Với sự ra đời của thời đại thông tin kỹ thuật số, các yêu cầu về liên lạc tần số cao, truyền tốc độ cao và tính bảo mật cao của thông tin liên lạc ngày càng trở nên cao hơn.Là một sản phẩm hỗ trợ không thể thiếu cho ngành công nghệ thông tin điện tử, PCB yêu cầu chất nền phải đáp ứng hiệu suất của hằng số điện môi thấp, hệ số suy hao phương tiện thấp, khả năng chịu nhiệt độ cao, v.v., và để đáp ứng các yêu cầu hiệu suất này, sử dụng tần số cao đặc biệt chất nền, trong đó vật liệu Teflon (PTFE) được sử dụng phổ biến hơn.Tuy nhiên, trong quy trình xử lý PCB, do hiệu suất làm ướt bề mặt của vật liệu Teflon kém, nên cần phải làm ướt bề mặt bằng cách xử lý plasma trước khi kim loại hóa lỗ, để đảm bảo quá trình kim loại hóa lỗ diễn ra suôn sẻ.

Plasma là gì?

Plasma là một dạng vật chất bao gồm chủ yếu là các electron tự do và các ion tích điện, được tìm thấy rộng rãi trong vũ trụ, thường được coi là trạng thái thứ tư của vật chất, được gọi là plasma, hay "trạng thái siêu khí", còn được gọi là "plasma".Plasma có độ dẫn điện cao và được kết hợp chặt chẽ với trường điện từ.

cơ chế

Ứng dụng của năng lượng (ví dụ năng lượng điện) trong một phân tử khí trong buồng chân không là do sự va chạm của các electron được gia tốc, đốt cháy các electron lớp ngoài cùng của phân tử và nguyên tử, đồng thời tạo ra các ion, hoặc các gốc tự do có hoạt tính cao.Do đó, các ion, các gốc tự do tạo thành liên tục va chạm và gia tốc bởi lực điện trường, do đó nó va chạm với bề mặt vật liệu và phá hủy các liên kết phân tử trong phạm vi vài micron, gây ra sự giảm độ dày nhất định, tạo ra sự gập ghềnh bề mặt, đồng thời hình thành các thay đổi vật lý và hóa học của bề mặt như nhóm chức năng của thành phần khí, cải thiện lực liên kết mạ đồng, khử nhiễm và các tác dụng khác.

Khí oxy, nitơ và Teflon thường được sử dụng trong plasma trên.

Xử lý plasma được sử dụng trong lĩnh vực PCB

• Vết lõm trên tường sau khi khoan, loại bỏ bụi bẩn trên tường lỗ khoan;
• Loại bỏ cacbua sau khi khoan lỗ mù bằng laser;
• Khi các đường mảnh được tạo ra, phần còn lại của màng khô sẽ được loại bỏ;
• Bề mặt của thành lỗ được kích hoạt trước khi vật liệu Teflon được lắng đọng trong đồng;
• Kích hoạt bề mặt trước khi cán tấm bên trong;
• Làm sạch trước khi đánh chìm vàng;
• Kích hoạt bề mặt trước khi sấy và hàn màng.
• Thay đổi hình dạng bề mặt bên trong và làm ướt, cải thiện lực liên kết giữa các lớp;
• Loại bỏ chất ức chế ăn mòn và cặn màng hàn;

Một biểu đồ tương phản của các hiệu ứng sau khi xử lý

1. Thí nghiệm cải tiến ưa nước

2. SEM mạ đồng trong các lỗ tấm RF-35 trước và sau khi xử lý plasma

3. Sự lắng đọng đồng trên bề mặt của tấm nền PTFE trước và sau khi sửa đổi plasma

4. Tình trạng mặt nạ hàn của bề mặt tấm nền PTFE trước và sau khi sửa đổi plasma

Mô tả hành động plasma

1, Kích hoạt xử lý vật liệu Teflon

Nhưng tất cả các kỹ sư đã tham gia vào quá trình kim loại hóa các lỗ vật liệu polytetrafluoroetylen đều có kinh nghiệm này: việc sử dụng các lỗ thông thường Bảng mạch in nhiều lớp FR-4 phương pháp xử lý kim loại hóa lỗ, không thành công trong quá trình kim loại hóa lỗ PTFE.Trong số đó, xử lý kích hoạt trước PTFE trước khi lắng đọng đồng hóa học là một khó khăn lớn và là một bước quan trọng.Trong quá trình xử lý hoạt hóa vật liệu PTFE trước khi lắng đọng đồng hóa học có thể sử dụng nhiều phương pháp nhưng nhìn chung có thể đảm bảo chất lượng sản phẩm, phù hợp với mục đích sản xuất hàng loạt là hai phương pháp sau:

