PCB用プラズマ切断機のエッチング技術

PCBメーカーは、プラズマ切断機とプラズマ洗浄機を使用して高密度多層基板を製造します。一般的な製造プロセスのフローチャートは次のとおりです。PCBコア基板処理→コーティング形成コーティング剤→樹脂銅箔の貼り付けとプレス→プラズマエッチングウィンドウへのグラフィックス転写 → プラズマ切断およびエッチングスルーホール → 化学銅メッキ処理 → 電気相互接続導電グラフィックスを形成するためのグラフィックス転写 → 表面処理。

1、プラズマ切断技術の特徴

プラズマは高温で、高エンタルピーの作業媒体を提供でき、従来の方法では得られない材料を生成でき、制御可能な雰囲気、比較的単純な機器という利点があり、プロセスフローを大幅に短縮できるため、プラズマ動物彫刻技術は大きな進歩を遂げました。 1879 W Krux は、放電管内のイオン化されたガスは、気体、液体、固体とは異なる第 4 の状態であることを指摘しました。 1928 年、ラングミュアはそれをプラズマと名付けました。最も一般的なプラズマは、アーク、ネオン、蛍光ガス、雷、オーロラなどです。科学と技術の発展に伴い、人々はさまざまな方法でプラズマを人工的に生成できるようになり、広く使用されているプラズマ技術が形成されました。一般的に言えば、温度が約108Kのプラズマは高温プラズマと呼ばれ、現在は制御された熱核融合実験でのみ使用されています。産業応用価値のあるプラズマの温度は 2 × 103~5 × 104K の間の低温プラズマで、数分または数十時間持続する可能性があり、主にガス放電法と燃焼法によって得られます。ガス放電は、アーク放電、高周波誘導放電、低圧放電に分けられます。最初の2つによって生成されるプラズマは熱プラズマと呼ばれ、主に高温熱源として使用されます。後者によって生成されるプラズマはコールドプラズマと呼ばれ、業界で利用可能な特別な物理的特性を持っています。しかし、有機性排ガス処理では高電圧放電が発生するため、易着火による爆発事故を防止する必要があります。

PCB

2、PCBのプラズマ切断とエッチングプロセスのプロセスは次のとおりです。

コーティング（接着）剤

これは、導電パターンのある「PCB コア基板」または内部導電パターン上に絶縁誘電体層をコーティング (スクリーン印刷またはスプレーまたはカーテンコーティング) した樹脂または接着剤です。樹脂被覆銅箔との密着性に加えて、回路基板の導体パターンと導体パターンを覆う面との隙間を埋める機能も備えているため、追従性が良いことが求められます。さらに、コーティング後、PCB の誘電体層は永久的になります。したがって、そのガラス転移温度と誘電率は、PCB の電気的性能、機械的および物理的特性の要件を満たす必要があります。回路基板にコーティング剤を塗布後、半硬化状態まで乾燥させます。

注）基板が厚めの樹脂被覆銅箔を採用している場合、つまり半固化状態の樹脂被覆層が厚く、真空ラミネーターでラミネートする場合は、コーティング剤を省略できます。

プレスコート樹脂銅箔

樹脂被覆銅箔とは、回路基板の処理された（粗化または酸化された）銅箔表面に約50umから80umの厚さの樹脂（エポキシ、BT、ポリフェニルイミンおよびその他の樹脂など）の層をコーティングし、乾燥させることを指します（半硬化状態）を巻き取ります。用意した「PCBコア基板」に、樹脂被覆銅箔を真空ラミネート機、ラミネート機、またはローラーで貼り付けます。 170 ℃、5 ～ 20 kg/cm の圧力で、エポキシ樹脂や真空プレスなどの温度制御 (樹脂の種類と接着方法によって異なります)、または低温でラミネートし、その後硬化させることができます。真空ラミネートは、「PCBコア基板」の表面の導体パターン間のギャップとサイドシームを樹脂で埋めるのに役立ちます。これにより、コーティング剤の処理プロセスが節約され、サイクルが短縮され、回路解析の生産コストが節約されます。 PCB のこれらの「樹脂被覆」誘電体層の Tg、誘電率、および厚さは、PCB の電気的および物理的特性の要件を満たす必要があることを指摘しておく必要があります。 Tgは150℃以上、誘電率は4.0以下。

このステップは、従来の PCB グラフィック転写製造プロセスと同じです。樹脂付き銅箔をプレス硬化させた積層板の表面を銅箔に露出させ、銅箔表面を拭き取ったり粗面化したり、乾燥させたり、感光性防食ドライフィルムをプレスしたりしてエッチングする。次に、酸エッチング（酸性塩化銅エッチング液または硫酸＋二酸素水エッチング液）を行い、プラズマでエッチング可能なマイクロビアパターン（樹脂被覆部が露出）を形成し、ドライフィルムレジストを除去します。回路基板上。

3、プラズマ加工用途

プラズマスプレーガンによって生成される高温および高速ジェットは、溶接、表面仕上げ、溶射、切断、加熱および切断、およびその他の機械加工に使用できます。プラズマアーク溶接は、タングステンアルゴンアーク溶接よりもはるかに高速です。 1965年に登場したマイクロプラズマアーク溶接は、トーチサイズがわずか2～3mmで、極小ワークの加工が可能です。プラズマアーク表面処理は、さまざまな特殊なバルブ、ドリル、カッター、金型、およびシャフトを処理するために、部品に耐摩耗性、耐腐食性、および耐熱合金を溶接するために使用できます。アークプラズマの高温と強力な溶射力により、金属または非金属をワークピースの表面に溶射して、ワークピースの耐摩耗性、耐食性、高温耐酸化性、耐震性などの特性を向上させることもできます。プラズマ切断とは、アークプラズマで切断する金属を局所的に急速に加熱して溶融状態にすると同時に、高速の気流で溶融金属を吹き飛ばして狭い切り込みを入れる方法です。プラズマホットカットは、切断前に金属を加熱するためにツールの前にプラズマアークを設定し、材料の機械的特性を変更して切断を容易にすることです. この方法は、従来の切断方法よりも 5 ～ 20 倍効率的です。

以上が基板メーカーのプラズマエッチング工程の基本的な製造工程です。