PCB线路板等离子清洗机工艺应用

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-04-12

等离子体不仅能有效地清除高分子聚合物表面的有机物污垢，同时还可用于PCBA及PCB、陶瓷面板、玻璃面板，金属面板等材质表面有机物的精细化清洁，它对于这些材料的表面污染物的去除、提高表面能、表面改性，从而改善后工序之键合或粘合工艺。下面，我们一起来认识下等离子清洗机在PCB制作工艺中的相关应用案例。

等离子清洗机清洁在PCB制作工艺中，相比湿法清洗更显优势。对于高密度多层板（HDI）微孔，多层FPC除胶渣、Rigid-FlexPC除胶渣、FR-4高厚径（纵横）比微孔除胶渣（Desmear）等，效果更明显更彻底。等离子清洗机清洁相比化学药水除胶渣更稳定，更彻底，良率可提高20%以上。等离子清洗机清洁PCBA金手指表面污垢和PCB的PTH电镀前的效果，可见图1和图2。

图一等离子清洗金手指表面污垢
多层 PCB 制作导通孔的 PTH 电镀前的等离子清洗

图二多层 PCB 制作导通孔的 PTH 电镀前的等离子清洗

清洗目的：彻底清除胶渣（smear），准确控制蚀刻效果，提高孔壁与镀铜层结合力和连接可靠性，并提高孔镀的信赖性和良率，防止PTH孔镀层不匀、厚度不合格而造成的开路等问题。多层柔性板除胶渣：环氧树脂胶（EPOXY），亚克力胶（Acrylic）等各种胶系。

WireBonding的主要污染物为:焊垫阻焊漆、残胶、SMT残留物、松香及有机酸胺；癸烷:(SMT清洗液残留物)主要成分:Pdystyrene(聚苯乙烯)Mylar(聚酯薄膜)等有机物；金属表面氧化物；已经硬化的光敏元素:如:焊锡等无机物；空气中的各种有机无机颗粒及基板表面的残留液体，等离子在清洁时却有其局限性，却是不能有效地清除。而等离子清洗机对于精细五金件去除干膜及残余，以及高频板的处理效果明显，见图3和图4。

图三.精细五金件等离子清洗去除干膜及残余图四.等离子清洗对高频板的处理效果

其原理如下:
Ar+e---->Ar⁺+2e---->Ar⁺+CxHy
清洗后的基板﹐可用打线后测推拉力来Monitor其清洗效果﹒用于W/B之后﹐Moding之前主要作用:活化基板,增加接触面积,提高表面分子的物理活化性,以利于Moldingcompound与基板的结合.其原理如下:
Ar+e--->Ar⁺+2e---->Ar⁺+CxHy
可用于微电子工业（MicroelectronicIndustry），光电子工业（OptoelectronicIndustry），印刷电路工业（PrintedCircuitIndustry），不良的芯片粘结（PoorDieAttach），不良的导线连接强度（PoorWireBondStrength），覆晶填料（FlipChipUnder-fill）等。

高纵横比FR-4硬板微孔除胶渣、高TG硬板除胶渣：由于化学药水涨力因素导致用药水除胶渣时，药水无法渗透到微孔内部，使除胶渣不彻底，等离子可不受孔径大小限制，越小孔径优势逾突出。Rigid-FlexPC通孔除胶渣：除胶渣彻底，可避免高锰酸钾药水对软板PI的攻击，孔壁凹蚀均匀，提高孔镀的可靠性和良率。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）灼烧之碳化物。不受孔径大小之要求，孔径小于50微米之微孔（Micro-viahole）效果更显着。等离子清洗机对六层刚挠结合板进行处理采用优化的工艺参数后,清洗孔壁有较好的孔金属化效果。等离子清洗后进行二次黑孔化工艺,结果证明黑孔化工艺能够应用于六层刚挠结合板制作。

表面粗化、活化，改变附着力结合力：软硬结合板、多层高频板、多层混压板等，叠层压合前PI、PTFE等基材表面粗化：由于内层板面光滑，层压困难，表面油污或者指纹很容易导致层压后结合力不足，容易分层，等离子处理可把表面异物、氧化膜、指纹、油污等清除干净，而且可将表面凹蚀变粗糙，使结合力得到显着提高，一般可增大10倍以上。FPC补强前处理：贴合钢片、铝片、FR-4补强料等，等离子可使PI表面粗化：拉力值可增大10倍以上，杜绝出现补强材料脱落等现象。

化学沉金/电镀金前金手指、焊盘表面清洁：去除阻焊油墨等异物，提高密着性和信赖性，一些较大型柔性板厂已经采用等离子清洗取代传统磨板机。化学沉金/电镀金后，SMT前焊盘表面、金手指表面清洁（Cleaning）：可焊性改良，杜绝虚焊、上锡不良，提高强度和信赖性。

PTFE(聚四氟乙烯)俗称(铁氟龙)，这种材质有很好的电性能，通常用作高频电路基板。高频微波板沉铜前的孔壁表面改性活化（Modification）：提高孔壁与镀铜层结合力，杜绝出现沉铜后黑孔；消除孔铜和内层铜高温断裂爆孔等现象，提高可靠性。涂覆阻焊前与丝印字符前板面活化：有效防止阻焊字符脱落。

在精密机械电子制造中 , 传统的湿法清洗工艺在许多地方日渐受到局限 , 干法清洗的机理及应用研究日趋紧迫 , 等离子体清洁技术在干法清洗中优势明显。等离子干法清洗因为对工件没有潜在的危害 , 当前它被广泛应用于 PCB线路板制程之中。

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