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剛撓結合板(Rigid-flexPrintedCircuitBoard,R-FPCB)是指在不同區域利用剛性基材與撓性基材有選擇性結合而制成的印制電路板(PrintedCircuitBoard,PCB)。在剛撓結合區,各剛撓基材上的導電圖形通常都能夠進行互連。其中,R-FPCB上包含一個或多個可彎折區域以實現線路互連。R-FPCB是當前最復雜的電子互連結構之一,這種電路結構將傳統PCB與更小尺寸且便于安裝的撓性印制電路板(FlexiblePrintedCircuitBoard,FPC)融為一體,解決了各種電子系統互連可靠性問題,在工業領域應用非常成功。其中,R-FPCB具有減小整機重量和降低成本,減少安裝時間和增加可靠性的優點,節約了返工和返修時間,是一種優秀的電子互連方法。因此,剛撓結合板被廣泛應用于計算機、通信機、汽車、軍事和航天以及其它的電子設備中。

印制線路板(PCB)的孔金屬化工藝直接影響電子產品的電氣連接性能。而去鉆污效果的好壞直接影響孔內鍍層質量,進而決定產品的合格率。目前去鉆污的方法很多,分為濕法和干法兩種。濕法處理采用化學溶液進行反應,包括高錳酸鉀、濃硫酸、濃鉻酸和PI調整處理等。干法處理是在真空環境下,通過等離子體與孔壁內鉆污反應而除去鉆污。FPC和R-FPCB的材料在濕法處理液中會發生溶脹而分層及存在環境污染等問題,在處理撓性多層板及剛撓結合板時優先使用等離子體清洗法。

等離子清洗工藝

等離子體是物質的第四種狀態,由電子、離子、活潑自由基和分子四種形態組成。反應氣體在低壓下,在電場的作用下獲得能量,氣體分子離子化,產生輝光放電。離子化氣體影響或和腔體中的材料分子反應,打破基材小分子結構變成較小的分子而變成揮發性的氣體,通過真空泵排凈。等離子清洗過程是一個物理和化學相結合的反應。

等離子體清洗設備主要由四個部分組成:電極(electrode)、射頻發生器(RFgenerator)、真空室(vacuumchamber)和真空泵(vacuumpump)。圖1所示為典型等離子清洗設備原理圖,而圖2所示為等離子清洗機腔體實物圖。

圖1 典型的等離子清洗設備原理圖

圖2 等離子清洗腔體實物圖

電路板的等離子清洗蝕刻中的反應氣體有Ar,He,H2,N2,O2,CF4等,N2,O2,CF4或O2,He等氣體混合可以用來清洗FR-4材料、BT材料、聚酰亞胺和丙烯酸材料產生的鉆污,而處理PTFE含纖維材料和PTFE含陶瓷材料時,還需要在最后用H2把一些物質進行還原。

等離子氣體處理剛撓結合板的主要成分是N2、CF4和O2,整個過程可以分為三個階段。首先采用N2對孔壁進行物理清洗以提高孔壁清潔度,同時也有加熱基板的作用;然后利用CF4和O2進行化學清洗,在等離子發生器的高頻高壓作用下,CF4、O2發生電離產生含有自由基、原子、分子及電子的等離子氣氛,反應式如下（1）所示:

最后(1)所產生的等離子體與孔壁上的鉆污等介質層材料發生反應生成氣體被排出而達到孔壁清洗效果,反應式如(2)所示:

當孔壁介質層含有玻璃纖維時,還有以下反應發生:

以上是等離子清洗的基本原理,整個過程均以氣體和粒子形式進行,反應方便快捷。使用等離子去鉆污不需使用整個濕式工藝線, 減少了化學處理的成本,減少了水的使用。在等離 子去鉆污時,面板放置在真空箱內,然后引入氣體并通過電源轉換成等離子,等離子在面板表面反應, 揮發性的樹脂鉆污物被真空泵移除。