ด้วยการมาถึงของยุคข้อมูลดิจิตอล ความต้องการในการสื่อสารความถี่สูง การส่งความเร็วสูง และการรักษาความลับสูงของการสื่อสารมีมากขึ้นเรื่อย ๆในฐานะที่เป็นผลิตภัณฑ์สนับสนุนที่จำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศอิเล็กทรอนิกส์ PCB ต้องการสารตั้งต้นที่ตอบสนองประสิทธิภาพของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ ปัจจัยการสูญเสียสื่อต่ำ ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง ฯลฯ และเพื่อตอบสนองความต้องการประสิทธิภาพเหล่านี้ให้ใช้ความถี่สูงพิเศษ พื้นผิวซึ่งนิยมใช้กันมากคือวัสดุเทฟล่อน (PTFE)อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการแปรรูป PCB เนื่องจากประสิทธิภาพการทำให้พื้นผิวเปียกของวัสดุเทฟล่อนต่ำ จึงจำเป็นต้องทำให้พื้นผิวเปียกด้วยการบำบัดด้วยพลาสมาก่อนการเจาะรูโลหะ เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการเจาะรูโลหะมีความคืบหน้าอย่างราบรื่น

พลาสมาคืออะไร?

พลาสมาเป็นรูปแบบหนึ่งของสสารที่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนอิสระและไอออนที่มีประจุเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งพบได้ทั่วไปในเอกภพ มักถูกพิจารณาว่าเป็นสถานะที่สี่ของสสาร ซึ่งเรียกว่าพลาสมา หรือ "สถานะก๊าซพิเศษ" หรือที่เรียกว่า "พลาสมา"พลาสมามีค่าการนำไฟฟ้าสูงและมีความเชื่อมโยงสูงกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

กลไก

การประยุกต์ใช้พลังงาน (เช่น พลังงานไฟฟ้า) ในโมเลกุลของก๊าซในห้องสุญญากาศเกิดจากการชนกันของอิเล็กตรอนที่ถูกเร่ง ทำให้เกิดการเผาไหม้ของอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดของโมเลกุลและอะตอม และทำให้เกิดไอออน หรืออนุมูลอิสระที่มีปฏิกิริยาสูงดังนั้นไอออนที่เกิดขึ้น อนุมูลอิสระจะถูกชนอย่างต่อเนื่องและถูกเร่งโดยแรงสนามไฟฟ้า เพื่อให้มันชนกับพื้นผิวของวัสดุ และทำลายพันธะของโมเลกุลภายในช่วงหลายไมครอน ทำให้เกิดการลดลงของความหนาบางอย่าง ทำให้เกิดเป็นหลุมเป็นบ่อ พื้นผิว และในขณะเดียวกันก็ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีของพื้นผิว เช่น กลุ่มฟังก์ชันขององค์ประกอบของก๊าซ ช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะของทองแดง การปนเปื้อน และผลกระทบอื่นๆ

ก๊าซออกซิเจน ไนโตรเจน และเทฟลอนมักใช้ในพลาสมาข้างต้น

การประมวลผลพลาสมาที่ใช้ในฟิลด์ PCB

• รอยบุบของผนังรูหลังจากการเจาะ ขจัดสิ่งสกปรกที่เจาะผนังรู
• ถอดคาร์ไบด์ออกหลังจากเจาะรูตาบอดด้วยเลเซอร์
• เมื่อสร้างเส้นละเอียด เศษฟิล์มแห้งจะถูกขจัดออก
• พื้นผิวของผนังรูถูกเปิดใช้งานก่อนที่วัสดุเทฟล่อนจะสะสมอยู่ในทองแดง
• การเปิดใช้งานพื้นผิวก่อนการเคลือบแผ่นด้านใน
• ทำความสะอาดก่อนจมทอง
• การเปิดใช้งานพื้นผิวก่อนการอบแห้งและการเชื่อมฟิล์ม
• เปลี่ยนรูปร่างพื้นผิวด้านในและทำให้เปียก ปรับปรุงแรงยึดเกาะระหว่างชั้น
• ขจัดสารยับยั้งการกัดกร่อนและสารตกค้างของฟิล์มเชื่อม

