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技术交流

等离子传统的生产工艺方法制作

发布时间:2020-7-27 8:19:34 | 信息来源:
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一、清洗对象经等离子清洗之后是干燥的,不需要再经干燥处理即可送往下一道工序。可以提高整个工艺流水线的处理效率;
二、等离子清洗使得用户可以远离有害溶剂对人体的伤害,同时也避免了湿法清洗中容易洗坏清洗对象的问题;
三、避免使用三氯乙烷等ODS有害溶剂,这样清洗后不会产生有害污染物,因此这种清洗方法属于环保的绿色清洗方法。这在全球高度关注环保的情况下越发显出它的重要性;
四、采用无线电波范围的高频产生的等离子体与激光等直射光线不同。等离子体的方向性不强,这使得它可以深入到物体的微细孔眼和凹陷的内部完成清洗任务,因此不需要过多考虑被清洗物体的形状。而且对这些难清洗部位的清洗效果与氟利昂清洗的效果相似甚至更好;
五、使用等离子清洗,可以使得清洗效率获得极大的提高。整个清洗工艺流程几分钟内即可完成,因此具有产率高的特点;
六、等离子清洗需要控制的真空度约为100Pa,这种清洗条件很容易达到。因此这种装置的设备成本不高,加上清洗过程不需要使用价格较为昂贵的有机溶剂,这使得整体成本要低于传统的湿法清洗工艺;
七、使用等离子清洗,避免了对清洗液的运输、存储、排放等处理措施,所以生产场地很容易保持清洁卫生;
八、等离子体清洗可以不分处理对象,它可以处理各种各样的材质,无论是金属、半导体、氧化物,还是高分子材料(如聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酯、环氧树脂等高聚物)都可以使用等离子体来处理。因此特别适合于不耐热以及不耐溶剂的材质。而且还可以有选择地对材料的整体、局部或复杂结构进行部分清洗;
九、在完成清洗去污的同时,还可以改善材料本身的表面性能。如提高表面的润湿性能、改善膜的黏着力等,这在许多应用中都是非常重要的。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。低温等离子体的电离率较低,电子温度远高于离子温度,离子温度甚至可与室温相当。所以低温等离子体是非热平衡等离子体,低温等离子体中存在着大量的、种类繁多的活性粒子,比通常的化学反映所产生的活性粒子种类更多、活性更强,更易于和所接触的材料表面发生反映,因此它们被用来对材料表面进行改性处理。

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