمولی برد مدار چاپی چند لایه FR-4 روش پردازش متالیزاسیون سوراخ، متالیزاسیون سوراخ PTFE موفقیت آمیز نیست.در میان آنها، درمان پیش فعال سازی PTFE قبل از رسوب شیمیایی مس یک مشکل بزرگ و یک مرحله کلیدی است.در عملیات فعال سازی مواد PTFE قبل از رسوب شیمیایی مس می توان از روش های زیادی استفاده کرد، اما در مجموع می تواند کیفیت محصولات را تضمین کند که برای اهداف تولید انبوه مناسب می باشد:

الف) روش فرآوری شیمیایی: فلز سدیم و رادون، واکنش در حلال های غیرآبی مانند محلول تتراهیدروفوران یا گلیکول دی متیل اتر، تشکیل کمپلکس نیو سدیم، محلول تصفیه سدیم، می تواند اتم های سطح تفلون را در برای رسیدن به هدف خیس کردن دیواره سوراخ، سوراخ آغشته شده است.این یک روش معمولی است، اثر خوب، کیفیت پایدار، به طور گسترده استفاده می شود.

ب) روش درمان پلاسما: این فرآیند ساده برای عملیات، کیفیت پردازش پایدار و قابل اعتماد، مناسب برای تولید انبوه، استفاده از تولید فرآیند خشک کردن پلاسما است.محلول درمان بوته سدیم تهیه شده توسط روش شیمیایی برای سنتز دشوار است، سمیت بالا، ماندگاری کوتاه است، باید با توجه به وضعیت تولید، الزامات ایمنی بالا فرموله شود.بنابراین، در حال حاضر، درمان فعال سازی سطح PTFE، روش تصفیه پلاسما بیشتر، آسان برای کار، و تا حد زیادی کاهش تصفیه فاضلاب.

2، حذف حفاری دیوار سوراخ / حفاری رزین دیوار سوراخ

برای پردازش تخته مدار چاپی چند لایه FR-4، حفاری CNC آن پس از حفاری رزین دیواره سوراخ و حذف سایر مواد، معمولاً با استفاده از تیمار اسید سولفوریک غلیظ، تیمار اسید کرومیک، درمان پرمنگنات پتاسیم قلیایی و تصفیه پلاسما.با این حال، در برد مدار چاپی انعطاف پذیر و برد مدار چاپی سفت و سخت انعطاف پذیر برای حذف درمان خاک حفاری، به دلیل تفاوت در ویژگی های مواد، در صورت استفاده از روش های درمان شیمیایی فوق، اثر ایده آل نیست و استفاده از پلاسما برای حفاری کثیفی و حذف مقعر، می توانید زبری دیواره سوراخ بهتری را بدست آورید که منجر به آبکاری فلزی سوراخ می شود، اما همچنین دارای ویژگی های اتصال مقعر "سه بعدی" است.

3، حذف یک کاربید

روش درمان پلاسما، نه تنها برای انواع ورق حفاری اثر درمان آلودگی آشکار است، بلکه برای مواد رزین کامپوزیت و حفاری micropores درمان آلودگی، بلکه برتری خود را نشان می دهد.علاوه بر این، با توجه به افزایش تقاضای تولید برای بردهای مدار چاپی چند لایه لایه ای با چگالی اتصال بالا، بسیاری از سوراخ های کور حفاری با استفاده از فناوری لیزر ساخته می شوند که محصول جانبی کاربردهای سوراخ کور حفاری لیزری است - کربن، که نیاز به قبل از فرآیند متالیزاسیون سوراخ برداشته شود.در این زمان، فناوری درمان پلاسما، بدون تردید مسئولیت حذف کربن را به عهده می گیرد.

4، پیش پردازش داخلی

با توجه به افزایش تقاضا برای تولید بردهای مدار چاپی مختلف، نیازهای مربوط به فناوری پردازش نیز بیشتر و بالاتر است.پیش تصفیه داخلی برد مدار چاپی انعطاف پذیر و برد مدار چاپی انعطاف پذیر سفت و سخت می تواند زبری سطح و درجه فعال سازی را افزایش دهد، نیروی اتصال بین لایه داخلی را افزایش دهد و همچنین برای بهبود بازده تولید اهمیت زیادی دارد.

