S príchodom digitálneho informačného veku sú požiadavky na vysokofrekvenčnú komunikáciu, vysokorýchlostný prenos a vysokú dôvernosť komunikácie čoraz vyššie.Ako nepostrádateľný podporný produkt pre priemysel elektronických informačných technológií, PCB vyžaduje, aby substrát spĺňal výkon s nízkou dielektrickou konštantou, nízkym stratovým faktorom média, vysokoteplotnou odolnosťou atď., a na splnenie týchto výkonnostných potrieb používať špeciálne vysokofrekvenčné substráty, z ktorých sa častejšie používajú teflónové (PTFE) materiály.V procese spracovania PCB je však kvôli slabému zmáčaniu povrchu teflónového materiálu potrebné pred pokovovaním otvoru povrchové zmáčanie plazmou, aby sa zabezpečil hladký priebeh procesu pokovovania otvorov.

Čo je plazma?

Plazma je forma hmoty pozostávajúca hlavne z voľných elektrónov a nabitých iónov, ktoré sa bežne vyskytujú vo vesmíre a často sa považujú za štvrté skupenstvo hmoty, známe ako plazma alebo „ultraplynné skupenstvo“, známe tiež ako „plazma“.Plazma má vysokú vodivosť a je vysoko spojená s elektromagnetickými poľami.

Mechanizmus

Aplikácia energie (napr. elektrickej energie) v molekule plynu vo vákuovej komore je spôsobená zrážkou zrýchlených elektrónov, zapálením najvzdialenejších elektrónov molekúl a atómov a tvorbou iónov alebo vysoko reaktívnych voľných radikálov.Takto vznikajúce ióny, voľné radikály sa neustále zrážajú a urýchľujú silou elektrického poľa, takže narážajú na povrch materiálu a ničia molekulárne väzby v rozsahu niekoľkých mikrónov, vyvolávajú zmenšenie určitej hrúbky, vytvárajú hrboľaté povrchov a zároveň formuje fyzikálne a chemické zmeny povrchu ako je funkčná skupina zloženia plynu, zlepšuje pomedenú spojovaciu silu, dekontamináciu a iné efekty.

Vo vyššie uvedenej plazme sa bežne používa kyslík, dusík a teflónový plyn.

Plazmové spracovanie používané v oblasti PCB

• Preliačina steny otvoru po vŕtaní, odstráňte nečistoty z vŕtania steny otvoru;
• Odstráňte karbid po laserovom vŕtaní slepých otvorov;
• Keď sa vytvoria jemné čiary, odstráni sa zvyšok suchého filmu;
• Povrch steny otvoru sa aktivuje predtým, ako sa teflónový materiál uloží do medi;
• Aktivácia povrchu pred lamináciou vnútornej dosky;
• Čistenie pred potopením zlata;
• Aktivácia povrchu pred sušením a zváraním fólie.
• Zmeňte tvar a zmáčanie vnútorného povrchu, zlepšite medzivrstvovú väzbovú silu;
• Odstráňte inhibítory korózie a zvyšky zváracieho filmu;

Kontrastná tabuľka efektov po spracovaní

1. Experiment hydrofilného zlepšenia

2. Pomedený SEM v otvoroch fólie RF-35 pred a po plazmovom spracovaní

3. Usadzovanie medi na povrchu PTFE základnej dosky pred a po plazmovej modifikácii

4. Stav spájkovacej masky na povrchu základnej dosky PTFE pred a po plazmovej úprave

Opis účinku plazmy

1, Aktivovaná úprava teflónového materiálu

Ale všetci inžinieri, ktorí sa zaoberali metalizáciou otvorov polytetrafluóretylénového materiálu, majú túto skúsenosť: použitie bežných Viacvrstvová doska plošných spojov FR-4 metóda spracovania pokovovaním otvorov nie je úspešná pokovovanie otvorov PTFE.Medzi nimi je veľkým problémom a kľúčovým krokom predaktivačná úprava PTFE pred chemickým ukladaním medi.Pri aktivačnej úprave materiálu PTFE pred chemickým ukladaním medi je možné použiť mnoho metód, ale celkovo môže zaručiť kvalitu výrobkov, vhodné pre účely hromadnej výroby sú tieto dve:

a) Chemická metóda spracovania: kovový sodík a radón, reakcia v nevodných rozpúšťadlách, ako je tetrahydrofurán alebo roztok glykoldimetyléteru, tvorba nio-sodného komplexu, roztok na úpravu sodíka, môže vytvoriť povrchové atómy teflónu v diery sú impregnované, aby sa dosiahol účel zvlhčenia steny diery.Toto je typická metóda, dobrý účinok, stabilná kvalita, je široko používaná.

