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韩国等离子设备与常规湿式清洗的比较

发布时间:2020-4-18 4:28:38 | 信息来源:
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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。大气等离子体处理机对HDI,柔性和刚性电路板制造进行了去污和回蚀作业。它结合了市场领先的等离子技术,结合基于多年经验的应用特定开发。

   
可扩展等离子体系统,可以从48个等离子体电池升级,随着生产要求和操作而增长,是处理低容量,高混合物产品的中小型企业或研发机构的理想选择,旨在满足不断变化的生产环境,等离子体系统在其前身PCB-800/1600及其同时代系统之间保持了完美的平衡。该室仍然是纯粹的PCB系列”的尺寸和功能,但其他一切都已升级系列技术 ,从气体分配和泵包到用户界面和控制参数。通过共享类似的组件和接口,可以更轻松地提高等离子体处理PCB面板的容量。系统可以处理低容量,高混合度的产品,是中小型企业或研发机构的理想选择。随着生产量的增加,系统可以从四个等离子体电池升级到*多八个等离子体电池。

   
与其他系列等离子体系统类似,是独立的,需要*小的占地面积。底盘装有等离子体室,控制电子设备,40 kHz射频发生器,泵/鼓风机组合和自动匹配网络。可以从前面板或后面板进行维护检修。

   
等离子体室由优质铝制成,具有出色的耐用性。该腔室设计用于在单独的等离子体电池中处理PCB面板,以提供具有优异处理均匀性的高蚀刻速率。

 
等离子体处理系统

   
大气等离子体处理机使用单步过程提供了柔性材料两侧的业界领先的等离子体处理均匀性。它是一个独立的真空等离子体处理系统,具有节省空间的紧凑型底盘,具有两个易于访问的前装载门。双机架等离子体室可在一个周期内容纳多达十八个20x 24”面板,每小时可达80-120个单位(UPH)。FlexVIA系统的先进的水平电极设计,集成了机架,可提供等离子体处理均匀性的*佳材料对准。它也不需要使用昂贵的氟气。相反,利用环境友好且具有成本效益的气体等离子体溶液如氩气(Ar)和氧气(O2)。

   
等离子体处理系统其先进的水平电极设计,集成了机架,提供了*佳的材料对准,而双机架式机箱可以在一个周期内容纳多达三十个20x 24”的面板,使每小时可达140-200单位。是一种完全独立的真空处理系统,具有集成的卷对卷材料处理,用于生产PCB制造环境。等离子体处理均匀性是表面激活,去除和回蚀应用中柔性电路板制造技术的关键操作特性。集成的卷对卷材料处理系统确保精确控制薄至25微米的基材的辊速度,张力和边缘引导。基于光学的边缘引导检测允许在倒带操作期间可靠的控制。底板加载简单,可通过四个门轻松访问装载部分。有三种配置可满足各种生产需求。韩国等离子设备清洗机与常规湿式清洗比较的主要优点是:

①将氧作为清洗剂,它价格低也不需要进行处理;

②可连续供应新鲜的处理气体,不存在清洗剂的老化问题;

③封闭室式操作不要求特别的职业性安全措麓;

④因为不需要干燥,故能耗低;

⑤造成的废料仅仅是少量的象CO2H2O气这样的气体。

因注意到的很重要的一点是无任何溅射发生。有机物的清洗仅仅由它同活性氧的化学反应来实现。碳氢化合物的链分几步陆续被破坏,*终形成的CO2H2O气体被真空泵抽走。不与处理气体反应的无机材料当然不会被清除。

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