I vantaggi dell’acidatura al plasma rispetto all’acidatura a umido

Uno dei metodi per modificare le proprietà fisiche e chimiche dei metalli è l’acidatura al plasma, una tecnica molto diffusa nel settore digitale per la produzione di chip integrati.

Per molti anni, sono stati utilizzati acidi concentrati per incidere i circuiti stampati in rame. Dopo l’introduzione del processo di acidatura al plasma alla fine degli anni ’80, i produttori del settore hanno iniziato ad affidarsi a questa nuova tecnologia.

Che cos’è l’acidatura al plasma?

L’acidatura al plasma, come suggerisce il nome, è un processo di acidatura in cui il plasma viene utilizzato come mordenzante al posto degli acidi corrosivi. Il plasma è considerato come il quarto stato della materia ed è costituito da particelle di gas ionizzato mediante radiofrequenze o riscaldamento. Per comprendere meglio il processo di acidatura al plasma è importante capire come funziona un sistema di acidatura al plasma. Il sistema è costituito da due elettrodi simmetrici per la generazione di radiofrequenze e da un elettrodo di massa sul quale viene posto l’oggetto da incidere. Il mordenzante viene introdotto nel sistema attraverso l’ingresso gas e le particelle del gas di processo vengono parzialmente ionizzate applicando un campo elettrico. Il plasma fuoriesce da un apposito scarico.

Normalmente l’energia a radiofrequenza generata raggiunge i 13,6 MHz, il valore standard universalmente riconosciuto per la creazione del plasma. Le radiofrequenze sono utilizzate per eccitare gli elettroni di gas e per modificarne lo stato. L’acidatura al plasma avviene mediante flussi rapidi di scariche di plasma generate dal sistema. A seconda del tipo di acidatura (a secco o a umido), il plasma può essere costituito da ioni o da radicali. Il processo di acidatura al plasma comporta anche la produzione di composti chimici volatili, cioè i sottoprodotti derivanti dalla reazione chimica tra il plasma e il materiale da incidere. L’acidatura di circuiti stampati mediante gli atomi di plasma richiede tempi di trattamento più lunghi.

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Acidatura a secco

L’acidatura a secco è un tipo di acidatura al plasma che avviene tramite il bombardamento con ioni del materiale da incidere in un’atmosfera gassosa, come descritto in precedenza. Il processo si basa sul rilascio di particelle dalla superficie del substrato e, a differenza dell’acidatura a umido (con acido), l’acidatura a secco avviene nella direzione di accelerazione degli ioni e ha un effetto anisotropo. L’acidatura a secco migliora l’adesione delle superfici per la verniciatura e l’incollaggio.

Ecco alcuni dei maggiori vantaggi dell’acidatura al plasma rispetto all’acidatura con acido:

Migliora le proprietà fisiche del materiale trattato.
Migliora le proprietà di adesione in maniera molto più significativa rispetto ad altri mordenzanti.
A differenza dei mordenzanti acidi, il plasma vanta anche un’eccellente azione pulente e rimuove tutti i residui organici indesiderati dalle superfici metalliche.
L’acidatura al plasma migliora le proprietà chimiche e fisiche dei metalli senza alterare il materiale.
I sottoprodotti derivanti dall’acidatura al plasma sono volatili.
L’acidatura al plasma comporta meno rischi rispetto all’impiego di acidi.

In conclusione, l’acidatura al plasma migliora sensibilmente la qualità della lavorazione dei circuiti integrati e può anche essere utilizzata per il trattamento di delicati wafer in materiale semiconduttore e di una vasta gamma di substrati.

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