b) Metóda plazmového spracovania: tento proces je jednoduchý na obsluhu, stabilná a spoľahlivá kvalita spracovania, vhodná na hromadnú výrobu, použitie procesu plazmového sušenia.Roztok na úpravu sodíkového téglika pripravený metódou chemickej úpravy sa ťažko syntetizuje, má vysokú toxicitu, krátku trvanlivosť, je potrebné formulovať podľa výrobnej situácie, vysoké bezpečnostné požiadavky.Preto je v súčasnosti aktivačná úprava povrchu PTFE, metóda plazmového spracovania, jednoduchá na obsluhu a výrazne znižuje čistenie odpadových vôd.

2, Odstránenie kavitácie/odstránenia živice pri vŕtaní v stene otvoru

Na spracovanie viacvrstvových dosiek plošných spojov FR-4, ich CNC vŕtanie po vŕtaní živice do steny otvoru a odstránení iných látok, zvyčajne pomocou úpravy koncentrovanou kyselinou sírovou, úpravou kyselinou chrómovou, úpravou alkalickým manganistanu draselným a úpravou plazmou.Avšak, v pružnej doske s plošnými spojmi a tuhej ohybnej doske s plošnými spojmi na odstránenie vŕtania nečistôt ošetrenie, v dôsledku rozdielov v materiálových charakteristikách, v prípade, že použitie vyššie uvedených metód chemického spracovania, účinok nie je ideálny, a použitie plazmy na vŕtanie nečistôt a odstránenie konkávnych dier môžete získať lepšiu drsnosť steny otvoru, čo prispieva k pokovovaniu otvoru, ale má aj "trojrozmerné" konkávne spojovacie charakteristiky.

3, Odstránenie karbidu

Metóda plazmového spracovania, a to nielen pre rôzne vŕtanie listov, je zrejmý efekt spracovania znečistenia, ale aj pre kompozitné živicové materiály a mikropóry pri vŕtaní znečistenia, ale tiež ukazuje svoju nadradenosť.Navyše, vzhľadom na zvyšujúci sa dopyt po vrstvených viacvrstvových doskách plošných spojov s vysokou hustotou prepojenia, mnohé vŕtanie slepých otvorov sa vyrába pomocou laserovej technológie, ktorá je vedľajším produktom aplikácií laserového vŕtania slepých otvorov – uhlík, ktorý potrebuje odstrániť pred procesom pokovovania otvoru.V tejto dobe, technológie plazmového spracovania, bez váhania prevziať zodpovednosť za odstránenie uhlíka.

4, Interné predspracovanie

Vzhľadom na rastúci dopyt po výrobe rôznych dosiek plošných spojov sú aj zodpovedajúce požiadavky na technológiu spracovania stále vyššie.Vnútorná predúprava flexibilnej dosky s plošnými spojmi a pevnej flexibilnej dosky s plošnými spojmi môže zvýšiť drsnosť povrchu a stupeň aktivácie, zvýšiť väzbovú silu medzi vnútornou vrstvou a má tiež veľký význam pre zlepšenie výnosu výroby.