แผนภูมิความคมชัดของเอฟเฟกต์หลังการประมวลผล

1. การทดลองปรับปรุงไฮโดรฟิลิก

2. SEM ชุบทองแดงในรูแผ่น RF-35 ก่อนและหลังการรักษาด้วยพลาสมา

3. การสะสมของทองแดงบนพื้นผิวของแผ่นฐาน PTFE ก่อนและหลังการปรับเปลี่ยนพลาสมา

4. สภาพหน้ากากประสานของพื้นผิวของแผ่นฐาน PTFE ก่อนและหลังการดัดแปลงพลาสมา

คำอธิบายของการกระทำของพลาสมา

1 เปิดใช้งานการรักษาวัสดุเทฟลอน

แต่วิศวกรทุกคนที่มีส่วนร่วมในการทำให้เป็นโลหะของรูวัสดุโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีนมีประสบการณ์นี้: การใช้สามัญ FR-4 แผงวงจรพิมพ์หลายชั้น วิธีการประมวลผลรูโลหะไม่ประสบความสำเร็จ PTFE รูโลหะในหมู่พวกเขา การบำบัดก่อนการเปิดใช้งานของ PTFE ก่อนการสะสมทองแดงทางเคมีเป็นความยากลำบากอย่างยิ่งและเป็นขั้นตอนสำคัญในการเปิดใช้งานการบำบัดวัสดุ PTFE ก่อนการสะสมทองแดงทางเคมี สามารถใช้หลายวิธีได้ แต่โดยรวมแล้วสามารถรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ ซึ่งเหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ในการผลิตจำนวนมาก มี 2 วิธีดังต่อไปนี้:

ก) วิธีการแปรรูปทางเคมี: โลหะโซเดียมและเรดอน ปฏิกิริยาในตัวทำละลายที่ไม่ใช่น้ำ เช่น เตตระไฮโดรฟิวแรนหรือสารละลายไกลคอลไดเมทิลอีเทอร์ การก่อตัวของไนโอโซเดียมคอมเพล็กซ์ สารละลายบำบัดโซเดียม สามารถทำให้อะตอมพื้นผิวของเทฟลอนใน เจาะรูเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการทำให้ผนังรูเปียกนี่เป็นวิธีทั่วไป ผลดี คุณภาพคงที่ ใช้กันอย่างแพร่หลาย

b) วิธีการบำบัดด้วยพลาสมา: กระบวนการนี้ใช้งานง่าย คุณภาพการประมวลผลที่เสถียรและเชื่อถือได้ เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก การใช้กระบวนการทำให้แห้งด้วยพลาสมาสารละลายโซเดียมครูซิเบิลที่เตรียมโดยวิธีการบำบัดทางเคมีนั้นยากต่อการสังเคราะห์ มีความเป็นพิษสูง อายุการเก็บรักษาสั้น จำเป็นต้องกำหนดสูตรตามสถานการณ์การผลิตและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสูงดังนั้น ในปัจจุบัน การเปิดใช้งานการบำบัดพื้นผิว PTFE วิธีการบำบัดด้วยพลาสมาเพิ่มเติม ใช้งานง่าย และลดการบำบัดน้ำเสียอย่างมาก

2, โพรงผนังรู / รูเจาะผนังเรซิน

สำหรับการประมวลผลแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นของ FR-4 การเจาะซีเอ็นซีหลังจากการเจาะผนังรูเรซินและการกำจัดสารอื่นๆ โดยปกติจะใช้การบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น การบำบัดด้วยกรดโครมิก การบำบัดด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่เป็นด่าง และการบำบัดด้วยพลาสมาอย่างไรก็ตาม ในแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นและแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นแบบแข็งเพื่อขจัดสิ่งสกปรกจากการเจาะ เนื่องจากความแตกต่างในลักษณะของวัสดุ หากใช้วิธีการบำบัดทางเคมีข้างต้น ผลที่ได้จะไม่เหมาะ และการใช้พลาสมา ในการเจาะสิ่งสกปรกและการกำจัดส่วนเว้า คุณจะได้ความหยาบของผนังรูที่ดีขึ้น เอื้อต่อการชุบโลหะของรู แต่ยังมีลักษณะการเชื่อมต่อแบบเว้า "สามมิติ"

