等離子體處理技術是一項新興的半導體製造技術。該技術在半導體製造領域應用較早,是一種必不可少的半導體製造工藝。因此,在IC加工中是一項長期而成熟的技術。因為等離子體是一種高能、高活性的物質,對任何有機材料等都有很好的蝕刻效果,等離子體的製作是幹法處理的,不會造成汙染,所以近年來已經被大量應用於pcb印製電路板的製作。
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在等離子體處理技術應用日益普及的今天,在pcb製程主要有以下功能:
(1)活化處理聚四氟乙烯材料:
但凡從事過聚四氟乙烯材料孔金屬化加工的工程師,都有這樣的體會:採用普通FR-4多層印製線電路板上的孔金屬化加工方法,是得不到孔金屬化成功的PTFE。其中,化學沉銅前的PTFE活化前處理是很大的難點,也是關鍵的步驟。在PTFE材料化學沉銅前的活化處理中,有許多方法可以採用,但從總體上看,可以達到保證產品質量,適於批量生產的目的有以下兩種:
a)化學加工法:
金屬鈉和萘,在非水溶劑如四氫呋喃或乙二醇二甲醚的溶液中反應,形成萘-鈉絡合物,該鈉萘處理液,可使孔內聚四氟乙烯表面原子被浸蝕,從而達到潤溼孔壁的目的。這是一種典型的方法,效果好,質量穩定,目前應用廣泛。
b)等離子體處理法:
此工藝操作簡單,處理質量穩定可靠,適用於批量生產,採用等離子幹法工藝生產。而化學處理方法製備的鈉-萘處理液難合成,毒性大,保質期短,需要根據生產情況進行調配,安全性要求高。所以,目前對PTFE表面的活化處理,多採用等離子體處理法,操作簡便,而且大大減少了廢水的處理。
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(2)孔壁凹蝕/孔壁樹脂鑽汙的清除:
對FR-4多層印刷電路板加工而言,其數控鑽孔後對孔壁樹脂鑽汙等物質的去除,通常採用濃硫酸處理,鉻酸處理,鹼性高錳酸鉀處理和等離子體處理。但是,在撓性印製電路板和剛撓性印製電路板去除鑽孔汙垢的處理上,由於材料特性的差異,如果採用上述化學處理方法,效果並不理想,而用等離子體對鑽孔汙垢和凹蝕進行去除,則可以得到較好的孔壁粗糙度,有利於孔的金屬化電鍍,同時又具有「三維」凹蝕的連接特性。
(3)碳化物的除去:
等離子處理法,不僅對各種板材進行鑽孔汙染處理效果明顯,而且對複合樹脂材料和微孔進行鑽孔汙染處理,更顯示其優越性。此外,由於互連密度較高的積層式多層印刷電路板的生產需求日益增加,許多鑽盲孔都採用了雷射技術來製造,這是雷射鑽盲孔應用的副產物—碳,需要在孔金屬化生產過程之前將其去除。在這個時候,等離子體處理技術,毫不猶豫地承擔起了清除碳化物的重任。
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(4)內部預處理:
由於各種印製電路板的生產需求日益增長,對相應的加工技術的要求也越來越高。對撓性印製電路板和剛撓性印製電路板進行內層前處理,可以增加表面粗糙度和活化程度,增加內層之間的結合力,對生產的良率提高也有重要意義。
等離子體處理工藝屬於幹法工藝,與溼法工藝相比具有許多優點,這些優點是由等離子體自身的特點決定的。從高壓電離出來的整體顯電中性等離子體具有高度的活性,能與材料表面的原子發生連續的反應,使表面物質不斷被激發成氣體,揮發出來,以達到清潔的目的。它在pcb印刷電路板生產過程中有很好的實用性,是清潔、環保的、高效的清洗方法。