a) Phương pháp xử lý hóa học: natri kim loại và radon, phản ứng trong dung môi không phải nước như dung dịch tetrahydrofuran hoặc glycol dimethyl ether, sự hình thành phức hợp nio-natri, dung dịch xử lý natri, có thể tạo ra các nguyên tử bề mặt của Teflon trong lỗ được ngâm tẩm, để đạt được mục đích làm ướt thành lỗ.Đây là phương pháp điển hình, hiệu quả tốt, chất lượng ổn định, được sử dụng rộng rãi.

b) Phương pháp xử lý bằng plasma: quy trình này vận hành đơn giản, chất lượng xử lý ổn định và đáng tin cậy, thích hợp cho sản xuất hàng loạt, sử dụng quy trình sấy plasma để sản xuất.Dung dịch xử lý chén natri được điều chế bằng phương pháp xử lý hóa học khó tổng hợp, độc tính cao, hạn sử dụng ngắn, cần pha chế tùy theo tình hình sản xuất, yêu cầu an toàn cao.Do đó, hiện nay, xử lý kích hoạt bề mặt PTFE, phương pháp xử lý plasma nhiều hơn, dễ vận hành và giảm đáng kể việc xử lý nước thải.

2, Loại bỏ lỗ hổng trên tường / lỗ khoan nhựa trên tường

Đối với xử lý bảng mạch in nhiều lớp FR-4, quá trình khoan CNC sau khi khoan nhựa thành lỗ và loại bỏ các chất khác, thường sử dụng phương pháp xử lý axit sunfuric đậm đặc, xử lý axit cromic, xử lý thuốc tím kiềm và xử lý plasma.Tuy nhiên, trong bảng mạch in linh hoạt và bảng mạch in cứng-linh hoạt để loại bỏ xử lý bụi bẩn khoan, do sự khác biệt về đặc tính vật liệu, nếu sử dụng các phương pháp xử lý hóa học trên, hiệu quả sẽ không lý tưởng và việc sử dụng plasma để khoan bụi bẩn và loại bỏ lõm, bạn có thể có được độ nhám của thành lỗ tốt hơn, có lợi cho lớp mạ kim loại của lỗ, nhưng cũng có đặc điểm kết nối lõm "ba chiều".

3, Loại bỏ cacbua

Phương pháp xử lý plasma, không chỉ rõ ràng đối với nhiều loại hiệu quả xử lý ô nhiễm khoan tấm, mà còn đối với vật liệu nhựa composite và xử lý ô nhiễm khoan micropores, mà còn cho thấy tính ưu việt của nó.Ngoài ra, do nhu cầu sản xuất ngày càng tăng đối với các bảng mạch in nhiều lớp có mật độ liên kết cao, nhiều lỗ mù khoan được sản xuất bằng công nghệ laser, là sản phẩm phụ của ứng dụng lỗ mù khoan laser - carbon, cần được loại bỏ trước quá trình kim loại hóa lỗ.Tại thời điểm này, công nghệ xử lý plasma đã không ngần ngại đảm nhận trách nhiệm loại bỏ carbon.

4, Tiền xử lý nội bộ

Do nhu cầu sản xuất các bảng mạch in khác nhau ngày càng tăng, các yêu cầu công nghệ xử lý tương ứng cũng ngày càng cao hơn.Việc tiền xử lý bên trong của bảng mạch in linh hoạt và bảng mạch in linh hoạt cứng có thể làm tăng độ nhám bề mặt và mức độ kích hoạt, tăng lực liên kết giữa lớp bên trong và cũng có ý nghĩa to lớn trong việc cải thiện năng suất sản xuất.