3, การกำจัดคาร์ไบด์

วิธีการบำบัดด้วยพลาสมา ไม่เพียง แต่สำหรับผลการบำบัดมลพิษการเจาะแผ่นที่หลากหลายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัสดุเรซินคอมโพสิตและการบำบัดมลพิษการขุดเจาะ micropores แต่ยังแสดงความเหนือกว่านอกจากนี้ เนื่องจากความต้องการในการผลิตที่เพิ่มขึ้นสำหรับแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นแบบหลายชั้นที่มีความหนาแน่นของการเชื่อมต่อระหว่างกันสูง รูเจาะตาบอดจำนวนมากจึงผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการใช้งานรูเจาะตาบอดด้วยเลเซอร์ - คาร์บอน ซึ่งจำเป็นต้อง จะถูกลบออกก่อนกระบวนการชุบโลหะในเวลานี้เทคโนโลยีการรักษาด้วยพลาสมาโดยไม่ลังเลที่จะรับผิดชอบในการกำจัดคาร์บอน

4, การประมวลผลล่วงหน้าภายใน

เนื่องจากความต้องการในการผลิตที่เพิ่มขึ้นของแผงวงจรพิมพ์ต่างๆ ความต้องการด้านเทคโนโลยีการประมวลผลที่สอดคล้องกันจึงสูงขึ้นเรื่อยๆการปรับสภาพภายในของแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นและแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นแบบแข็งสามารถเพิ่มความหยาบของพื้นผิวและระดับการเปิดใช้งาน เพิ่มแรงยึดเกาะระหว่างชั้นใน และยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงผลผลิตของการผลิต

ข้อดีและข้อเสียของการประมวลผลพลาสมา

การประมวลผลด้วยพลาสมาเป็นวิธีที่สะดวก มีประสิทธิภาพ และมีคุณภาพสูงสำหรับการขจัดสิ่งปนเปื้อนและการกัดลายด้านหลังแผงวงจรพิมพ์การบำบัดด้วยพลาสมาเหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุเทฟล่อน (PTFE) เนื่องจากมีปฏิกิริยาทางเคมีน้อยกว่าและการบำบัดด้วยพลาสมาจะกระตุ้นให้เกิดกิจกรรมผ่านเครื่องกำเนิดความถี่สูง (ทั่วไป 40KHZ) เทคโนโลยีพลาสมาถูกสร้างขึ้นโดยใช้พลังงานของสนามไฟฟ้าเพื่อแยกก๊าซแปรรูปภายใต้สภาวะสุญญากาศสิ่งเหล่านี้กระตุ้นให้เกิดการแยกตัวของก๊าซที่ไม่เสถียร ซึ่งจะปรับเปลี่ยนและทิ้งระเบิดพื้นผิวกระบวนการบำบัด เช่น การทำความสะอาดด้วยรังสียูวีแบบละเอียด การเปิดใช้งาน การบริโภค และการเชื่อมขวาง และพอลิเมอไรเซชันในพลาสมาคือบทบาทของการรักษาพื้นผิวด้วยพลาสมากระบวนการแปรรูปพลาสมาคือก่อนการเจาะทองแดง ส่วนใหญ่เป็นการรักษาหลุม กระบวนการแปรรูปพลาสมาทั่วไปคือ: การเจาะ - การบำบัดด้วยพลาสมา - ทองแดงการบำบัดด้วยพลาสมาสามารถแก้ปัญหารูพรุน เศษตกค้าง การยึดเหนี่ยวทางไฟฟ้าที่ไม่ดีของชั้นทองแดงด้านใน และการกัดกร่อนที่ไม่เพียงพอโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การบำบัดด้วยพลาสมาสามารถกำจัดเรซินตกค้างออกจากกระบวนการเจาะได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรือที่เรียกว่าการปนเปื้อนจากการเจาะมันขัดขวางการเชื่อมต่อของรูทองแดงกับชั้นทองแดงด้านในระหว่างการทำให้เป็นโลหะเพื่อปรับปรุงแรงยึดเกาะระหว่างการชุบกับเรซิน ไฟเบอร์กลาสและทองแดง ตะกรันเหล่านี้จะต้องถูกกำจัดออกให้สะอาดดังนั้น การขจัดคราบกาวในพลาสมาและการบำบัดการกัดกร่อนทำให้แน่ใจได้ว่ามีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าหลังจากการสะสมของทองแดง