مزایا و معایب پردازش پلاسما

پردازش پلاسما یک روش راحت، کارآمد و با کیفیت برای ضدعفونی کردن و حکاکی پشت بردهای مدار چاپی است.تصفیه پلاسما به ویژه برای مواد تفلون (PTFE) مناسب است زیرا آنها از نظر شیمیایی کمتر فعال هستند و تصفیه پلاسما فعالیت را فعال می کند.از طریق ژنراتور فرکانس بالا (معمولی 40KHZ)، فناوری پلاسما با استفاده از انرژی میدان الکتریکی برای جداسازی گاز پردازش در شرایط خلاء ایجاد می‌شود.اینها گازهای جداسازی ناپایدار را تحریک می کنند که سطح را تغییر داده و بمباران می کنند.فرآیندهای تصفیه مانند تمیز کردن ریز اشعه ماوراء بنفش، فعال سازی، مصرف و اتصال عرضی، و پلیمریزاسیون پلاسما نقش درمان سطح پلاسما هستند.فرآیند پردازش پلاسما قبل از حفاری مس است، به طور عمده درمان سوراخ ها، فرآیند کلی پردازش پلاسما عبارت است از: حفاری - درمان پلاسما - مس.درمان پلاسما می تواند مشکلات سوراخ سوراخ، باقیمانده باقی مانده، اتصال الکتریکی ضعیف لایه مس داخلی و خوردگی ناکافی را حل کند.به طور خاص، تصفیه پلاسما می تواند به طور موثری باقی مانده های رزین را از فرآیند حفاری که به عنوان آلودگی حفاری نیز شناخته می شود، حذف کند.در حین متالیزاسیون مانع از اتصال مس سوراخ به لایه مس داخلی می شود.به منظور بهبود نیروی اتصال بین آبکاری و رزین، فایبرگلاس و مس، این سرباره ها باید تمیز حذف شوند.بنابراین، چسب زدایی پلاسما و درمان خوردگی، اتصال الکتریکی را پس از رسوب مس تضمین می کند.

ماشین‌های پلاسما معمولاً از محفظه‌های پردازشی تشکیل شده‌اند که در خلاء نگه داشته می‌شوند و بین دو صفحه الکترود قرار دارند که به یک ژنراتور RF متصل می‌شوند تا تعداد زیادی پلاسما را در محفظه پردازش تشکیل دهند.در محفظه پردازش بین دو صفحه الکترود، تنظیم فاصله یکسان دارای چندین جفت شکاف کارت مقابل است تا یک فضای پناهگاهی را تشکیل دهد که می تواند تخته های مدار پردازش پلاسما را در خود جای دهد.در فرآیند پردازش پلاسما موجود در برد PCB، زمانی که بستر PCB برای پردازش پلاسما در دستگاه پلاسما قرار می‌گیرد، یک بستر PCB معمولاً بین یک اسلات کارت نسبی محفظه پردازش پلاسما (یعنی محفظه‌ای حاوی پردازش پلاسما قرار می‌گیرد). تخته مدار)، از پلاسما برای درمان پلاسما به پلاسما سوراخ روی بستر PCB برای بهبود رطوبت سطح سوراخ استفاده می شود.

فضای حفره پردازش ماشین پلاسما کوچک است، بنابراین، به طور کلی بین دو محفظه پردازش صفحه الکترود با چهار جفت شیار صفحه کارت مقابل تنظیم می شود، یعنی تشکیل چهار بلوک می تواند فضای پناهگاه تخته مدار پردازش پلاسما را در خود جای دهد.به طور کلی، اندازه هر شبکه فضای پناهگاه 900 میلی متر (طول) × 600 میلی متر (ارتفاع) × 10 میلی متر (عرض، یعنی ضخامت تخته) است، با توجه به فرآیند پردازش پلاسما تخته مدار چاپی موجود، هر بار تخته پردازش پلاسما ظرفیت تقریباً 2 تخت (900mm x 600mm x 4) دارد، در حالی که زمان هر چرخه پردازش پلاسما 1.5 ساعت است، بنابراین ظرفیت یک روزه حدود 35 متر مربع را می دهد.مشاهده می شود که ظرفیت پردازش پلاسما برد PCB با استفاده از فرآیند پردازش پلاسما برد PCB موجود زیاد نیست.

خلاصه

درمان پلاسما عمدتا در صفحات با فرکانس بالا استفاده می شود، HDI ترکیب سخت و نرم مخصوصاً برای مواد تفلون (PTFE) مناسب است.ظرفیت تولید کم، هزینه بالا نیز نقطه ضعف آن است، اما مزایای درمان پلاسما نیز آشکار است، در مقایسه با سایر روش های درمان سطح، آن را در درمان فعال سازی تفلون، بهبود آب دوستی آن، برای اطمینان از متالیزاسیون سوراخ ها، درمان سوراخ لیزری، حذف فیلم خشک باقیمانده خط دقیق، خشن کردن، پیش تقویت، جوشکاری و پیش تصفیه شخصیت صفحه ابریشم، مزایای آن غیر قابل تعویض است و همچنین دارای ویژگی های تمیز و سازگار با محیط زیست است.