低溫等離子體的電離率較低,電子溫度遠(yuǎn)高于離子溫度,離子溫度甚至可與室溫相當(dāng)。所以低溫等離子體是非熱平衡等離子體,低溫等離子體中存在著大量的、種類繁多的活性粒子,比通常的化學(xué)反映所產(chǎn)生的活性粒子種類更多、活性更強(qiáng),更易于和所接觸的材料表面發(fā)生反映,因此它們被用來(lái)對(duì)材料表面進(jìn)行改性處理。大氣等離子體處理機(jī)對(duì)HDI,柔性和剛性電路板制造進(jìn)行了去污和回蝕作業(yè)。它結(jié)合了市場(chǎng)領(lǐng)先的等離子技術(shù),結(jié)合基于多年經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用特定開(kāi)發(fā)。
可擴(kuò)展等離子體系統(tǒng),可以從4到8個(gè)等離子體電池升級(jí),隨著生產(chǎn)要求和操作而增長(zhǎng),是處理低容量,高混合物產(chǎn)品的中小型企業(yè)或研發(fā)機(jī)構(gòu)的理想選擇,旨在滿足不斷變化的生產(chǎn)環(huán)境,等離子體系統(tǒng)在其前身PCB-800/1600及其同時(shí)代系統(tǒng)之間保持了完美的平衡。該室仍然是純粹的PCB系列”的尺寸和功能,但其他一切都已升級(jí)系列技術(shù)
,從氣體分配和泵包到用戶界面和控制參數(shù)。通過(guò)共享類似的組件和接口,可以更輕松地提高等離子體處理PCB面板的容量。系統(tǒng)可以處理低容量,高混合度的產(chǎn)品,是中小型企業(yè)或研發(fā)機(jī)構(gòu)的理想選擇。隨著生產(chǎn)量的增加,系統(tǒng)可以從四個(gè)等離子體電池升級(jí)到*多八個(gè)等離子體電池。
與其他系列等離子體系統(tǒng)類似,是獨(dú)立的,需要*小的占地面積。底盤裝有等離子體室,控制電子設(shè)備,40 kHz射頻發(fā)生器,泵/鼓風(fēng)機(jī)組合和自動(dòng)匹配網(wǎng)絡(luò)??梢詮那懊姘寤蚝竺姘暹M(jìn)行維護(hù)檢修。
等離子體室由優(yōu)質(zhì)鋁制成,具有出色的耐用性。該腔室設(shè)計(jì)用于在單獨(dú)的等離子體電池中處理PCB面板,以提供具有優(yōu)異處理均勻性的高蝕刻速率。
等離子體處理系統(tǒng)
大氣等離子處理機(jī)使用單步過(guò)程提供了柔性材料兩側(cè)的業(yè)界領(lǐng)先的等離子體處理均勻性。它是一個(gè)獨(dú)立的真空等離子體處理系統(tǒng),具有節(jié)省空間的緊湊型底盤,具有兩個(gè)易于訪問(wèn)的前裝載門。雙機(jī)架等離子體室可在一個(gè)周期內(nèi)容納多達(dá)十八個(gè)20“x 24”面板,每小時(shí)可達(dá)80-120個(gè)單位(UPH)。FlexVIA系統(tǒng)的先進(jìn)的水平電極設(shè)計(jì),集成了機(jī)架,可提供等離子體處理均勻性的*佳材料對(duì)準(zhǔn)。它也不需要使用昂貴的氟氣。相反,利用環(huán)境友好且具有成本效益的氣體等離子體溶液如氬氣(Ar)和氧氣(O2)。
等離子體處理系統(tǒng)其先進(jìn)的水平電極設(shè)計(jì),集成了機(jī)架,提供了*佳的材料對(duì)準(zhǔn),而雙機(jī)架式機(jī)箱可以在一個(gè)周期內(nèi)容納多達(dá)三十個(gè)20“x 24”的面板,使每小時(shí)可達(dá)140-200單位。是一種完全獨(dú)立的真空處理系統(tǒng),具有集成的卷對(duì)卷材料處理,用于生產(chǎn)PCB制造環(huán)境。等離子體處理均勻性是表面激活,去除和回蝕應(yīng)用中柔性電路板制造技術(shù)的關(guān)鍵操作特性。集成的卷對(duì)卷材料處理系統(tǒng)確保精確控制薄至25微米的基材的輥速度,張力和邊緣引導(dǎo)?;诠鈱W(xué)的邊緣引導(dǎo)檢測(cè)允許在倒帶操作期間可靠的控制。底板加載簡(jiǎn)單,可通過(guò)四個(gè)門輕松訪問(wèn)裝載部分。有三種配置可滿足各種生產(chǎn)需求。1)經(jīng)過(guò)等離子處理以后,被清洗物體已經(jīng)很干燥,不必再經(jīng)干燥處理;
(2)不使用有害溶劑,不會(huì)產(chǎn)生有害污染物,屬于有利于環(huán)保的綠色清洗方法;
(3)用無(wú)線電波范圍的高頻產(chǎn)生的等離子體方向性不強(qiáng),可以深入物體的微細(xì)孔眼和凹陷內(nèi),特別適合用于線路板生產(chǎn)中盲孔以及微小孔的清洗;
(4)整個(gè)清洗工藝流程在幾分鐘內(nèi)即可完成,具有效率高的特點(diǎn);
