Z nastopom digitalne informacijske dobe postajajo zahteve po visokofrekvenčni komunikaciji, hitrem prenosu in visoki zaupnosti komunikacij vedno višje.Kot nepogrešljiv podporni izdelek za industrijo elektronske informacijske tehnologije PCB zahteva, da substrat izpolnjuje zmogljivost nizke dielektrične konstante, nizkega faktorja izgube medija, visokotemperaturne odpornosti itd., za izpolnjevanje teh zmogljivosti pa je potrebna uporaba posebnih visokofrekvenčnih podlage, med katerimi je najpogosteje uporabljen teflon (PTFE).Vendar pa je v postopku obdelave PCB zaradi slabe zmogljivosti površinskega vlaženja teflonskega materiala pred metalizacijo lukenj potrebno površinsko vlaženje s plazemsko obdelavo, da se zagotovi nemoten potek postopka metalizacije lukenj.

Kaj je plazma?

Plazma je oblika snovi, ki je sestavljena predvsem iz prostih elektronov in nabitih ionov, razširjena v vesolju in se pogosto šteje za četrto agregatno stanje, znano kot plazma, ali "ultra plinasto stanje", znano tudi kot "plazma".Plazma ima visoko prevodnost in je močno povezana z elektromagnetnimi polji.

Mehanizem

Uporaba energije (npr. električne energije) v molekuli plina v vakuumski komori je posledica trka pospešenih elektronov, vžiganja najbolj oddaljenih elektronov molekul in atomov ter generiranja ionov ali zelo reaktivnih prostih radikalov.Tako nastale ione, proste radikale neprestano trči in pospešuje sila električnega polja, tako da trči ob površino materiala in uniči molekularne vezi v območju nekaj mikronov, povzroči zmanjšanje določene debeline, ustvari neravne površin, hkrati pa oblikuje fizikalne in kemične spremembe površine, kot je funkcionalna skupina plinske sestave, izboljša pobakreno vezno silo, dekontaminacijo in druge učinke.

V zgornji plazmi se običajno uporabljajo kisik, dušik in teflonski plin.

Plazemska obdelava, ki se uporablja na področju PCB

• Vdolbina stene luknje po vrtanju odstranite umazanijo stene luknje;
• Odstranite karbid po laserskem vrtanju slepih lukenj;
• Ko se naredijo drobne linije, se ostanek suhega filma odstrani;
• Površina stene luknje se aktivira, preden se teflonski material odloži v baker;
• Površinska aktivacija pred laminacijo notranje plošče;
• Čiščenje zlata pred potopom;
• Površinska aktivacija pred sušenjem in varjenje filma.
• Spremenite obliko notranje površine in vlaženje, izboljšajte vmesno vezno silo;
• Odstranite zaviralce korozije in ostanke varilne folije;

Kontrastni grafikon učinkov po obdelavi

1. Poskus hidrofilnega izboljšanja

2. Pobakreni SEM v luknjah pločevine RF-35 pred in po plazemski obdelavi

3. Odlaganje bakra na površino PTFE osnovne plošče pred in po plazemski modifikaciji

4. Stanje spajkalne maske na površini PTFE osnovne plošče pred in po plazemski modifikaciji

Opis delovanja plazme

1, Aktivirana obdelava teflonskega materiala

Toda vsi inženirji, ki so se ukvarjali z metalizacijo lukenj iz politetrafluoroetilenskih materialov, imajo to izkušnjo: uporaba običajnih Večslojno tiskano vezje FR-4 metoda obdelave metalizacije lukenj ni uspešna metalizacija lukenj PTFE.Med njimi je predaktivacijska obdelava PTFE pred kemičnim nanašanjem bakra velika težava in ključni korak.Pri aktivacijski obdelavi materiala PTFE pred kemičnim nanašanjem bakra je mogoče uporabiti številne metode, vendar na splošno lahko zagotovi kakovost izdelkov, ki so primerni za namene množične proizvodnje, naslednji dve:

a) Metoda kemične obdelave: kovinski natrij in radon, reakcija v nevodnih topilih, kot je tetrahidrofuran ali raztopina glikol dimetil etra, tvorba nio-natrijevega kompleksa, raztopina za obdelavo natrija, lahko povzroči površinske atome teflona v luknja je impregnirana, da se doseže namen vlaženja stene luknje.To je tipična metoda, dober učinek, stabilna kakovost, ki se pogosto uporablja.

b) Metoda obdelave s plazmo: ta postopek je enostaven za uporabo, stabilna in zanesljiva kakovost obdelave, primerna za množično proizvodnjo, uporaba postopka sušenja v plazmi.Raztopino za obdelavo natrijevega lončka, pripravljeno s kemično metodo obdelave, je težko sintetizirati, visoka toksičnost, kratek rok uporabnosti, treba jo je oblikovati glede na proizvodne razmere, visoke varnostne zahteve.Zato je trenutno aktivacijska obdelava površine PTFE, bolj metoda plazemske obdelave, enostavna za uporabo in močno zmanjša čiščenje odpadne vode.

2, Odstranjevanje kavitacije stene luknje/odstranjevanje smole pri vrtanju stene luknje

Za obdelavo večslojnega tiskanega vezja FR-4, njegovo CNC vrtanje po vrtanju smole v steno luknje in odstranjevanje drugih snovi, običajno z obdelavo s koncentrirano žveplovo kislino, obdelavo s kromovo kislino, obdelavo z alkalnim kalijevim permanganatom in obdelavo s plazmo.Vendar pa pri upogljivem tiskanem vezju in togo-prilagodljivem tiskanem vezju za odstranjevanje obdelave umazanije zaradi vrtanja, zaradi razlik v značilnostih materiala, če uporaba zgornjih metod kemične obdelave učinek ni idealen in uporaba plazme za vrtanje umazanije in konkavno odstranjevanje lahko dobite boljšo hrapavost stene luknje, kar vodi do kovinske prevleke luknje, vendar ima tudi "tridimenzionalne" konkavne značilnosti povezave.

3, Odstranitev karbida

Metoda plazemske obdelave ni očitna samo za različne učinke onesnaževanja pri vrtanju v pločevino, temveč tudi za obdelavo onesnaževanja s kompozitnimi smolnimi materiali in mikroporami pri vrtanju, ampak tudi kaže svojo superiornost.Poleg tega je zaradi naraščajočega proizvodnega povpraševanja po slojevitih večslojnih tiskanih vezjih z visoko gostoto medsebojnih povezav veliko vrtalnih slepih lukenj izdelanih z lasersko tehnologijo, ki je stranski produkt aplikacij laserskega vrtanja slepih lukenj – ogljik, ki mora odstranite pred postopkom metalizacije lukenj.V tem času tehnologija plazemske obdelave brez oklevanja prevzame odgovornost za odstranjevanje ogljika.

4, Notranja predobdelava

Zaradi naraščajočega proizvodnega povpraševanja po različnih tiskanih vezjih so tudi ustrezne tehnološke zahteve za obdelavo vedno višje.Notranja predobdelava upogljivega tiskanega vezja in togega upogljivega tiskanega vezja lahko poveča hrapavost površine in stopnjo aktivacije, poveča vezno silo med notranjo plastjo in ima velik pomen za izboljšanje donosa proizvodnje.

Prednosti in slabosti plazemske obdelave

Plazma obdelava je priročna, učinkovita in kakovostna metoda za dekontaminacijo in povratno jedkanje tiskanih vezij.Plazemska obdelava je še posebej primerna za teflonske (PTFE) materiale, ker so manj kemično aktivni in plazemska obdelava aktivira aktivnost.Preko visokofrekvenčnega generatorja (tipično 40 KHZ) se vzpostavi plazemska tehnologija z uporabo energije električnega polja za ločevanje obdelovalnega plina v vakuumskih pogojih.Ti spodbujajo nestabilne ločevalne pline, ki spreminjajo in bombardirajo površino.Postopki obdelave, kot so fino UV čiščenje, aktivacija, poraba in zamreženje ter plazemska polimerizacija, so vloga površinske obdelave s plazmo.Proces plazemske obdelave je pred vrtanjem bakra, predvsem obdelava lukenj, splošni proces plazemske obdelave je: vrtanje - plazemska obdelava - baker.Obdelava s plazmo lahko reši težave lukenj, ostankov ostankov, slabe električne vezave notranje bakrene plasti in neustrezne korozije.Natančneje, obdelava s plazmo lahko učinkovito odstrani ostanke smole iz procesa vrtanja, znane tudi kot kontaminacija zaradi vrtanja.Med metalizacijo ovira povezavo luknjičastega bakra z notranjo bakreno plastjo.Da bi izboljšali vezno silo med prevleko in smolo, steklenimi vlakni in bakrom, je treba te žlindre čisto odstraniti.Zato plazemsko odlepljanje in korozijska obdelava zagotavljata električno povezavo po nanašanju bakra.

Plazemski stroji so običajno sestavljeni iz obdelovalnih komor, ki se držijo v vakuumu in se nahajajo med dvema elektrodnima ploščama, ki sta povezani z RF generatorjem, da tvorita veliko število plazme v obdelovalni komori.V obdelovalni komori med dvema elektrodnima ploščama ima ekvidistančna nastavitev več parov nasprotnih rež za kartice, ki tvorijo zavetni prostor za večgramska tiskana vezja za obdelavo plazme.V obstoječem procesu plazemske obdelave plošče PCB, ko je substrat PCB nameščen v plazemski stroj za obdelavo s plazmo, je substrat PCB na splošno ustrezno nameščen med ustrezno režo za kartico komore za plazemsko obdelavo (tj. predelek, ki vsebuje plazemsko obdelavo tiskano vezje), se plazma uporablja za plazma-plazemsko obdelavo luknje na substratu PCB za izboljšanje površinske vlažnosti luknje.

Prostor v votlini za obdelavo s plazemskim strojem je majhen, zato je na splošno med dvema elektrodnima ploščama za obdelavo komora postavljena s štirimi pari nasprotnih utorov na plošči kartic, kar pomeni, da lahko tvorba štirih blokov sprejme prostor zavetja vezja za obdelavo plazme.Na splošno je velikost vsake mreže prostora za zavetje 900 mm (dolžina) x 600 mm (višina) x 10 mm (širina, tj. debelina plošče), v skladu z obstoječim procesom plazemske obdelave PCB plošče, vsakič, ko plošča za obdelavo plazme ima kapaciteto približno 2 stanovanja (900mm x 600mm x 4), medtem ko je čas vsakega cikla plazemske obdelave 1,5 ure, kar daje enodnevno zmogljivost približno 35 kvadratnih metrov.Vidimo lahko, da zmogljivost plazemske obdelave PCB plošče ni visoka z uporabo postopka plazemske obdelave obstoječe PCB plošče.

Povzetek

Plazemska obdelava se uporablja predvsem v visokofrekvenčnih ploščah, HDI , trda in mehka kombinacija, posebej primerna za teflonske (PTFE) materiale.Nizka proizvodna zmogljivost, visoki stroški so tudi njegova pomanjkljivost, vendar so očitne tudi prednosti plazemske obdelave, v primerjavi z drugimi metodami površinske obdelave, pri zdravljenju teflonske aktivacije, izboljšanje njegove hidrofilnosti, da se zagotovi metalizacija lukenj, laserska obdelava lukenj, odstranjevanje ostankov suhega filma natančnih linij, grobo obdelavo, predhodno ojačitev, varjenje in predobdelavo znakov sitotiska, njegove prednosti so nenadomestljive in ima tudi čiste, okolju prijazne lastnosti.