目前,等离子体技术已广泛应用于科技和国民经济的各个领域,在新能源、新材料、移动电话、半导体、生物医学、航空航天等领域取得了巨大的成功。

等离子体技术的发展,推动了等离子表面清洗设备的研发与制造,催生了许多诸如诚峰智造等类型的等离子设备制造商,专业提供等离子技术解决方案的高新技术企业。

等离子用什么材料好(利用等离子技术处理材料表面)(1)

等离子体表面清洁装置的应用,是将材料暴露在非聚合性气体的等离子体中,并用等离子体轰击材料表面,引起材料表面结构的诸多变化,从而实现活化改性功能。

其对材料表面改性的功能层(几至几百纳米)极薄,不会影响材料的整体宏观性能,属于非破坏性工艺。等离子体表面改性也能通过等离子体聚合和接枝聚合的功能,在材料表面形成超薄、均匀、连续无孔性,达到疏水、耐磨、装饰等功能。

印刷电路板尤其是高密度互连板的制造,需要对其进行金属化处理,使其层与层之间通过金属化孔实现电气导通。由于在钻孔过程中存在局部温度过高的情况下,常常会有残余胶状物粘附在孔洞里。为了避免随后的金属化工艺出现质量问题,金属化工艺必须先去除。当前除钻污工艺主要有高锰酸钾工艺,因药液难以进入孔内,其除钻污效果存在局限性。等离子体作为新型清洗方法应运而生,很好地解决了这一难题。

等离子用什么材料好(利用等离子技术处理材料表面)(2)

印刷电路板中离子的清洗过程主要分为三个阶段。首先是产生的含有自由基、电子、分子等离子体,并将形成的气相物质附着于固体表面的过程;其次是被吸附基团与钻固体表面分子反应,生成分子产物,然后生成分子产物,形成气相的反应过程;最后是与等离子体反应后的反应残渣的分离过程。

等离子体清洗是印刷电路板的主要应用,一般采用氧-四氟化碳混合气作为气源,为了获得较好的处理效果,控制气量是产生等离子体活性的决定因素。

PTFE(塑料王)材料主要用于微波板,一般的FR-4多层板孔金属化工艺是不实用的,主要原因是化学沉铜前的活化过程。现有的湿制处理方法是采用一种萘钠络合物处理,使孔洞内的PTFE表面原子受到浸蚀而达到润湿孔壁的目的。困难在于处理液难于合成、毒性和组态保存期短。等离子体处理工艺采用干洗工艺,较好地解决了这些难题。

等离子用什么材料好(利用等离子技术处理材料表面)(3)

在某些工序中,等离子体用于印刷电路板的加工,是一种较好的选择。绘图传递过程中,贴压干薄膜后的印刷电路板经过曝光后,需进行显影蚀刻,除去不需要干膜保护的铜区域,其过程是利用显影液溶解未曝光的干膜,以便在随后的蚀刻过程中蚀刻掉该未曝光的干膜。在这种显影过程中,常因显影气缸喷管压力不均匀等原因,使局部未曝光的干膜没有完全溶解,形成残渣。在精细线材的制造中,这种情况更容易发生,并最终在随后的蚀刻之后造成短路。利用等离子处理可以很好地去除干膜残留。

另外,在电路板上安装元件时,BGA等部位都要求有干净的铜表面,有残留影响焊接的可靠性。等离子体应用于BGA区域残渣去除,用空气作为气源进行等离子清洗,实践证明是可行的,达到了清洗目的。

等离子体对高分子材料进行表面改性,以实现高性能和高功能化,是经济有效地开发新材料的重要途径。

利用等离子技术处理材料表面,可以提高材料的使用性能和使用效益,从而达到提高产品效益。它不仅提高了社会生产效率,提升了生产工艺水平,也是对等离子技术的一种认可。

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