随着钻孔技术的不断提升，印制电路板（PCB）通孔孔径越来越小，因此增加了孔内钻污的清洗难度，特别是高厚铜的新能源汽车电源电路板、高多层服务器/交换机电路板等产品。钻孔时都会产生高温，孔内必然存在有机材质的介质残留和CO2炭化杂质。在沉铜前，如若不能很好的处理，会导致沉铜不上，电镀不良，孔金属化失效，产品开路报废等现。

孔内钻污清洗工艺原理

孔内钻污清洗工艺囊括了化学清洗、超声波清洗和等离子清洗三种技术。浓铬酸、浓硫酸、碱性高锰酸钾和PI调整液处理方法属于化学清洗技术。孔清洗的主要目的是将清洗残留杂质和微粗化孔壁表面。具有一定微粗化程度的孔壁，有利于化学镀铜的进行，并能提供可靠地镀层附着力，进而促进电镀工序的质量稳定性。在化学清洗技术中，铬酸清洗环境污染较为严重，现已淘汰；浓硫酸处理能力有限，也已经不再使用；碱性高锰酸钾主要应用于刚性电路板的去钻污过程；PI调整法则主要应用于挠性线路板去钻污。超声波清洗作为纯物理方法清洗方法，更多的是用来作为一种辅助方法使用，也是未来清洗技术的一个新的发展方向。等离子清洗技术作为干法处理的优良手段，是盲孔清洗主要方法，它解决了化学溶液处理盲孔时，孔底清洗能力差，产生涡流效应等。等离子清洗技术一般应用在挠性多层板、刚挠结合多层板、微小孔径的多层板和HDI印制电路板工艺中。

等离子去孔内钻污原理

等离子体是部分电离的气体，是物质的第四态。等离子体可以是单一或多种气体的激发产物。针对印制电路板的材料特性，PCB中所用等离子体成分一般为CF4与O2的混合气体，O2等离子可以和几乎任何的有机材料反应，而不能和无机硅材料反应，辅助的CF4气体可以弥补此缺陷。等离子可以与环氧树脂、聚酰亚胺、丙烯酸、和玻璃纤维等有机物质和无机非金属物质发生化学反应，与无机金属材料等可以发生物理作用。其化学反应是一个化学平衡过程，物理作用是分子动力学过程。其作用过程一般分为3步：

（1）CF4和O2输入等离子激发腔体，在13.56MHz的高频电流激发下，发生离解等反应，形成自由基、原子、分子及自由电子等。

（2）等离子体的高能中性粒子、离子和电子吸附在待处理有机材质表面与物质表面分子基团（（C、H、O、N）发生反应，完成能量转移，使物质表面分子官能团活化、裂解等。

（3）与无机分金属材料玻璃纤维（SiO2、Si）反应。

（4）生成的能态较低的稳定气体分子，脱离反应表面，并被抽出反应腔体，产物的抽出有利于动态化学反应正向进行。

（5）等离子体的化学作用过程，主要是高能正离子和自由基粒子的诱发反应。自由基的高度不稳定性使其在化学作用过程中能迅速实现能量传递和激发官能团的作用，处于激发状态的有机官能团，也具有不稳定的高能量状态，很容易发生裂解反应，生成稳定的气态分子，如水、二氧化碳、二氧化氮等；另一方面，化学反应过程中，多余的能量释放和传递给其他官能团，有利于诱发新的反应和反应的持续进行。同时，等离子体中的高能中性粒子和大分子量的阳离子具有较强的物理学动能，可以轰击物质表面，实现孔壁物理学粗糙化。

等离子去钻污设备工作机理

如表1-1所示，印制电路板在等离子设备的处理过程一般分为4个阶段。第一阶段：输入纯氮气，使整个腔体处于氮气氛围中，预热整机和清洗杂质气体，为第二阶段做铺垫；第二阶段：以一定速率通入O2气体，O2气体激发后可以与绝大部分有机物质环氧树脂、丙烯酸，聚酰亚胺反应，但不能和玻璃纤维反应，持续较长时间后可以反应掉绝大部分钻污；第三阶段：采用O2为主要气体，并通入少量辅助气体CF4，加强等离子与玻璃纤维反应，使孔壁凸出的玻璃纤维反应成SiF4，达到孔壁平滑、洁净的目的；第四阶段：降低功率，通入化学性质不活波气体N2，排出反应废气，使整个腔体处于惰性的N2的保护中，处理完成。

表1-1 等离子处理过程

等离子体去钻污的主要工艺参数是气体比例、流量、射频功率、处理时间。其中气体比例决定了处理过程的主要化学反应，对不同的处理物质，调节不同的气体比例；流量决定了反应的化学动力学过程，决定了反应的进行速度；射频功率主要起激发等离子体作用，决定等离子体的成份和分子自由程等，主要影响反应速度和效率；处理时间指完成反应所需的时间，太短的时间不能处理完全，而太长的时间会造成不必要的浪费。等离子体去清洗是一个是繁琐而复杂的物理化学作用过程，在实际生产中，应该根据材料和需求，充分考虑各方面因子，选择合适的等离子清洗的工艺参数，才能确保孔清洗效果，提高印制电路金属化孔的质量。

在高频高速PCB生产中，等离子体去钻污具有不可替代的工艺特性，等离子体去钻污具有有效去除孔壁残胶，达到清洁、活化及均匀蚀刻的效果，有利于孔壁镀铜层的连接，增强结合力。