เครื่องพลาสมาโดยทั่วไปประกอบด้วยห้องประมวลผลที่อยู่ในสุญญากาศและตั้งอยู่ระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดสองแผ่น ซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิด RF เพื่อสร้างพลาสมาจำนวนมากในห้องประมวลผลในห้องประมวลผลระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดทั้งสอง การตั้งค่าระยะเท่ากันจะมีช่องเสียบการ์ดหลายคู่ที่อยู่ตรงข้ามกันเพื่อสร้างพื้นที่กำบังสำหรับมัลติแกรมที่สามารถรองรับแผงวงจรประมวลผลพลาสมาในกระบวนการประมวลผลพลาสมาของบอร์ด PCB เมื่อวางวัสดุพิมพ์ PCB ไว้ในเครื่องพลาสมาสำหรับการประมวลผลพลาสมา โดยทั่วไป พื้นผิว PCB จะถูกวางให้สอดคล้องกันระหว่างช่องเสียบการ์ดสัมพัทธ์ของห้องประมวลผลพลาสมา (เช่น ช่องที่มีการประมวลผลพลาสมา แผงวงจร) พลาสมาถูกใช้เพื่อรักษาพลาสม่าต่อพลาสมาของรูบนพื้นผิว PCB เพื่อปรับปรุงความชื้นที่พื้นผิวของรู

พื้นที่ช่องการประมวลผลของเครื่องพลาสมามีขนาดเล็ก ดังนั้นโดยทั่วไประหว่างห้องประมวลผลแผ่นอิเล็กโทรดสองช่องจะมีร่องแผ่นการ์ดตรงข้ามกันสี่คู่ นั่นคือ การก่อตัวของบล็อกสี่ช่องสามารถรองรับพื้นที่กำบังของแผงวงจรการประมวลผลพลาสมาโดยทั่วไป ขนาดของแต่ละช่องของพื้นที่กำบังคือ 900 มม. (ยาว) x 600 มม. (สูง) x 10 มม. (กว้าง คือความหนาของบอร์ด) ตามกระบวนการประมวลผลพลาสมาของบอร์ด PCB ที่มีอยู่ แต่ละครั้ง บอร์ดประมวลผลพลาสมา มีความจุประมาณ 2 แฟลต (900 มม. x 600 มม. x 4) ในขณะที่รอบการประมวลผลพลาสมาแต่ละรอบคือ 1.5 ชั่วโมง จึงให้ความจุในหนึ่งวันประมาณ 35 ตร.ม.จะเห็นได้ว่าความสามารถในการประมวลผลพลาสมาของบอร์ด PCB นั้นไม่สูงนักโดยใช้กระบวนการประมวลผลพลาสมาของบอร์ด PCB ที่มีอยู่

สรุป

การรักษาด้วยพลาสมาส่วนใหญ่จะใช้ในแผ่นความถี่สูง เอชดีไอ ส่วนผสมที่แข็งและอ่อนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุเทฟล่อน (PTFE)กำลังการผลิตต่ำ ต้นทุนสูงก็เป็นข้อเสียเช่นกัน แต่ข้อดีของการบำบัดด้วยพลาสมาก็ชัดเจนเช่นกัน เมื่อเทียบกับวิธีการรักษาพื้นผิวอื่น ๆ การบำบัดด้วยการเปิดใช้งานเทฟลอน ปรับปรุงความชอบน้ำ เพื่อให้แน่ใจว่าการเคลือบโลหะของรู การรักษาหลุมด้วยเลเซอร์ การกำจัดฟิล์มแห้งที่เหลือของเส้นที่มีความแม่นยำ การหยาบ การเสริมแรงล่วงหน้า การเชื่อม และการปรับสภาพอักขระแบบซิลค์สกรีน ข้อดีคือไม่สามารถถูกแทนที่ได้ และยังมีคุณลักษณะที่สะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม