微電子技術的進步使得信息、通信和娛樂融為一體。采用等離子體技術實施原子級工藝制造,是微電子器件的小型化成為可能。由于對設備的要求越來越精密化,故一些制程明顯體現出它的優勢。等離子清洗工藝逐漸成為線路板、半導體以及太陽能等行業不可缺少的關鍵技術。
等離子清洗技術在PCB線路板行業中運用的工藝流程如下:

等離子清洗機在PCB/FPC行業中的應用主要包括以下幾個大的方面:
1、HDI板
等離子體能去除激光鉆孔后形成的碳化物,刻蝕和活化導通孔,提高PHT工藝的良率與可靠性,克服鍍銅層與孔底銅材分層。

?等離子清洗機處理前VS等離子清洗機處理后

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?等離子體處理沉銅鍍后
2、FPC板
多層軟板的孔壁除殘膠,補強材料如鋼片、鋁片、FR-4等表面清潔活化,激光切割金手指形成的碳化物分解,以及精細線條制作時去除干膜殘余物(去除夾膜),都可以通過等離子體表面處理技術來實現。
2-1多層軟板的孔壁除殘膠


?等離子體處理多層FPC板
?除膠后PTH的切片


等離子清洗機處理前VS等離子清洗機處理后
2-2補強材料如鋼片,鋁片,FR-4等表面清潔和活化


利用等離子體處理進行鋼片補強增加結合力
2-3激光切割金手指形成的碳化物分解


2-4精細線條制作時去除干膜殘余物(去除夾膜)


?等離子清洗機處理前VS等離子清洗機處理后


等離子清洗機處理前VS等離子清洗機處理后
2-5化學沉金/電鍍金前金手指、焊盤表面清潔


等離子清洗機處理前VS?等離子清洗機處理后
3、軟硬結合板
由于軟硬結合板是由幾種不同的材料層壓在一起組成,由于其熱膨脹系數的不一致性,孔壁及層與層之間的線路連接容易產生斷裂和撕裂現象,提高軟硬結合板孔金屬化的可靠性和線路層壓間的結合力,是軟硬結合板質量的關鍵技術。 傳統工藝采用化學藥水濕法工藝,其藥水的特性非強酸性即強堿性,這都會對聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂等產生不利。氣體等離子體易于通過氧和氟化物如CF4的活化清除穿孔內的殘渣,由等離子體釋放的氧和氟的激子通過化學刻蝕作用攻擊樹脂污漬,從而使得穿孔得到完全清潔。利用等離子體對材料表面的清潔、粗化、活化作用的干法處理技術,不但可以得到良好的可靠性和結合力,并能克服傳統工藝的缺陷,實現無排放的綠色環保工藝。
3-1軟硬結合板除膠渣

軟硬結合板
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孔內等離子清洗機除膠后PHT切片
3-2內層表面粗化、活化、改變附著力結合力


軟板內層等離子清洗機處理前VS等離子清洗機處理后腹膜
4、Teflon板
類似于特氟龍這樣材質的高頻微波板,由于其材料的表面能非常低,通過等離子體技術可以對其孔壁和材料表面進行活化,提高孔壁與鍍銅層的結合力,杜絕出現沉銅后黑孔,消除孔銅和內層銅高溫斷裂爆孔等現象:提高阻焊油墨與絲印字符的附著力,有效防止阻焊油墨及印刷字符脫落。
4-1水滴角實驗(親水性改變測試)


等離子清洗機處理前疏水VS等離子清洗機處理后親水
4-2高頻板處理后鍍銅和阻焊效果圖


未經等離子體處理銅鍍圖VS經過等離子體處理后鍍銅圖
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未經等離子清洗機處理阻焊VS經過等離子清洗機處理后阻焊
5、BGA貼裝
隨著信息處理量的不斷加大以及芯片運算速度的提高,IC封裝領域愈來愈多的采用高集成度的BGA封裝形式,與之相對應的PCB上BGA Pad也大規模的出現,一顆IC的BGA焊點與對應的Pad往往達到幾百甚至幾千個,其每一點焊接的可靠性變得越來越重要,成為BGA貼裝良率的關鍵。在BGA貼裝前對PCB上的Pad進行等離子體表面處理,可使Pad表面達到清潔、粗化和活化的效果,極大的提高了BGA貼裝的一次成功率。


6、化學沉金/電鍍金后,SMT前焊盤表面、金手指表面清潔
可焊性改良,杜絕虛焊,上錫不良,提高強度和信賴性。



等離子清洗機處理前焊盤VS等離子清洗機處理后焊盤
以上就是等離子清洗機在PCB、FPC線路板行業中的具體運用。