Những ưu điểm và nhược điểm của xử lý plasma

Xử lý plasma là một phương pháp thuận tiện, hiệu quả và chất lượng cao để khử nhiễm và khắc ngược bảng mạch in.Xử lý plasma đặc biệt phù hợp với vật liệu Teflon (PTFE) vì chúng ít hoạt động hóa học hơn và xử lý plasma kích hoạt hoạt động.Thông qua máy phát tần số cao (40KHZ điển hình), công nghệ plasma được thiết lập bằng cách sử dụng năng lượng của điện trường để tách khí xử lý trong điều kiện chân không.Chúng kích thích các khí phân tách không ổn định làm thay đổi và bắn phá bề mặt.Các quy trình xử lý như làm sạch bằng tia cực tím mịn, kích hoạt, tiêu thụ và liên kết ngang, và trùng hợp plasma là vai trò của xử lý bề mặt plasma.Quá trình xử lý plasma là trước khi khoan đồng, chủ yếu là xử lý lỗ, quy trình xử lý plasma chung là: khoan - xử lý plasma - đồng.Xử lý plasma có thể giải quyết các vấn đề về lỗ lỗ, cặn cặn, liên kết điện kém của lớp đồng bên trong và ăn mòn không đủ.Cụ thể, xử lý plasma có thể loại bỏ hiệu quả cặn nhựa khỏi quá trình khoan, còn được gọi là ô nhiễm khoan.Nó cản trở sự kết nối của đồng lỗ với lớp đồng bên trong trong quá trình kim loại hóa.Để nâng cao lực liên kết giữa lớp mạ và nhựa, sợi thủy tinh và đồng, các xỉ này phải được loại bỏ sạch sẽ.Do đó, xử lý ăn mòn và tẩy keo plasma đảm bảo kết nối điện sau khi lắng đọng đồng.

Máy plasma thường bao gồm các buồng xử lý được giữ trong chân không và nằm giữa hai tấm điện cực, được kết nối với bộ tạo RF để tạo thành một số lượng lớn plasma trong buồng xử lý.Trong buồng xử lý giữa hai tấm điện cực, thiết lập cách đều nhau có một số cặp khe cắm thẻ đối diện để tạo thành một không gian trú ẩn cho nhiều gam có thể chứa các bảng mạch xử lý plasma.Trong quy trình xử lý plasma hiện có của bảng mạch PCB, khi chất nền PCB được đặt trong máy plasma để xử lý plasma, chất nền PCB thường được đặt tương ứng giữa một khe cắm thẻ tương đối của buồng xử lý plasma (tức là ngăn chứa bộ xử lý plasma bảng mạch), plasma được sử dụng để xử lý lỗ plasma trên bề mặt PCB để cải thiện độ ẩm bề mặt của lỗ.

Do đó, không gian khoang xử lý máy plasma nhỏ, do đó, nói chung, giữa hai buồng xử lý tấm điện cực được thiết lập với bốn cặp rãnh tấm thẻ đối diện, nghĩa là, sự hình thành của bốn khối có thể chứa không gian che bảng mạch xử lý plasma.Nói chung, kích thước của mỗi lưới của không gian trú ẩn là 900mm (dài) x 600mm (cao) x 10 mm (rộng, tức là độ dày của bảng), theo quy trình xử lý plasma bảng PCB hiện có, mỗi lần Bảng xử lý plasma có công suất xấp xỉ 2 mặt phẳng (900mm x 600mm x 4), trong khi thời gian mỗi chu trình xử lý plasma là 1,5 giờ, do đó cho công suất một ngày khoảng 35 mét vuông.Có thể thấy rằng khả năng xử lý plasma của bo mạch PCB không cao bằng cách sử dụng quy trình xử lý plasma của bo mạch PCB hiện có.

Bản tóm tắt

Xử lý plasma chủ yếu được sử dụng trong tấm tần số cao, HDI , kết hợp cứng và mềm, đặc biệt phù hợp với vật liệu Teflon (PTFE).Năng lực sản xuất thấp, chi phí cao cũng là nhược điểm của nó, nhưng ưu điểm của xử lý plasma cũng rất rõ ràng, so với các phương pháp xử lý bề mặt khác, nó trong xử lý kích hoạt Teflon, cải thiện tính ưa nước của nó, để đảm bảo quá trình kim loại hóa lỗ, xử lý lỗ bằng laser, loại bỏ màng khô còn sót lại của đường chính xác, gia công thô, tiền gia cố, hàn và tiền xử lý ký tự in lụa, những ưu điểm của nó là không thể thay thế, đồng thời cũng có các đặc tính sạch, thân thiện với môi trường.