(5)等離子清洗的*大技術(shù)特點(diǎn)是:它不分處理對(duì)象,可處理不同的基材;如金屬、半導(dǎo)體、氧化物以及高分子材料(如聚丙烯、聚氯乙烯、據(jù)四氟乙烯、聚酰亞胺、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等高聚物等離子表面處理機(jī))等都可用等離子處理;
(6)在使用等離子清洗時(shí),去污的同時(shí),還能改變材料本身的表面性能,如提高表面的潤(rùn)濕性能,改善膜的附著力等。
3.1等離子灰化表面有機(jī)層
基材表面受到化學(xué)轟擊如下圖所示:
在真空和瞬時(shí)高溫狀態(tài)下,污染物部分蒸發(fā),污染物在高能量離子的沖擊下被擊碎并被真空帶出。而線路板在生產(chǎn)過(guò)程中搬用時(shí),在基材表面難免會(huì)沾上一些汗?jié)n、油污等污染物,有些污染物使用普通的線路板生產(chǎn)除油劑很難去除,而使用等離子處理能夠很好地達(dá)到除去這些有機(jī)污染物的效果。
3.2等離子蝕刻基材表面
在等離子蝕刻過(guò)程中,通過(guò)處理氣體的作用,被蝕刻物會(huì)變成氣相。處理氣體和基體物質(zhì)被真空泵抽出,表面連續(xù)被新鮮的處理氣體覆蓋,從而達(dá)到蝕刻的目的
在線路板的生產(chǎn)中,等離子蝕刻主要用來(lái)對(duì)基材表面進(jìn)行粗化,以增強(qiáng)鍍層與基材的結(jié)合力。在下一代較為先進(jìn)的封裝技術(shù)——化學(xué)鍍鎳磷制作埋嵌電阻工藝研究中,等離子蝕刻能夠?qū)?span>FR-4或是PI表面進(jìn)行粗化,從而增強(qiáng)FR-4、PI與鎳磷電阻層的結(jié)合力。
化學(xué)鍍鎳磷制作埋嵌電阻工藝有以下六個(gè)主要工藝步驟:
(1)使用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝方法制作出所需的線路圖形;
(2)使用等離子體蝕刻對(duì)基材表面進(jìn)行粗化;
(3)然后對(duì)使用鈀活化的方法對(duì)基材表面活化;
(4)進(jìn)行貼干膜、曝光顯影,把需要制作電阻的地方顯影出來(lái);
(5)緊接著使用化學(xué)鍍鎳磷的方法進(jìn)行埋嵌電阻的制作;
(6)*后,退去干膜。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究可知,通過(guò)等離子處理的基材表面電阻層的結(jié)合力更好。特別是需要在PI基材上進(jìn)行埋嵌電阻的制作時(shí),等離子處理的效果更好。并且使用等離子處理過(guò)的基材表面具有一定的活化官能團(tuán),從而有助于制作埋嵌電阻的化學(xué)反應(yīng)。制作電阻層,經(jīng)過(guò)等離子處理的基材表面,在經(jīng)過(guò)退膜工序后,鎳磷電阻層與基材表面的結(jié)合力完好無(wú)損;而沒(méi)有經(jīng)過(guò)等離子處理的基材表面,在經(jīng)過(guò)退膜工序后,鎳磷電阻層不能與基材很好的結(jié)合,電阻層幾乎全部脫落。
3.3等離子清洗機(jī)微小孔作用
常壓等離子處理機(jī)隨著HDI板孔徑的微小化,傳統(tǒng)的化學(xué)清洗工藝已不能滿足盲孔結(jié)構(gòu)的清洗,液體表面張力使藥液滲透進(jìn)孔內(nèi)有困難,特別是在處理激光鉆微盲孔板時(shí),可靠性不好。目前應(yīng)用于微埋盲孔的孔清洗工藝主要有超生波清洗和等離子體清洗,超聲波清洗主要依據(jù)空化效應(yīng)來(lái)達(dá)到清洗的目的,屬于濕法處理,清洗時(shí)間較長(zhǎng),且依賴于清洗液的去污性能,增加了對(duì)廢液的處理問(wèn)題?,F(xiàn)階段普遍應(yīng)用的工藝主要為等離子體清洗工藝,等離子體處理工藝簡(jiǎn)單,對(duì)環(huán)境友好,清洗效果明顯,針對(duì)盲孔結(jié)構(gòu)非常有效。
等離子體清洗是指高度活化的等離子體在電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng),與孔壁的鉆污發(fā)生氣固化學(xué)反應(yīng),同時(shí)生成的氣體產(chǎn)物和部分未發(fā)生反應(yīng)的粒子被抽氣泵排出。等離子體在HDI板盲孔清洗時(shí)一般分為三步處理,第一階段用高純的N2產(chǎn)生等離子體,同時(shí)預(yù)熱印制板,使高分子材料處于一定的活化態(tài);第二階段以O2、CF4為原始?xì)怏w,混合后產(chǎn)生O、F等離子體,與丙烯酸、PI、FR4、玻璃纖維等反應(yīng),達(dá)到去鉆污的目的;第三階段采用O2為原始?xì)怏w,生成的等離子體與反應(yīng)殘余物使孔壁清潔。在等離子清洗過(guò)程中,除發(fā)生等離子化學(xué)反應(yīng),等離子體還與材料表面發(fā)生物理反應(yīng)。等離子體粒子將材料表面的原子或附著材料表面的原子打掉,有利于清洗蝕刻反應(yīng)。