等离子清洗在FPCB组装中的应用
随着电子产品向小型化、轻薄化、便携化、多功能化的发展,挠性印制电路板(FPCB)和刚挠结合印制电路板(R-FPCB)的应用越来越多。由于FPCB、R-FPCB使用的材料是聚酰亚胺(PI),其亲水性差,表面光滑导致其粘结性能差,在不改变PI整体性能的基本情况下,有必要对PI表面进行改性来改善粗糙度进而提高粘结性能,满足终端电子产品长期性的要求。采用等离子清洗可以满足PI表面粗化和表面改性的要求。

等离子清洗的机理与特点
通过高频发生器在电场能量和真空条件下,分离加工气体建立等离子体,所用气体,激发频率,以及清洗时的主要反应。表格1不同型别清洗特性。目前半导体封装主要采用氩、氧、氢等气体。也可将一定比例的氩氢混合气作为激发气,实现对晶片、引线架、衬底表面的清洗,去除被清洗物。聚合物,金属氧化物,有机物污染,等等。由此生成的自由基、正负离子在电场的继续加速下以及在高度运动的碰撞下,并与材料表面相互碰撞,破坏分子之间的数微米深度的分子间原本的键合方式,削去PI表面一定深度的表面物质形成微细凹凸,同时产生的气体成为*能官**团,它们会继续接着诱发物质表面物理、化学的变化。整个过程总的来说就是气体不断电离、不断再结合反应的过程,从而保证整个反应的持续进行,进而达到粗化PI表面以及PI表面改性的目的。

在FPCB组装工序,会在PI覆盖膜上组装补强,要求提高补强与PI的结合力,在补强表面无法进行处理的情况下,要对PI表面进行粗化和改性,以满足可靠性的最终要求
用等离子清洗处理PI表面,具有以下特点:
(1)经过等离子清洗之后的PI表面已经很干燥,不必再经过后续干燥处理;
(2)使用气体溶剂,不会对PI表面产生有害污染物,是环保的绿色清洗方法;
(3)高压电场产生的等离子体没有方向,以深入PI表面的微细孔眼和凹陷处;
(4)清洗PI表面的同时,还能改变PI材料本身的表面性能,提高表面的润湿性能,增加结合力。
等离子清洁前后水滴角对比:
1、点滴测量,确认清洁效果,使用滴角测试装置。
2、自动测定JCY-3值及清洗前后的水滴角及清洗前后的水滴角。
3、在同一位置测量清洁后的引线框,每种类型的等离子。
4、每10次子清洗,测量数据见。清洁前后。
5、射频式等离子体清洗后液滴角的变化较小。

6、水滴角在直流等离子体清洗中是最大的,表明射频等离子体对引线框基岛的清洗活性优于直流等离子体清洗。与RF射频清洗一样,微波等离子体清洗也需要物理方法。
在化学反应过程中,在引线框架表面的有机物会与金发生化学反应。氧化层的清除更为彻底。不同的等离子清洗前后水滴角的比较。
7、清洁前后的晶片焊盘元素含量对比采用俄歇电子能谱(AES)对比清洁前后。洗涤液表面元素含量也能确认洗涤效果。晶片贴装完毕后,清洁剂使用不同的清洁剂,然后进行键合。清洗后测量对比片焊盘元素的变化。