Справочный центр: 8 (800) 707-37-99
En

Плазменная обработка поверхности

Плазменная обработка поверхности металлов – разделительная и поверхностная резка, нанесение покрытий, наплавка и сварка, для которых применяется ионизированный газ. Получают данное агрегатное состояние вещества изотермическим нагревом аргона, водорода, азота или кислорода.

Температура перехода газа в плазму 5 тыс. К, при этом разрушается внешняя оболочка атомов, и освобождаются электроны, ионизируя среду.

Плазменная обработка поверхности – обязательная составляющая подготовительных процессов перед ультразвуковой сваркой, которая влияет на:

  • прочность шва;

  • соединение с адгезивами и компаундами;

  • качество последующих этапов технологического цикла.

Особенности плазменной обработки поверхности

Основной фактор, влияющий на эксплуатационные характеристики выпускаемого продукта, – прочность соединительного шва.

Допустимые значения данного показателя обеспечивают 4-ре компонента:

  • характеристики соединяемых материалов;

  • диаметр проводника;

  • выбранный режим сварки;

  • чистота поверхности.

Обработка загрязненного материала (с неорганическими включениями или органическими следами фоторезиста или жиров) в серийном производстве становится причиной регулярных сбоев в работе оборудования и недостаточной надежности соединения.

Плазменная обработка поверхности или очистка применяется с целью предотвращения:

  1. Отслоения приваренного контактного вывода. Данная проблема особенно актуальна для УЗ-сварки золотых контактов, когда никель мигрирует из нижнего слоя наружу через тонкую оболочку Au и препятствует процессу соединения.

  2. Вырождение контакта. Кроме более активных металлов, снижают стойкость шва газовые включения – пустоты и фтористые соединения.

  3. Образования окислов. Алюминий и медь окисляются в атмосфере и без плазменной обработки не поддаются УЗ-сварке или образуют слабое соединение.

Чистка ионизированным газом модифицирует поверхность, в частности корректирует химический состав, коэффициенты гидрофильности и адгезии, оставляя первичными объемные характеристики. Изменения материала зависят от применяемого газа (Ar, O2, NO, NH3).

Кислород убивает органику, но неприменим для активных металлов, которые разрушаются при контакте с плазмой.

Ионизированный аргон ликвидирует механические загрязнения и укрупняет фактуру, что положительно отражается на надежности интерметаллического соединения.

Чаще всего на производстве применяют смесь из данных газов. На примере изображен контакт после плазменной обработки Ar/O2 (90%/10%), который позволил повысить значение усилия на отрыв с 4-х до 10 гр.

Преимущества применения плазменной обработки поверхности

Рентабельность закупки оборудования плазменной очистки для предприятий, на которых ультразвуковая сварка, – часть технологического процесса (выпуск светодиодных модулей, микросхем) – экономически обоснована:

  • предотвращается неприварка и подъем шва;

  • сокращение количества ослабленных контактов;

  • минимальный и усредненный показатель прочности шва повышается;

  • уменьшение мощности сварочного оборудования от 10%, без влияния на итоговое качество соединения.

Этап создания проволочных выводов – не единственный, требующий предварительной плазменной очистки.

Flip-chip-контакты закрепляются адгезивом, так же, как и стандартные микросхемы покрываются аналогичными составами перед установкой кремниевого кристалла.

Заливочные компаунды используются для герметизации и нанесения люминофора в светодиодах.

Больше о современных методов плазменной обработки поверхности можно узнать на ежегодной выставке «Металлообработка».

Обработка шлицевых поверхностей
Обработка криволинейной поверхности
Обработка фасонных поверхностей
Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie. Cоглашение об использовании файлов cookie