攻克微米级胶渣残留,是确保PCB(印刷电路板)高密度互连可靠性的核心挑战。等离子除胶机凭借其非接触式、高均匀性与精准可控的物理化学协同作用,成为破解此难题的关键技术。
其破解之道,主要体现在以下三个方面:
1.各向异性刻蚀与尺寸精准控制
等离子体中的高能离子在电场驱动下,能近乎垂直地轰击孔壁表面。这种定向轰击使垂直方向的化学反应速率远大于水平方向,从而实现各向异性刻蚀。这尤其对于清理深微盲孔或通孔底部的胶渣至关重要,它能有效清除残留,同时程度保护孔侧壁的玻璃纤维等基材不被过度侵蚀,维持孔壁的几何形态与尺寸精度,避免“过蚀”或“侧蚀”。
2.物理轰击与化学反应的深度协同
等离子清洗的本质是物理溅射与化学反应的协同。
物理溅射:高能离子(如Ar⁺)通过动能直接撞击,将残留的大分子胶体“打碎”并溅射出来,尤其对非极性、交联致密的顽固残留物有奇效。
化学反应:活性自由基(如O⁺、F⁺)与有机胶渣发生化学反应,将其分解为可挥发的CO₂、H₂O等小分子气体,被真空系统抽走。例如,氧等离子体能高效氧化碳氢化合物。
物理作用“破碎”,化学作用“分解”,两者协同,确保了从孔底到孔壁,甚至亚微米缝隙中的胶渣被、均匀地清除。
3.精细化的等离子体调控技术
现代等离子除胶机通过精确调控工艺参数,实现对微米级胶渣的“定制化”清除:
气体配方:采用O₂/CF₄或O₂/Ar混合气体。O₂负责化学氧化,CF₄产生的氟自由基可增强对复杂聚合物的刻蚀,Ar则增强物理轰击。比例可根据胶渣成分精准调节。
功率与压力控制:较低气压能提高等离子体密度和离子平均自由程,增强各向异性;适宜的射频功率则控制反应活性和刻蚀速率,在高效清洁与保护基材间取得最佳平衡。
总结而言,等离子除胶机通过各向异性刻蚀保持孔型,通过物理化学协同作用实现深度清洁,再辅以精细化的工艺参数调控,从根本上解决了传统湿法除胶在微孔中易产生残留、均匀性差、污染环境的固有缺陷,成为高密度、高可靠性PCB制造中的一环。