עם כניסתו של עידן המידע הדיגיטלי, הדרישות של תקשורת בתדר גבוה, שידור מהיר וסודיות גבוהה של תקשורת הולכות וגדלות.כמוצר תומך הכרחי עבור תעשיית טכנולוגיית המידע האלקטרונית, PCB מחייב את המצע לעמוד בביצועים של קבוע דיאלקטרי נמוך, מקדם אובדן מדיה נמוך, התנגדות לטמפרטורה גבוהה וכו', וכדי לענות על צרכי הביצועים הללו להשתמש בתדר גבוה מיוחד. מצעים, שהנפוץ שבהם הוא חומרי טפלון (PTFE).עם זאת, בתהליך עיבוד ה-PCB, עקב ביצועי הרטבת פני השטח הגרועים של חומר טפלון, נדרשת הרטבת פני השטח על ידי טיפול פלזמה לפני מתכת החורים, כדי להבטיח התקדמות חלקה של תהליך מתכת החורים.

מהי פלזמה?

פלזמה היא צורה של חומר המורכבת בעיקר מאלקטרונים חופשיים ויונים טעונים, הנמצאים באופן נרחב ביקום, הנחשב לרוב למצב הרביעי של החומר, המכונה פלזמה, או "מצב גז אולטרה", המכונה גם "פלזמה".לפלזמה מוליכות גבוהה והיא משולבת מאוד עם שדות אלקטרומגנטיים.

מַנגָנוֹן

הפעלת אנרגיה (למשל אנרגיה חשמלית) במולקולת גז בתא ואקום נגרמת מהתנגשות של אלקטרונים מואצים, דלקת האלקטרונים החיצוניים ביותר של מולקולות ואטומים ויצירת יונים, או רדיקלים חופשיים בעלי תגובתיות גבוהה.לפיכך היונים שנוצרו, הרדיקלים החופשיים מתנגשים ומואצים ברציפות על ידי כוח שדה חשמלי, כך שהוא מתנגש עם פני החומר, והורס את הקשרים המולקולריים בטווח של מספר מיקרונים, גורם להפחתה של עובי מסוים, יוצר גבשושיות משטחים, ובאותו זמן יוצר את השינויים הפיזיקליים והכימיים של פני השטח כגון קבוצת התפקוד של הרכב הגז, משפר את כוח החיבור מצופה נחושת, טיהור והשפעות אחרות.

בחמצן, חנקן וגז טפלון משמשים בדרך כלל בפלזמה הנ"ל.

עיבוד פלזמה בשימוש בתחום ה-PCB

• שקע קיר חור לאחר קידוח, הסר לכלוך קידוח קיר חור;
• הסר את הקרביד לאחר קידוח חורים עיוורים בלייזר;
• כאשר נוצרים קווים עדינים, שאריות הסרט היבש מוסרות;
• פני השטח של דופן החור מופעלים לפני שחומר הטפלון מופקד בנחושת;
• הפעלת פני השטח לפני למינציה של הצלחת הפנימית;
• ניקוי לפני הטבעת זהב;
• הפעלת פני השטח לפני ייבוש וריתוך סרט.
• שנה את צורת המשטח הפנימי והרטבה, שפר את כוח הקישור בין השכבות;
• הסר מעכבי קורוזיה ושאריות סרט ריתוך;

תרשים ניגודיות של האפקטים לאחר העיבוד

1. ניסוי שיפור הידרופילי

2. SEM מצופה נחושת בחורי היריעות RF-35 לפני ואחרי טיפול בפלזמה

3. שקיעת נחושת על פני לוח ה-PTFE Base לפני ואחרי שינוי פלזמה

4. מצב מסכת הלחמה של פני השטח של לוח הבסיס PTFE לפני ואחרי שינוי פלזמה

תיאור פעולת הפלזמה

1, טיפול מופעל בחומר טפלון

אבל לכל המהנדסים שעסקו במתכת של חורי חומר פולי-טטראפלואורואתילן יש את הניסיון הזה: השימוש ברגילים לוח מעגלים מודפס רב שכבתי FR-4 שיטת עיבוד מתכת חור, אינה מוצלחת מתכת חורים PTFE.ביניהם, טיפול טרום הפעלה של PTFE לפני שקיעת הנחושת הכימית הוא קושי גדול ושלב מרכזי.בטיפול ההפעלה של חומר PTFE לפני שקיעת נחושת כימית, ניתן להשתמש בשיטות רבות, אך בסך הכל, זה יכול להבטיח את איכות המוצרים, המתאימות למטרות ייצור המוני הן השתיים הבאות:

א) שיטת עיבוד כימית: מתכת נתרן ורדון, התגובה בממיסים שאינם מים כגון תמיסת טטרהידרופורן או גליקול דימתיל אתר, היווצרות קומפלקס ניאו-נתרן, תמיסת הטיפול בנתרן, יכולה ליצור את האטומים של טפלון על פני השטח. חורים ספוגים, כדי להשיג את המטרה של הרטבת קיר החור.זוהי שיטה טיפוסית, השפעה טובה, איכות יציבה, נמצאת בשימוש נרחב.

ב) שיטת טיפול בפלזמה: תהליך זה פשוט לתפעול, איכות עיבוד יציבה ואמינה, מתאים לייצור המוני, שימוש בייצור תהליך ייבוש פלזמה.תמיסת הטיפול בנתרן-כור היתוך שהוכנה בשיטת הטיפול הכימי קשה לסינתזה, רעילות גבוהה, חיי מדף קצרים, צריכה להיות מנוסחת בהתאם למצב הייצור, דרישות בטיחות גבוהות.לכן, כיום, טיפול ההפעלה של משטח PTFE, שיטת טיפול פלזמה יותר, קל לתפעול, ומפחית מאוד את הטיפול בשפכים.

2, חור קיר cavitation/חור קיר קיר שרף הסרת קידוח

עבור עיבוד מעגלים מודפסים רב-שכבתיים FR-4, קידוח CNC שלו לאחר קידוח שרף החור וחומרים אחרים, בדרך כלל באמצעות טיפול בחומצה גופרתית מרוכזת, טיפול בחומצה כרומית, טיפול אשלגן פרמנגנט אלקליין וטיפול בפלזמה.עם זאת, במעגלים מודפסים גמישים ומעגלים מודפסים קשיחים-גמישים להסרת טיפול לכלוך בקידוח, בשל ההבדלים במאפייני החומר, אם השימוש בשיטות הטיפול הכימיות לעיל, ההשפעה אינה אידיאלית, והשימוש בפלזמה כדי לקדוח לכלוך והסרה קעורה, אתה יכול לקבל חספוס דופן חור טוב יותר, תורם לציפוי המתכתי של החור, אך יש לו גם מאפייני חיבור קעור "תלת מימדי".

3, הסרת קרביד

שיטת טיפול פלזמה, לא רק עבור מגוון רחב של טיפול זיהום קידוח גיליון אפקט ברור, אלא גם עבור חומרי שרף מרוכבים ומיקרונקביות קידוח טיפול זיהום, אלא גם להראות את עליונותו.בנוסף, עקב הביקוש הגובר לייצור למעגלים מודפסים רב-שכבתיים עם צפיפות חיבור גבוהה, קידוח חורים עיוורים רבים מיוצרים בטכנולוגיית לייזר, שהיא תוצר לוואי של יישומי קידוח חורים עיוורים בלייזר - פחמן, אשר צריך יוסר לפני תהליך מתכת החורים.בשלב זה, טכנולוגיית טיפול פלזמה, ללא היסוס לקחת את האחריות של הסרת פחמן.

4, עיבוד מוקדם פנימי

בשל הביקוש הגובר לייצור של מעגלים מודפסים שונים, דרישות טכנולוגיית העיבוד המתאימות גם הן גבוהות יותר ויותר.טיפול מוקדם פנימי של מעגלים מודפסים גמישים ומעגלים מודפסים גמישים קשיחים יכולים להגביר את חספוס פני השטח ואת מידת ההפעלה, להגביר את כוח הקישור בין השכבה הפנימית, וגם יש לו משמעות רבה לשיפור תפוקת הייצור.

