Wraz z nadejściem ery informacji cyfrowej wymagania dotyczące komunikacji o wysokiej częstotliwości, szybkiej transmisji i wysokiej poufności komunikacji stają się coraz wyższe.Jako niezbędny produkt wspierający dla branży elektronicznych technologii informacyjnych, PCB wymaga, aby podłoże spełniało wymagania niskiej stałej dielektrycznej, niskiego współczynnika strat mediów, odporności na wysoką temperaturę itp., A aby spełnić te wymagania, należy użyć specjalnej wysokiej częstotliwości podłożach, z których częściej stosowane są materiały teflonowe (PTFE).Jednak w procesie obróbki PCB, ze względu na słabe właściwości zwilżania powierzchni materiału teflonowego, wymagane jest zwilżanie powierzchni przez obróbkę plazmową przed metalizacją otworów, aby zapewnić płynny przebieg procesu metalizacji otworów.

Co to jest plazma?

Plazma to forma materii składająca się głównie z wolnych elektronów i naładowanych jonów, powszechnie występująca we wszechświecie, często uważana za czwarty stan skupienia materii, znany jako plazma lub „ultra gazowy stan”, znany również jako „plazma”.Plazma ma wysoką przewodność i jest silnie sprzężona z polami elektromagnetycznymi.

Mechanizm

Zastosowanie energii (np. energii elektrycznej) w cząsteczce gazu w komorze próżniowej jest spowodowane zderzeniami przyspieszonych elektronów, rozpalonymi najbardziej zewnętrznymi elektronami cząsteczek i atomów oraz wytworzeniem jonów, czyli wysoce reaktywnych wolnych rodników.W ten sposób powstające jony, wolne rodniki są w sposób ciągły zderzane i przyspieszane przez siłę pola elektrycznego, tak że zderzają się z powierzchnią materiału i niszczą wiązania molekularne w zakresie kilku mikronów, indukują redukcję określonej grubości, generują nierówności powierzchnie, a jednocześnie tworzy fizyczne i chemiczne zmiany powierzchni, takie jak grupa funkcyjna składu gazu, poprawia siłę wiązania miedzi, odkażanie i inne efekty.

W powyższej plazmie powszechnie stosuje się tlen, azot i teflon.

Obróbka plazmowa stosowana w dziedzinie PCB

• Wgniecenie w ścianie otworu po wierceniu, usuń brud z wiercenia w ścianie otworu;
• Usuń węglik po laserowym wywierceniu nieprzelotowych otworów;
• Po utworzeniu cienkich linii pozostałości suchej powłoki są usuwane;
• Powierzchnia ściany otworu jest aktywowana przed osadzeniem teflonu w miedzi;
• Aktywacja powierzchni przed laminacją płyty wewnętrznej;
• Czyszczenie przed zatopieniem złota;
• Aktywacja powierzchni przed suszeniem i zgrzewaniem folii.
• Zmień kształt i zwilżenie wewnętrznej powierzchni, popraw siłę wiązania między warstwami;
• Usuń inhibitory korozji i pozostałości po spawaniu;

Wykres kontrastu efektów po obróbce

1. Eksperyment ulepszeń hydrofilowych

2. Miedziowany SEM w otworach blachy RF-35 przed i po obróbce plazmowej

3. Osadzanie się miedzi na powierzchni płyty bazowej PTFE przed i po modyfikacji plazmowej

4. Stan maski lutowniczej powierzchni płyty bazowej PTFE przed i po modyfikacji plazmą

Opis działania plazmy

1, Aktywowana obróbka materiału teflonowego

Ale wszyscy inżynierowie, którzy zajmowali się metalizacją otworów w materiale politetrafluoroetylenowym, mają takie doświadczenie: użycie zwykłego Wielowarstwowa płytka drukowana FR-4 metoda przetwarzania metalizacji otworów, nie jest udaną metalizacją otworów PTFE.Wśród nich obróbka wstępnej aktywacji PTFE przed chemicznym osadzeniem miedzi jest wielką trudnością i kluczowym krokiem.W obróbce aktywacyjnej materiału PTFE przed chemicznym osadzeniem miedzi można zastosować wiele metod, ale ogólnie może to zagwarantować jakość produktów, odpowiednich do celów produkcji masowej, są następujące dwie:

a) Metoda przetwarzania chemicznego: metaliczny sód i radon, reakcja w rozpuszczalnikach niewodnych, takich jak tetrahydrofuran lub roztwór eteru dimetylowego glikolu, tworzenie kompleksu nio-sodowego, roztwór do obróbki sodu, może sprawić, że atomy powierzchniowe teflonu w otwory są impregnowane, aby osiągnąć cel zwilżenia ściany otworu.Jest to typowa metoda, dobry efekt, stabilna jakość, jest szeroko stosowana.