Výhody a nevýhody plazmového spracovania

Plazmové spracovanie je pohodlná, efektívna a kvalitná metóda na dekontamináciu a spätné leptanie dosiek plošných spojov.Plazmová úprava je obzvlášť vhodná pre teflónové (PTFE) materiály, pretože sú menej chemicky aktívne a plazmová úprava aktivitu aktivuje.Prostredníctvom vysokofrekvenčného generátora (typicky 40 kHz) je plazmová technológia založená na využití energie elektrického poľa na oddelenie procesného plynu vo vákuu.Tie stimulujú nestabilné separačné plyny, ktoré modifikujú a bombardujú povrch.Úlohou plazmovej povrchovej úpravy sú procesy úpravy ako jemné UV čistenie, aktivácia, spotreba a zosieťovanie a plazmová polymerizácia.Proces plazmového spracovania je pred vŕtaním medi, hlavne úprava otvorov, všeobecný proces plazmového spracovania je: vŕtanie - plazmové spracovanie - meď.Ošetrenie plazmou môže vyriešiť problémy s dierou, zvyškami, zlou elektrickou väzbou vnútornej medenej vrstvy a nedostatočnou koróziou.Konkrétne môže plazmové ošetrenie účinne odstrániť zvyšky živice z procesu vŕtania, ktoré je tiež známe ako kontaminácia z vŕtania.Bráni pripojeniu medi otvoru k vnútornej medenej vrstve počas metalizácie.Aby sa zlepšila väzbová sila medzi pokovovaním a živicou, sklolaminátom a meďou, tieto trosky musia byť odstránené čisté.Preto plazmové odlepovanie a korózna úprava zaisťujú elektrické spojenie po nanesení medi.

Plazmové stroje vo všeobecnosti pozostávajú zo spracovacích komôr, ktoré sú držané vo vákuu a sú umiestnené medzi dvoma elektródovými platňami, ktoré sú spojené s RF generátorom, aby vytvorili veľké množstvo plaziem v spracovacej komore.V spracovacej komore medzi dvoma elektródovými doskami má ekvidištantné nastavenie niekoľko párov protiľahlých štrbín pre karty na vytvorenie ochranného priestoru pre multigramové dosky s obvodmi na spracovanie plazmy.V existujúcom procese plazmového spracovania dosky PCB, keď je substrát PCB umiestnený v plazmovom stroji na plazmové spracovanie, je substrát PCB vo všeobecnosti umiestnený zodpovedajúcim spôsobom medzi relatívnu štrbinu karty v komore na spracovanie plazmy (tj priestor obsahujúci plazmové spracovanie doska plošných spojov), plazma sa používa na plazmovú až plazmovú úpravu otvoru na substráte DPS na zlepšenie povrchovej vlhkosti otvoru.

Priestor dutiny na spracovanie plazmového stroja je malý, a preto je vo všeobecnosti medzi komorou na spracovanie dvoch elektródových dosiek usporiadané štyri páry protiľahlých drážok kartových dosiek, to znamená, že vytvorenie štyroch blokov môže obsahovať ochranný priestor dosky s obvodmi na spracovanie plazmy.Vo všeobecnosti je veľkosť každej mriežky úkrytového priestoru 900 mm (dĺžka) x 600 mm (výška) x 10 mm (šírka, tj hrúbka dosky), podľa existujúceho procesu plazmového spracovania dosky plošných spojov, zakaždým Doska na plazmové spracovanie má kapacitu približne 2 ploché (900 mm x 600 mm x 4), pričom doba každého cyklu plazmového spracovania je 1,5 hodiny, čo dáva jednodňovú kapacitu približne 35 metrov štvorcových.Je vidieť, že kapacita plazmového spracovania dosky PCB nie je vysoká pri použití procesu plazmového spracovania existujúcej dosky PCB.

Zhrnutie

Plazmové ošetrenie sa používa hlavne vo vysokofrekvenčných platniach, HDI , tvrdá a mäkká kombinácia, vhodná najmä pre teflónové (PTFE) materiály.Nízka výrobná kapacita, vysoké náklady sú tiež jej nevýhodou, ale výhody plazmového spracovania sú tiež zrejmé, v porovnaní s inými metódami povrchovej úpravy, pri úprave aktiváciou teflónu, zlepšuje jeho hydrofilnosť, aby sa zabezpečilo, že pokovovanie otvorov, úprava otvorov laserom, odstraňovanie precíznych línií zvyškového suchého filmu, hrubovanie, predvýstuž, zváranie a predúprava charakteru sieťotlače, jeho výhody sú nenahraditeľné a majú aj čisté, ekologické vlastnosti.