PCB線路板等離子清洗機工藝應用

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2022-04-12

等離子體不僅能有效地清除高分子聚合物表面的有機物污垢，同時還可用于PCBA及PCB、陶瓷面板、玻璃面板，金屬面板等材質表面有機物的精細化清潔，它對于這些材料的表面污染物的去除、提高表面能、表面改性，從而改善后工序之鍵合或粘合工藝。下面，我們一起來認識下等離子清洗機在PCB制作工藝中的相關應用案例。

等離子清洗機清潔在PCB制作工藝中，相比濕法清洗更顯優勢。對于高密度多層板（HDI）微孔，多層FPC除膠渣、Rigid-FlexPC除膠渣、FR-4高厚徑（縱橫）比微孔除膠渣（Desmear）等，效果更明顯更徹底。等離子清洗機清潔相比化學藥水除膠渣更穩定，更徹底，良率可提高20%以上。等離子清洗機清潔PCBA金手指表面污垢和PCB的PTH電鍍前的效果，可見圖1和圖2。

圖一等離子清洗金手指表面污垢
多層 PCB 制作導通孔的 PTH 電鍍前的等離子清洗

圖二多層 PCB 制作導通孔的 PTH 電鍍前的等離子清洗

清洗目的：徹底清除膠渣（smear），準確控制蝕刻效果，提高孔壁與鍍銅層結合力和連接可靠性，并提高孔鍍的信賴性和良率，防止PTH孔鍍層不勻、厚度不合格而造成的開路等問題。多層柔性板除膠渣：環氧樹脂膠（EPOXY），亞克力膠（Acrylic）等各種膠系。

WireBonding的主要污染物為:焊墊阻焊漆、殘膠、SMT殘留物、松香及有機酸胺；癸烷:(SMT清洗液殘留物)主要成分:Pdystyrene(聚苯乙烯)Mylar(聚酯薄膜)等有機物；金屬表面氧化物；已經硬化的光敏元素:如:焊錫等無機物；空氣中的各種有機無機顆粒及基板表面的殘留液體，等離子在清潔時卻有其局限性，卻是不能有效地清除。而等離子清洗機對于精細五金件去除干膜及殘余，以及高頻板的處理效果明顯，見圖3和圖4。

圖三.精細五金件等離子清洗去除干膜及殘余圖四.等離子清洗對高頻板的處理效果

其原理如下:
Ar+e---->Ar⁺+2e---->Ar⁺+CxHy
清洗后的基板﹐可用打線后測推拉力來Monitor其清洗效果﹒用于W/B之后﹐Moding之前主要作用:活化基板,增加接觸面積,提高表面分子的物理活化性,以利于Moldingcompound與基板的結合.其原理如下:
Ar+e--->Ar⁺+2e---->Ar⁺+CxHy
可用于微電子工業（MicroelectronicIndustry），光電子工業（OptoelectronicIndustry），印刷電路工業（PrintedCircuitIndustry），不良的芯片粘結（PoorDieAttach），不良的導線連接強度（PoorWireBondStrength），覆晶填料（FlipChipUnder-fill）等。

高縱橫比FR-4硬板微孔除膠渣、高TG硬板除膠渣：由于化學藥水漲力因素導致用藥水除膠渣時，藥水無法滲透到微孔內部，使除膠渣不徹底，等離子可不受孔徑大小限制，越小孔徑優勢逾突出。Rigid-FlexPC通孔除膠渣：除膠渣徹底，可避免高錳酸鉀藥水對軟板PI的攻擊，孔壁凹蝕均勻，提高孔鍍的可靠性和良率。激光（Laser）加工后清除碳化物：HDI板激光（Laser）之通孔、盲/埋孔去除激光（Laser）灼燒之碳化物。不受孔徑大小之要求，孔徑小于50微米之微孔（Micro-viahole）效果更顯著。等離子清洗機對六層剛撓結合板進行處理采用優化的工藝參數后,清洗孔壁有較好的孔金屬化效果。等離子清洗后進行二次黑孔化工藝,結果證明黑孔化工藝能夠應用于六層剛撓結合板制作。

表面粗化、活化，改變附著力結合力：軟硬結合板、多層高頻板、多層混壓板等，疊層壓合前PI、PTFE等基材表面粗化：由于內層板面光滑，層壓困難，表面油污或者指紋很容易導致層壓后結合力不足，容易分層，等離子處理可把表面異物、氧化膜、指紋、油污等清除干凈，而且可將表面凹蝕變粗糙，使結合力得到顯著提高，一般可增大10倍以上。FPC補強前處理：貼合鋼片、鋁片、FR-4補強料等，等離子可使PI表面粗化：拉力值可增大10倍以上，杜絕出現補強材料脫落等現象。

化學沉金/電鍍金前金手指、焊盤表面清潔：去除阻焊油墨等異物，提高密著性和信賴性，一些較大型柔性板廠已經采用等離子清洗取代傳統磨板機。化學沉金/電鍍金后，SMT前焊盤表面、金手指表面清潔（Cleaning）：可焊性改良，杜絕虛焊、上錫不良，提高強度和信賴性。

PTFE(聚四氟乙烯)俗稱(鐵氟龍)，這種材質有很好的電性能，通常用作高頻電路基板。高頻微波板沉銅前的孔壁表面改性活化（Modification）：提高孔壁與鍍銅層結合力，杜絕出現沉銅后黑孔；消除孔銅和內層銅高溫斷裂爆孔等現象，提高可靠性。涂覆阻焊前與絲印字符前板面活化：有效防止阻焊字符脫落。

在精密機械電子制造中 , 傳統的濕法清洗工藝在許多地方日漸受到局限 , 干法清洗的機理及應用研究日趨緊迫 , 等離子體清潔技術在干法清洗中優勢明顯。等離子干法清洗因為對工件沒有潛在的危害 , 當前它被廣泛應用于 PCB線路板制程之中。

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