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隨著鉆孔技術(shù)的不斷提升,印制電路板(printed circuit board,PCB)通孔孔徑越來越小,因此增加了孔內(nèi)鉆污的清洗難度,特別是高厚銅的新能源汽車電源電路板、高多層服務(wù)器/交換機(jī)電路板等產(chǎn)品。

等離子體是物質(zhì)以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)3種狀態(tài)存在之外的第4種狀態(tài)。反應(yīng)氣體在低壓下,在電場(chǎng)的作用下獲得能量,氣體分子離子化,產(chǎn)生輝光放電。等離子體中存在處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,激活狀態(tài)的中性原子、分子、原子團(tuán)(自由基)以及離子化的原子、分子等,因而具有高度的活化性能,能夠與PCB孔壁高分子材料及玻璃纖維發(fā)生氣固化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到去除鉆污、活化孔壁的目的。為了解決PCB孔壁的復(fù)雜成分鉆污問題,等離子體清洗技術(shù)在剛撓結(jié)合PCB中得到了廣泛的應(yīng)用。雖然高厚徑比通孔的主要成分為環(huán)氧樹脂、SiO2玻璃布等材料,可以采用高錳酸鉀溶液進(jìn)行處理,但是,受毛細(xì)管效應(yīng)的影響,處理溶液無法進(jìn)入孔內(nèi),孔內(nèi)清洗不干凈,容易導(dǎo)致PCB出現(xiàn)可靠性問題。采用等離子體進(jìn)行清洗成為高厚徑比通孔的主要處理方法。

PCB孔內(nèi)鉆污等離子清洗原理

等離子清洗高厚徑比通孔的氣體主要成分是N2、CF4和O2,整個(gè)過程可以分為三個(gè)階段。首先采用N2對(duì)孔壁進(jìn)行物理清洗以提高孔壁清潔度,同時(shí)也有加熱基板的作用;然后利用CF4和O2進(jìn)行化學(xué)清洗,在等離子發(fā)生器的高頻高壓作用下,CF4、O2發(fā)生電離產(chǎn)生含有自由基、原子、分子及電子的等離子氣氛,反應(yīng)式如(1-1)所示:

（1-1）

最后(1-1)所產(chǎn)生的等離子體與孔壁上的鉆污等介質(zhì)層材料發(fā)生反應(yīng)生成氣體被排出而達(dá)到孔壁清洗效果,反應(yīng)式如(1-2)所示:

（1-2）

當(dāng)孔壁介質(zhì)層含有玻璃纖維時(shí),還有以下反應(yīng)發(fā)生:

以上是等離子清洗的基本原理,整個(gè)過程均以氣體和粒子形式進(jìn)行,反應(yīng)方便快捷。

印制線路板(PCB)的孔金屬化工藝直接影響電子產(chǎn)品的電氣連接性能。而去鉆污效果的好壞直接影響孔內(nèi)鍍層質(zhì)量,進(jìn)而決定產(chǎn)品的合格率，等離子清洗能夠保證孔金屬化的質(zhì)量，與傳統(tǒng)的化學(xué)去鉆污方法相比，等離子去鉆污過程中不使用有害化學(xué)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境友好。