b) Metoda obróbki plazmowej: ten proces jest prosty w obsłudze, stabilny i niezawodny, nadaje się do masowej produkcji, wykorzystuje proces suszenia plazmowego.Roztwór do obróbki tygla sodowego przygotowany metodą obróbki chemicznej jest trudny do syntezy, wysoka toksyczność, krótki okres trwałości, musi być sformułowany zgodnie z sytuacją produkcyjną, wysokimi wymogami bezpieczeństwa.Dlatego obecnie obróbka aktywacyjna powierzchni PTFE, większa metoda obróbki plazmowej, łatwa w obsłudze i znacznie zmniejsza oczyszczanie ścieków.

2, Usuwanie kawitacji ściany otworu / wiercenia żywicy w ścianie otworu

Do obróbki wielowarstwowych płytek drukowanych FR-4, wiercenia CNC po wierceniu żywicy w ścianie otworu i usuwaniu innych substancji, zwykle przy użyciu stężonego kwasu siarkowego, obróbki kwasem chromowym, alkalicznego nadmanganianu potasu i obróbki plazmowej.Jednak w elastycznej płytce drukowanej i sztywnej elastycznej płytce drukowanej w celu usunięcia obróbki brudu wiertniczego, ze względu na różnice w charakterystyce materiału, jeśli zastosowanie powyższych metod obróbki chemicznej efekt nie jest idealny, a użycie plazmy Aby wywiercić brud i usunąć wklęsłe, można uzyskać lepszą chropowatość ściany otworu, sprzyjającą metalicznemu poszyciu otworu, ale ma również "trójwymiarową" wklęsłą charakterystykę połączenia.

3, usuwanie węglika

Metoda obróbki plazmowej jest oczywista nie tylko dla różnych efektów obróbki zanieczyszczeń wiertniczych, ale także dla kompozytowych materiałów żywicznych i oczyszczania mikroporów, ale także wykazuje swoją wyższość.Ponadto, w związku z rosnącym zapotrzebowaniem na produkcję warstwowych wielowarstwowych płytek drukowanych o dużej gęstości połączeń, wiele otworów nieprzelotowych jest wytwarzanych przy użyciu technologii laserowej, która jest produktem ubocznym zastosowań laserowego wiercenia otworów nieprzelotowych – węgiel, który wymaga usunąć przed procesem metalizacji otworów.W tej chwili technologia obróbki plazmowej bez wahania przyjmuje odpowiedzialność za usuwanie węgla.

4, Wstępne przetwarzanie wewnętrzne

Ze względu na rosnące zapotrzebowanie na produkcję różnych płytek drukowanych, odpowiednie wymagania dotyczące technologii przetwarzania są również coraz wyższe.Wewnętrzna obróbka wstępna elastycznej płytki drukowanej i sztywnej elastycznej płytki drukowanej może zwiększyć chropowatość powierzchni i stopień aktywacji, zwiększyć siłę wiązania między warstwą wewnętrzną, a także mieć duże znaczenie dla poprawy wydajności produkcji.

