Plasma đang dần trở thành công nghệ được ưa chuộng trong sản xuất thiết bị điện tử. Các nhà sản xuất bảng mạch điện tử thường đối mặt với nhiều vấn đề như bề mặt linh kiện khó bám dính, lớp oxi hóa gây cản trở quá trình hàn mạch,… Với khả năng xử lý bề mặt ưu việt, công nghệ plasma sẽ giúp giải quyết hiệu quả những vấn đề này. Cùng tìm hiểu các ứng dụng của plasma trong sản xuất thiết bị điện tử trong bài viết này.
1. Ứng dụng Plasma trong quy trình phủ mạch điện tử Conformal Coating
Conformal coating là một phương pháp bảo vệ bảng mạch điện tử khỏi các yếu tố môi trường như độ ẩm, bụi bẩn, và nhiệt độ. Các tạp chất như dấu vân tay, chất trợ hàn, và bụi bẩn ở trên bề mặt trước khi phủ không được làm sạch có thể làm giảm độ bám dính và ảnh hưởng đến hoạt động sau này của mạch. Vì vậy để lớp phủ đạt hiệu quả tối ưu, việc xử lý bề mặt trước khi phủ là rất quan trọng.
Hiệu ứng Plasma: Plasma tạo ra các gốc tự do và ion từ khí như oxy hoặc argon, giúp phân hủy các tạp chất và làm sạch bề mặt bằng cách phá vỡ liên kết hóa học của chúng. Plasma cũng tạo ra năng lượng bề mặt cao hơn thông qua việc hình thành các nhóm chức năng (như hydroxyl, carboxyl) trên bề mặt, giúp lớp phủ bám dính tốt hơn.
Đọc thêm về cơ chế hoạt động của plasma tại: Xử lý bề mặt bằng plasma: Plasma là gì? Hoạt động ra sao?
Ưu điểm của phương pháp xử lý bề mặt bo mạch bằng Plasma:
- Làm sạch bề mặt bo mạch, giảm thiểu khả năng bị ăn mòn và ảnh hưởng khác do bụi bẩn gây ra
- Kích hoạt bề mặt của cả bo mạch và các linh kiện được hàn, dán lên nó
- Tăng năng lượng bề mặt để tăng khả năng bám dính của lớp conformal coating
Trước đây, quy trình làm sạch và tăng độ bám dính của bề mặt đều sử dụng các hóa chất lỏng như primer, AP, dung môi IPA. Tuy nhiên, những hóa chất này luôn tồn tại những hạn chế khuyết điểm mà Plasma có thể giải quyết được bằng cách:
- Làm sạch hoàn toàn thân thiện với môi trường, không chứa các chất dung môi bay hơi độc hại
- Có khả năng xử lý bề mặt cho các linh kiện, bề mặt cấu tạo phức tạp, khó chạm đến
- Xử lý bề mặt cho các linh kiện dẫn điện, linh kiện bán dẫn hoặc cách điện loại nhỏ và dễ bị hư tổn trong quá trình gia công
- Tiết kiệm chi phí cho mỗi lần gia công
- Tăng giá trị thặng dư do sản phẩm cuối cùng do sử dụng công nghệ mới
Đọc thêm: Vì sao nên xử lý bề mặt bằng công nghệ Plasma?
2. Ứng dụng Plasma trong quy trình đóng gói (encapsulate) linh kiện bán dẫn
Trong quy trình đóng gói linh kiện bán dẫn, plasma loại bỏ các tạp chất giúp tăng cường độ bám dính giữa linh kiện và vật liệu encapsulate (như epoxy, silicone).
Bên cạnh đó, plasma cung cấp nhiệt để làm bay hơi hơi ẩm còn sót lại trên bề mặt linh kiện, giúp loại bỏ hiệu quả hơi ẩm và khí không mong muốn, từ đó giảm hiện tượng bong bóng khí trong nhựa resin như silicone hoặc epoxy.
Ngoài ra, plasma còn tạo ra các nhóm chức năng trên bề mặt linh kiện, làm tăng khả năng thấm ướt của nhựa resin và cải thiện độ phủ. Điều này đảm bảo rằng nhựa resin lấp đầy mọi khe hở, ngăn ngừa tình trạng bong bóng khí, giúp đóng gói chắc chắn và bảo vệ linh kiện tốt hơn.
3. Ứng dụng plasma trong hàn mạch bằng thiếc dây
Trên thực tế, chất bẩn trên bề mặt bảng mạch là tác nhân có thể dẫn đến hiện tượng bong, vênh mối hàn, từ đó giảm chất lượng và tăng chi phí sản xuất. Vì vậy việc làm sạch bề mặt trước khi hàn là rất quan trọng để đảm bảo sự kết dính mạnh mẽ giữa thiếc và bo mạch.
Plasma giúp loại bỏ các tạp chất, oxit, và lớp dầu mỡ bằng cách tạo ra các gốc tự do và ion có khả năng phân hủy các chất bẩn. Các ion và gốc tự do này tác động cơ học và hóa học lên bề mặt, làm sạch một cách hiệu quả.
Plasma làm tăng năng lượng bề mặt và tạo ra các nhóm chức năng, giúp tăng độ bám dính của thiếc hàn vào bề mặt bo mạch, giảm thiểu các vấn đề như bong tróc hoặc vênh mối hàn.
4. Ứng dụng của plasma để loại đỏ lớp oxi hóa
Lớp oxi hóa trên các bề mặt kim loại có thể cản trở quá trình hàn và giảm hiệu suất của linh kiện. Plasma loại bỏ lớp oxi hóa bằng cách sử dụng khí như argon, oxy, hoặc hydro để tạo ra các ion và gốc tự do phản ứng với lớp oxi hóa, làm sạch lớp này và chuyển đổi nó thành các sản phẩm dễ bay hơi.
Plasma không chỉ làm sạch lớp oxi hóa mà còn tăng năng lượng bề mặt của các vật liệu như bo mạch, heat sink, và DBC (Direct Bonded Copper), từ đó cải thiện khả năng kết dính của các lớp hàn và vật liệu.
Như vậy có thể thấy, công nghệ plasma đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa các quy trình sản xuất thiết bị điện tử. Plasma không chỉ giúp làm sạch và chuẩn bị bề mặt hiệu quả mà còn cải thiện chất lượng đóng gói, hàn, và xử lý lớp oxi hóa. Nhờ đó, nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng, đồng thời giảm chi phí và tác động môi trường, mang lại giá trị gia tăng cho toàn bộ quy trình sản xuất.
Giải pháp xử lý bề mặt bằng plasma của Prostech
Prostech hiểu các vấn đề kỹ thuật liên quan đến xử lý bề mặt bằng plasma cho các ứng dụng bảng mạch và thiết bị điện tử. Chúng tôi cung cấp đầy đủ giải pháp toàn diện, bao gồm tư vấn, lắp đặt hệ thống xử lý plasma. Định vị là một nhà cung cấp toàn diện, Prostech luôn không ngừng cố gắng để trở thành đối tác tin cậy của các nhà sản xuất tại Việt Nam cũng như trên thị trường quốc tế. Hãy liên hệ với chúng tôi bằng cách để lại thông tin liên hệ phía dưới: