等离子涂覆CK PLASMA Coating 2.0

作者:Christian Koenen 公司和KOENEN 公司 应用主管:Sebastian Bechmann

对模板技术需求的不断提高,特别是开孔尺寸和间距的进一步减小,促进了模板的持续改进。现在Christian Koenen公司开发了一个新的解决方案,特别是对于越来越小的开孔或沉积参数,可以改善焊膏转移行为。这一解决方案是基于公司内部的等离子喷涂工艺,可用于丝网、模板和刮刀。Christian Koenen公司PLASMA Coating 2.0或叫做CK PLASMA Coating 2.0,是一款经典的、先进的、等离子体增强化学气相沉积工艺,该工艺一直应用于半导体技术领域。

什么是现实中的等离子呢?等离子体在物理学和化学中被定义为物质的第四种状态。在这种状态下,物质—最好是气体或气体混合物—分解成它们的基本组成粒子。在击穿过程中产生离子和自由电荷载流子。图1给出了物质的各种状态和相变的名称。

这种等离子体增强化学气相沉积工艺的功能是什么?在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)过程中,工艺介质被分解为它们的基本成分。这些成分沉积在表面上,进行化学反应形成新化合物。

图2给出了我们获专利的涂层的接触角变化

这一工序有什么好处?涂层厚度可以通过这一复杂工艺精确定义。很薄的均匀层沉积在模板上,对模板的开孔或厚度不会产生影响。等离子体穿透最小的开孔并形成均匀层。另一个优点是激光切割不需要额外的交付周期。Christian Koenen模板精密切割,以最高的质量标准满足客户要求。

在过去几个月里,作为丝网和模板制造领域的革新驱动者,我们做了大量的工作,以改进CK PLASMA等离子涂层。这项工作通过高的耐化学和机械性能与改进的可印刷性相结合进行表征。

建立了用于表征化学和机械应力试验台,其目的是测试所有新涂层的耐用性。试验周期经历焊膏和溶剂并进行干燥,反映底部清洁状况。用接触角测量装置连续测量在整个测试过程中所得到的样品,并用光学检测手段检查损坏情况。图3给出了部分测试曲线。

评价表明,涂布、喷雾或浸渍的液体涂层,仅几个周期后,接触角就出问题了,因此不耐用。这些发现导致的结论是,挥发性涂层对于可印刷性和/或清洁性的改进只是暂时的。如果考虑到PCB金属化的磨损作用,可以认为浸渍、喷涂或涂布层会退化得更快。这里不能排除材料的机械磨损,它会导致焊点污染。

关于新功能层特性的第二个要点涉及印刷测试。进行了大批量的印刷测试,并通过SPI自动记录。使用内部宏自动地对结果数据进行了全自动评估。在只改变表面涂层的前提下,对印刷行为进行直接比较。Christian Koenen公司的应用中心拥有现代化的设备,可用于印刷测试和评估。该中心配备了来自ASYS、EKRA、ERSA和Koh Young等公司的先进设备。应用中心不仅用于不断改进客户的工艺流程,而且还进一步推动内部的开发。

结果是使用CK PLASMA coating 2.0涂层,可印刷性得到了提高,特别是细间距应用。在IPC的极限值(AR极限值≤0.66)范围内时,将为客户提供更稳定的工艺过程。在应用中心进行了印刷测试,与标准不锈钢相比,在细间距应用中,提高可印刷性12%。图4给出了细间距布局中的印刷行为的差异。激光切割的150 μm厚不锈钢模板,开孔尺寸150 μm×1 250 μm。圆角半径是75 μm。

PLASMA 2.0涂层开发的另一个重点是内壁的平滑性。目前的技术手段是通过电抛光获得光滑的孔壁。然而,这一工序仅适用于材料厚度超过80 μm的模板。我们新的等离子涂层是我们系列模板的完美补充:它提供了电抛光之外的高度可重复的涂装工艺,可获得平滑的内壁,而且对模板材料厚度没有任何限制。图5给出了激光切割的涂覆PLASMA 2.0的不锈钢开孔。

CL PLASMA Coating 2.0优点概述:

  • 改进释放行为;
  • 更高的工艺安全性;
  • 光滑的内壁,即使没有电抛光;
  • 化学稳定性好;
  • 高机械稳定性。

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