Zalety i wady obróbki plazmowej

Obróbka plazmowa to wygodna, wydajna i wysokiej jakości metoda odkażania i trawienia wstecznego płytek drukowanych.Obróbka plazmowa jest szczególnie odpowiednia dla materiałów teflonowych (PTFE), ponieważ są one mniej aktywne chemicznie, a obróbka plazmowa aktywuje aktywność.Dzięki generatorowi wysokiej częstotliwości (zwykle 40KHZ) technologia plazmy jest realizowana poprzez wykorzystanie energii pola elektrycznego do oddzielenia gazu procesowego w warunkach próżni.Stymulują one niestabilne gazy rozdzielające, które modyfikują i bombardują powierzchnię.Procesy obróbki, takie jak dokładne czyszczenie UV, aktywacja, zużycie i sieciowanie oraz polimeryzacja plazmowa są rolą plazmowej obróbki powierzchni.Proces obróbki plazmowej odbywa się przed wierceniem miedzi, głównie obróbką otworów, ogólny proces obróbki plazmowej to: wiercenie - obróbka plazmowa - miedź.Obróbka plazmowa może rozwiązać problemy z otworami, pozostałościami, słabym wiązaniem elektrycznym wewnętrznej warstwy miedzi i nieodpowiednią korozją.W szczególności obróbka plazmowa może skutecznie usuwać pozostałości żywicy z procesu wiercenia, znane również jako zanieczyszczenia wiertnicze.Utrudnia połączenie miedzi otworowej z wewnętrzną warstwą miedzi podczas metalizacji.Aby poprawić siłę wiązania między powłoką a żywicą, włóknem szklanym i miedzią, żużle te należy usunąć w czystości.Dlatego odklejanie plazmowe i obróbka korozyjna zapewniają połączenie elektryczne po osadzeniu miedzi.

Maszyny plazmowe generalnie składają się z komór przetwarzających, które są utrzymywane w próżni i są umieszczone pomiędzy dwiema elektrodami, które są połączone z generatorem RF w celu wytworzenia dużej liczby plazmy w komorze przetwarzania.W komorze przetwarzania, pomiędzy dwiema płytami elektrod, równoodległe ustawienie ma kilka par przeciwległych gniazd kart, tworzących przestrzeń schronienia dla wielogramowych płytek obwodów przetwarzających plazmę.W istniejącym procesie obróbki plazmowej płytki PCB, gdy podłoże PCB jest umieszczane w maszynie plazmowej do obróbki plazmowej, podłoże PCB jest zazwyczaj umieszczane odpowiednio pomiędzy względnym gniazdem karty komory przetwarzania plazmowego (tj. płytka drukowana), plazma jest używana do plazmy do obróbki plazmowej otworu na podłożu PCB w celu poprawy wilgotności powierzchni otworu.

Przestrzeń wnęki do przetwarzania maszyny plazmowej jest niewielka, dlatego generalnie komora przetwarzania płyty z dwiema elektrodami jest ustawiona z czterema parami przeciwległych rowków płyty karty, to znaczy utworzenie czterech bloków może pomieścić przestrzeń schronienia płytki drukowanej do przetwarzania plazmowego.Ogólnie rzecz biorąc, rozmiar każdej siatki przestrzeni schronienia wynosi 900 mm (długość) x 600 mm (wysokość) x 10 mm (szerokość, tj. Grubość płyty), zgodnie z istniejącym procesem obróbki plazmowej płytki PCB, za każdym razem Płyta do przetwarzania plazmowego ma pojemność około 2 płaskich (900 mm x 600 mm x 4), podczas gdy czas każdego cyklu obróbki plazmowej wynosi 1,5 godziny, co daje jednodniową wydajność około 35 metrów kwadratowych.Można zauważyć, że zdolność przetwarzania plazmowego płytki PCB nie jest wysoka przy użyciu procesu obróbki plazmowej istniejącej płytki PCB.

Streszczenie

Obróbka plazmowa jest stosowana głównie w płytach o wysokiej częstotliwości, HDI , twarda i miękka kombinacja, szczególnie odpowiednia do materiałów teflonowych (PTFE).Niska zdolność produkcyjna, wysoki koszt jest również jego wadą, ale zalety obróbki plazmowej są również oczywiste, w porównaniu z innymi metodami obróbki powierzchni, w obróbce aktywacji teflonu poprawiają jego hydrofilowość, aby zapewnić, że metalizacja otworów, laserowa obróbka otworów, usuwanie resztek suchej warstwy precyzyjnej linii, obróbka zgrubna, wstępne zbrojenie, spawanie i wstępna obróbka sitodruku, jego zalety są niezastąpione, a także mają czyste, przyjazne dla środowiska właściwości.