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等离子清洗PCB板的原理与作用解析

发表时间: 2023-08-02 09:02:50

作者: 深圳市甲岸科技有限公司

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等离子处理技术已逐渐被PCB制造业者所认识并以其明显的优势取代化学或机械式处理方式,满足当今日益严苛的PCB制造工艺需求。现在不论是军用航天通讯还是民用消费电子,功能日趋多样化和高可靠性的要求,对高性能PCB电路板需求日益增长;因此,高密度且精细线路设计和新材料的应用使得PCB制造工艺也更加复杂且多挑战性。



等离子清洗PCB板的原理

在真空室内部的气体分子里施加能量(如电能),由加速电子的冲撞,使分子、原子的最外层电子被激化,并生成离子,或反应性高的自由基。如此产生之离子、自由基被连续的冲撞和受电场作用力而加速,使之与材料表面碰撞,并破坏数微米范围以内的分子键,诱导削减一定厚度,生成凹凸表面,同时形成气体成分的官能团等表面的物理、化学变化,提高镀铜粘结力、除污等作用。上述等离子体处理用气体常见的有氧气、氮气和四氟化碳气。


等离子体处理目前主要用于高频板、HDI、软硬结合板、且特别适用于聚四氟乙烯(PTFE)材料的板子。产能不高,成本大也是其劣势,但等离子体处理优势也明显,相对于其他表面处理方法,它在处理特氟龙活化,提高其亲水性,确保孔金属化,镭射孔的处理,去除精密线路间残留干膜,粗化,补强前处理,阻焊以及丝印字符的前处理等方面它的优势是无法替代的,并且还具有是清洁、环保的特点。

等离子清洗PCB板的作用

(1) 孔壁凹蚀 / 去除孔壁树脂钻污

对于一般FR-4多层印制线路板制造来说,其数控钻孔后的去除孔壁树脂钻污和凹蚀处理,通常有浓硫酸处理法、铬酸处理法、碱性高锰酸钾溶液处理法和等离子体处理法。


但对于挠性印制线路板和刚-挠性印制电路板去除钻污的处理上,由于材料的特性不同,若采用上述化学处理法进行,其效果是不理想的,而采用等离子体去钻污和凹蚀,可获得孔壁较好的粗糙度,有利于孔金属化电镀,并同时具有“三维”凹蚀的连接特性。


(2) 聚四氟乙烯材料的活化处理

但凡进行过聚四氟乙烯材料孔金属化制造的工程师,都有这样的体会:采用一般FR-4多层印制电路板孔金属化制造的方法,是无法得到孔金属化成功的聚四氟乙烯印制电路板的。其最大的难点是化学沉铜前的聚四氟乙烯活化前处理,也是最为关键的一步。


聚四氟乙烯材料化学沉铜前的活化处理,主要有以下两种方法:

1. 化学处理法

金属钠和萘,于非水溶剂如四氢呋喃或乙二醇二甲醚等溶液内反应,形成一种萘钠络合物。该钠萘处理液,能使孔内之聚四氟乙烯表层原子受到浸蚀,从而达到润湿孔壁的目的。此为经典成功的方法,效果良好,质量稳定,目前应用最广。

2. 等离子体处理法

此处理方法为干法制程,操作简便、处理质量稳定且可靠,适合于批量化生产。而化学处理法的钠萘处理液来讲,其难于合成、毒性大,且保质期较短,需根据生产情况进行配制,对安全要求很高。


因此,目前对于聚四氟乙烯表面的活化处理,大多采用等离子体处理法进行,操作方便,还明显减少了废水处理。


等离子清洗PCB板的原理与作用解析
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