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隨著鉆孔技術的不斷提升,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、高多層服務器/交換機電路板等產品。

等離子體是物質以固態、液態、氣態3種狀態存在之外的第4種狀態。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。等離子體中存在處于高速運動狀態的電子,激活狀態的中性原子、分子、原子團(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生氣固化學反應,從而達到去除鉆污、活化孔壁的目的。為了解決PCB孔壁的復雜成分鉆污問題,等離子體清洗技術在剛撓結合PCB中得到了廣泛的應用。雖然高厚徑比通孔的主要成分為環氧樹脂、SiO2玻璃布等材料,可以采用高錳酸鉀溶液進行處理,但是,受毛細管效應的影響,處理溶液無法進入孔內,孔內清洗不干凈,容易導致PCB出現可靠性問題。采用等離子體進行清洗成為高厚徑比通孔的主要處理方法。

PCB孔內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(1-1)所示:

（1-1）

最后(1-1)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(1-2)所示:

（1-2）

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。

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，等離子清洗能夠保證孔金屬化的質量，與傳統的化學去鉆污方法相比，等離子去鉆污過程中不使用有害化學物質，對環境友好。