等離子體處理技術(shù)是在半導(dǎo)體制造中創(chuàng)立起來(lái)的一種新技術(shù)。它早在半導(dǎo)體制造中得到了廣泛應(yīng)用,是半導(dǎo)體制造不可缺少的工藝。所以,它在IC加工中是一種很長(zhǎng)久而成熟的技術(shù)。由于等離子體是一種具有很高能量和極高活性的物質(zhì),它對(duì)于任何有機(jī)材料等都具有良好的蝕刻作用,而且等離子制成是一種干法處理,沒(méi)有污染,因而在最近幾年被大量運(yùn)用到印制板制造中來(lái)。
隨著等離子體處理技術(shù)運(yùn)用的日益普及,在PCB 制程中目前主要有以下功用:
(1) 聚四氟乙烯材料的活化處理
但凡進(jìn)行過(guò)聚四氟乙烯材料孔金屬化制造的工程師,都有這樣的體會(huì):采用一般FR-4多層印制電路板孔金屬化制造的方法,是無(wú)法得到孔金屬化成功的聚四氟乙烯印制板的。其最大的難點(diǎn)是化學(xué)沉銅前的聚四氟乙烯活化前處理,也是最為關(guān)鍵的一步。
有多種方法可用于聚四氟乙烯材料化學(xué)沉銅前的活化處理,但總結(jié)起來(lái),能達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量并適合于批生產(chǎn)的,主要有以下兩種方法:
(A) 化學(xué)處理法
金屬鈉和萘,于非水溶劑如四氫呋喃或乙二醇二甲醚等溶液內(nèi)反應(yīng),形成一種萘鈉絡(luò)合物。該鈉萘處理液,能使孔內(nèi)之聚四氟乙烯表層原子受到浸蝕,從而達(dá)到潤(rùn)濕孔壁的目的。此為經(jīng)典成功的方法,效果良好,質(zhì)量穩(wěn)定,目前應(yīng)用最廣。
(B) 等離子體處理法
此處理方法為干法制程,操作簡(jiǎn)便、處理質(zhì)量穩(wěn)定且可靠,適合于批量化生產(chǎn)。而化學(xué)處理法的鈉萘處理液來(lái)講,其難于合成、毒性大,且保質(zhì)期較短,需根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行配制,對(duì)安全要求很高。
因此,目前對(duì)于聚四氟乙烯表面的活化處理,大多采用等離子體處理法進(jìn)行,操作方便,還明顯減少了廢水處理。
(2) 孔壁凹蝕 / 去除孔壁樹(shù)脂鉆污
對(duì)于一般FR-4多層印制電路板制造來(lái)說(shuō),其數(shù)控鉆孔后的去除孔壁樹(shù)脂鉆污和凹蝕處理,通常有濃硫酸處理法、鉻酸處理法、堿性高錳酸鉀溶液處理法和等離子體處理法。
但對(duì)于撓性印制電路板和剛-撓性印制電路板去除鉆污的處理上,由于材料的特性不同,若采用上述化學(xué)處理法進(jìn)行,其效果是不理想的,而采用等離子體去鉆污和凹蝕,可獲得孔壁較好的粗糙度,有利于孔金屬化電鍍,并同時(shí)具有“三維”凹蝕的連接特性。
(3) 碳化物去除
等離子處理法,不但在各類(lèi)板料的鉆污處理方面效果明顯,而且在復(fù)合樹(shù)脂材料和微小孔除鉆污方面更顯示出其優(yōu)越性。除此之外,隨著更高互連密度積層式多層 印制電路板制造需求的不斷增加,大量運(yùn)用到激光技術(shù)進(jìn)行鉆盲孔制造,作為激光鉆盲孔應(yīng)用的付產(chǎn)物——碳而言,需于孔金屬化制作工藝前加以去除。此時(shí),等離 子體處理技術(shù),毫不諱言地?fù)?dān)當(dāng)其了除去碳化物的重任。
(4) 內(nèi)層預(yù)處理
隨著各類(lèi)印制電路板制造需求的不斷增加,給相應(yīng)的加工技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求。其中,對(duì)于撓性印制電路板和剛-撓性印制電路板的內(nèi)層前處理,可增加表面的粗糙度和活性,提高板內(nèi)層間的結(jié)合力,這對(duì)于成功制造也是很關(guān)鍵的。
等離子處理過(guò)程為一種干制程,相對(duì)于濕制程來(lái)說(shuō),其具有諸多的優(yōu)勢(shì),這是等離子體本身特征所決定了。由高壓電離出的總體顯電中性的等離子體具有很高的活性,能夠與材料表面原子進(jìn)行不斷的反應(yīng), 使表面物質(zhì)不斷激發(fā)成氣態(tài)物質(zhì)揮發(fā)出去,達(dá)到清洗的目的。其在印制電路板制造過(guò)程中具有很好的實(shí)用性,是一種干凈、環(huán)保、高效的清洗方法。