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技术交流

等离子处理的埋嵌电阻工艺

发布时间:2020-4-1 8:37:24 | 信息来源:
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等离子体技术表面接枝处理
以等离子体接枝聚合进行材料表面改性,接枝层同表面分子以共价键结合,可获得优良、耐久的改性效果。美国曾将聚酯纤维进行辉光放电等离子体处理与丙烯酸接枝聚合,改性后纤维吸水性大幅度提高,同时抗静电性能也有改善。
行业应用特点
●具有工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点;
●等离子体技术在塑料元件的改性工艺中,提高了塑料的润湿率;
●等离子体化技术应用于塑料窗用玻璃、汽车百叶窗和氖灯、卤天灯的反光镜处理;
●涤纶纤维坚固耐穿,但其结构紧密、吸水性差、难染色,采用低温氮等离子体引发丙烯酰胺对涤纶织物进行接枝改性,接枝后涤纶织物的上染百分率、染色深度及亲水性都有明显提高;
●用等离子体处理聚丙烯膜,引入氨基,再通过共价键接枝,固定上葡萄糖氧化酶,接枝率分别达52μg/cm234μg/cm2
●等离子体对医用材料表面处理,可引入氨基、羰基等基团,生物活性物质与这些基团接枝反应可固定于材料表面;1)经过等离子处理以后,被清洗物体已经很干燥,不必再经干燥处理;
(2)
不使用有害溶剂,不会产生有害污染物,属于有利于环保的绿色清洗方法;
(3)
用无线电波范围的高频产生的等离子体方向性不强,可以深入物体的微细孔眼和凹陷内,特别适合用于线路板生产中盲孔以及微小孔的清洗;
(4)
整个清洗工艺流程在几分钟内即可完成,具有效率高的特点;
(5)
等离子清洗的*大技术特点是:它不分处理对象,可处理不同的基材;如金属、半导体、氧化物以及高分子材料(如聚丙烯、聚氯乙烯、据四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酯、环氧树脂等高聚物等离子表面处理机)等都可用等离子处理;
(6)
在使用等离子清洗时,去污的同时,还能改变材料本身的表面性能,如提高表面的润湿性能,改善膜的附着力等。

3.1
等离子灰化表面有机层
基材表面受到化学轰击如下图所示:
在真空和瞬时高温状态下,污染物部分蒸发,污染物在高能量离子的冲击下被击碎并被真空带出。而线路板在生产过程中搬用时,在基材表面难免会沾上一些汗渍、油污等污染物,有些污染物使用普通的线路板生产除油剂很难去除,而使用等离子处理能够很好地达到除去这些有机污染物的效果。

3.2
等离子蚀刻基材表面
在等离子蚀刻过程中,通过处理气体的作用,被蚀刻物会变成气相。处理气体和基体物质被真空泵抽出,表面连续被新鲜的处理气体覆盖,从而达到蚀刻的目的
在线路板的生产中,等离子蚀刻主要用来对基材表面进行粗化,以增强镀层与基材的结合力。在下一代较为先进的封装技术——化学镀镍磷制作埋嵌电阻工艺研究中,等离子蚀刻能够对FR-4或是PI表面进行粗化,从而增强FR-4PI与镍磷电阻层的结合力。
化学镀镍磷制作埋嵌电阻工艺有以下六个主要工艺步骤:
(1)
使用传统的生产工艺方法制作出所需的线路图形;
(2)
使用等离子体蚀刻对基材表面进行粗化;
(3)
然后对使用钯活化的方法对基材表面活化;
(4)
进行贴干膜、曝光显影,把需要制作电阻的地方显影出来;
(5)
紧接着使用化学镀镍磷的方法进行埋嵌电阻的制作;
(6)
*后,退去干膜。
通过实验研究可知,通过等离子处理的基材表面电阻层的结合力更好。特别是需要在PI基材上进行埋嵌电阻的制作时,等离子处理的效果更好。并且使用等离子处理过的基材表面具有一定的活化官能团,从而有助于制作埋嵌电阻的化学反应。制作电阻层,经过等离子处理的基材表面,在经过退膜工序后,镍磷电阻层与基材表面的结合力完好无损;而没有经过等离子处理的基材表面,在经过退膜工序后,镍磷电阻层不能与基材很好的结合,电阻层几乎全部脱落。

3.3
等离子清洗机微小孔作用
常压等离子处理机随着HDI板孔径的微小化,传统的化学清洗工艺已不能满足盲孔结构的清洗,液体表面张力使药液渗透进孔内有困难,特别是在处理激光钻微盲孔板时,可靠性不好。目前应用于微埋盲孔的孔清洗工艺主要有超生波清洗和等离子体清洗,超声波清洗主要依据空化效应来达到清洗的目的,属于湿法处理,清洗时间较长,且依赖于清洗液的去污性能,增加了对废液的处理问题。现阶段普遍应用的工艺主要为等离子体清洗工艺,等离子体处理工艺简单,对环境友好,清洗效果明显,针对盲孔结构非常有效。

等离子体清洗是指高度活化的等离子体在电场的作用下发生定向移动,与孔壁的钻污发生气固化学反应,同时生成的气体产物和部分未发生反应的粒子被抽气泵排出。等离子体在HDI板盲孔清洗时一般分为三步处理,第一阶段用高纯的N2产生等离子体,同时预热印制板,使高分子材料处于一定的活化态;第二阶段以O2CF4为原始气体,混合后产生OF等离子体,与丙烯酸、PIFR4、玻璃纤维等反应,达到去钻污的目的;第三阶段采用O2为原始气体,生成的等离子体与反应残余物使孔壁清洁。在等离子清洗过程中,除发生等离子化学反应,等离子体还与材料表面发生物理反应。等离子体粒子将材料表面的原子或附着材料表面的原子打掉,有利于清洗蚀刻反应。实验中当我们想要对各种材料的表面做清洗活化腐蚀沉积或者聚合等操作的时候,必不可少的就是一台低温等离子处理设备,而作为实验室经常使用的高精尖设备,如果使用低温等离子设备的操作不当很有可能导致设备损坏或者运行结果受到影响,低温等离子清洗设备使用的注意事项。




一,低温等离子清洗设备在运行的时候对于电源的要求是220V的交流电频率为50HZ的电源,应该在开启设备之前做好电源的连接和检查工作,设备运行之后应该发出的是平稳的运转声,而且通常会有绿色的指示灯常亮来显示设备正常运行,如果出现黄色故障灯亮起,则要停止运行进行排休检查。


二,在使用三和波达低温等离子清洗设备的时候,应该特别注意红色的警示灯,通常设备运行出现问题或者抖动频率过快的情况下红色灯会常亮,这个时候应该马上按下复位键观察设备,如果设备依然出现异常则应该停止设备的运行,然后进行故障的排查,以避免设备出现损坏。


三,在使用低温等离子清洗设备的时候要定期清洗,而清洗的时候必须要先断开电源,然后再打开真空仓和电控箱,而且注意按照说明书上要求的规范清洗,除此之外现在很多低温等离子设备的真空仓都是外置环形电级所以不容易出现腔内污染。



综上所诉可知:等离子清洗技术适用于对物体表面的油,水及微粒等轻度油污进行清洗,而且利于“速战速决”的在线或批量清洗。以上提到的几点基本上是所有类型的低温等离子清洗设备的使用注意事项,而随着设备的种类日渐繁多,操作人员在使用前应该详细阅读并了解使用说明才行,很多低温等离子设备还需要操作人员受到上岗培训才行。而且随着很多低温等离子设备开始带有自洁功能,设备的日常保养也变得更加简洁。

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