攻克微米級膠渣殘留,是確保PCB(印刷電路板)高密度互連可靠性的核心挑戰。等離子除膠機憑借其非接觸式、高均勻性與精準可控的物理化學協同作用,成為破解此難題的關鍵技術。
其破解之道,主要體現在以下三個方面:
1.各向異性刻蝕與尺寸精準控制
等離子體中的高能離子在電場驅動下,能近乎垂直地轟擊孔壁表面。這種定向轟擊使垂直方向的化學反應速率遠大于水平方向,從而實現各向異性刻蝕。這尤其對于清理深微盲孔或通孔底部的膠渣至關重要,它能有效清除殘留,同時程度保護孔側壁的玻璃纖維等基材不被過度侵蝕,維持孔壁的幾何形態與尺寸精度,避免“過蝕”或“側蝕”。
2.物理轟擊與化學反應的深度協同
等離子清洗的本質是物理濺射與化學反應的協同。
物理濺射:高能離子(如Ar?)通過動能直接撞擊,將殘留的大分子膠體“打碎”并濺射出來,尤其對非極性、交聯致密的頑固殘留物有奇效。
化學反應:活性自由基(如O?、F?)與有機膠渣發生化學反應,將其分解為可揮發的CO?、H?O等小分子氣體,被真空系統抽走。例如,氧等離子體能高效氧化碳氫化合物。
物理作用“破碎”,化學作用“分解”,兩者協同,確保了從孔底到孔壁,甚至亞微米縫隙中的膠渣被、均勻地清除。
3.精細化的等離子體調控技術
現代等離子除膠機通過精確調控工藝參數,實現對微米級膠渣的“定制化”清除:
氣體配方:采用O?/CF?或O?/Ar混合氣體。O?負責化學氧化,CF?產生的氟自由基可增強對復雜聚合物的刻蝕,Ar則增強物理轟擊。比例可根據膠渣成分精準調節。
功率與壓力控制:較低氣壓能提高等離子體密度和離子平均自由程,增強各向異性;適宜的射頻功率則控制反應活性和刻蝕速率,在高效清潔與保護基材間取得最佳平衡。
總結而言,等離子除膠機通過各向異性刻蝕保持孔型,通過物理化學協同作用實現深度清潔,再輔以精細化的工藝參數調控,從根本上解決了傳統濕法除膠在微孔中易產生殘留、均勻性差、污染環境的固有缺陷,成為高密度、高可靠性PCB制造中的一環。