היתרונות והחסרונות של עיבוד פלזמה

עיבוד פלזמה הוא שיטה נוחה, יעילה ואיכותית לטיהור וחריטה אחורית של מעגלים מודפסים.טיפול בפלזמה מתאים במיוחד לחומרי טפלון (PTFE) מכיוון שהם פחות פעילים מבחינה כימית וטיפול בפלזמה מפעיל פעילות.באמצעות מחולל התדר הגבוה (אופייני ל-40KHZ), טכנולוגיית הפלזמה מבוססת על ידי שימוש באנרגיה של השדה החשמלי להפרדת גז העיבוד בתנאי ואקום.אלה מעוררים גזי הפרדה לא יציבים שמשנים ומפציצים את פני השטח.תהליכי טיפול כגון ניקוי UV עדין, הפעלה, צריכה והצלבה, ופילמור פלזמה הם התפקיד של טיפול פני פלזמה.תהליך עיבוד פלזמה הוא לפני קידוח נחושת, בעיקר טיפול בחורים, תהליך עיבוד הפלזמה הכללי הוא: קידוח - טיפול בפלזמה - נחושת.טיפול בפלזמה יכול לפתור את הבעיות של חור, שאריות, חיבור חשמלי לקוי של שכבת נחושת פנימית וקורוזיה לא מספקת.באופן ספציפי, טיפול בפלזמה יכול להסיר ביעילות שאריות שרף מתהליך הקידוח, הידוע גם בשם זיהום קידוח.זה מעכב את החיבור של הנחושת החור לשכבת הנחושת הפנימית במהלך המתכת.על מנת לשפר את כוח הקשירה בין ציפוי לשרף, פיברגלס ונחושת, יש להסיר סיגים אלו נקיים.לכן, הפלת פלזמה וטיפול קורוזיה מבטיחים חיבור חשמלי לאחר שקיעת נחושת.

מכונות פלזמה מורכבות בדרך כלל מתאי עיבוד המוחזקים בוואקום וממוקמים בין שתי לוחות אלקטרודות, המחוברות למחולל RF ליצירת מספר רב של פלזמות בתא העיבוד.בתא העיבוד שבין שתי לוחות האלקטרודות, להגדרה המרוחקת יש כמה זוגות של חריצי כרטיסים מנוגדים ליצירת חלל מחסה למספר רב של גרם שיכול להכיל לוחות עיבוד פלזמה.בתהליך עיבוד הפלזמה הקיים של לוח PCB, כאשר מצע ה-PCB ממוקם במכונת הפלזמה לעיבוד פלזמה, מצע PCB ממוקם בדרך כלל בהתאמה בין חריץ כרטיס יחסי של תא עיבוד הפלזמה (כלומר, תא המכיל את עיבוד הפלזמה לוח מעגלים), הפלזמה משמשת לטיפול פלזמה לפלזמה של החור על מצע ה-PCB כדי לשפר את הלחות פני השטח של החור.

חלל עיבוד מכונת פלזמה הוא קטן, לכן, בדרך כלל בין שתי צלחת האלקטרודה תא עיבוד מוגדר עם ארבעה זוגות של חריצי לוחות כרטיס מנוגדים, כלומר, היווצרות של ארבעה בלוקים יכול להכיל שטח מקלט לוח עיבוד פלזמה.באופן כללי, הגודל של כל רשת של חלל מחסה הוא 900 מ"מ (אורך) x 600 מ"מ (גובה) x 10 מ"מ (רוחב, כלומר עובי הלוח), בהתאם לתהליך עיבוד הפלזמה הקיים של לוח PCB, בכל פעם לוח עיבוד הפלזמה בעל קיבולת של כ-2 שטוחים (900 מ"מ x 600 מ"מ x 4), בעוד שכל זמן מחזור עיבוד פלזמה הוא 1.5 שעות, ובכך נותן קיבולת של כ-35 מ"ר ליום אחד.ניתן לראות כי יכולת עיבוד הפלזמה של לוח ה-PCB אינה גבוהה על ידי שימוש בתהליך עיבוד הפלזמה של לוח ה-PCB הקיים.

סיכום

טיפול בפלזמה משמש בעיקר בצלחת בתדירות גבוהה, HDI , שילוב קשה ורך, מתאים במיוחד לחומרי טפלון (PTFE).כושר ייצור נמוך, עלות גבוהה היא גם החיסרון שלו, אבל יתרונות הטיפול בפלזמה ברורים גם הם, בהשוואה לשיטות טיפול משטח אחרות, זה בטיפול בהפעלת טפלון, משפר את ההידרופיליות שלו, כדי להבטיח שמתכת חורים, טיפול בחורי לייזר, הסרת שאריות של סרט יבש בקו מדויק, חיספוס, חיזוק מוקדם, ריתוך וטיפול מקדים בהדפס משי, היתרונות שלו הם שאין להם תחליף, ויש להם גם מאפיינים נקיים וידידותיים לסביבה.