Page 52 - 電路板季刊第109期

50 專業技術 從表面改質到智慧監測：電漿技術的優勢與挑戰

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徐振哲、王靖元 國立台灣大學化學工程學系

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隨著半導體技術邁向微形化與高密度極限，印刷電路板（PCB）的製程挑戰日益
嚴峻，介面接合品質成為決定產品性能與良率的關鍵。電漿技術因其獨特的非平衡態

特性，能在低溫下精準地進行介面改質，成為解決製程挑戰的關鍵技術。電漿由高溫
電子與接近常溫的氣體粒子組成，能有效驅動化學反應，去除污染物或在聚合物表面
導入官能基，同時避免對脆弱材料造成熱損傷。本文將以電漿技術介紹、表面工程應
用、先進製程整合與智慧監測等四大面向，簡介電漿技術在PCB製程、先進封裝、矽
光子共封裝等產業的應用實例，並說明電漿在智慧監測上的應用潛力，探討電漿技術
的優勢與挑戰。

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隨著半導體技術邁向線路微形化、高頻與高密度的極限，印刷電路板（PCB）的
製程挑戰也隨之升級。從傳統環氧樹脂到PTFE、LCP、ABF及各式聚醯亞胺等新興材

料，介面接合品質已成為決定產品性能與良率的關鍵。舉凡孔壁的潔淨度、銅表面的
活化、塗層的均勻性，乃至於鍵合的穩定性，每一個微觀介面對製程良率的提昇都極
具關鍵性影響。在追求製程突破的同時，產業亦面臨綠色永續的嚴峻考驗，亟需減少
溶劑、清潔液與水的用量，並簡化繁複的製程步驟。

電漿是由電子、離子、自由基與中性粒子組成的離子化氣體1，其獨特的非平衡
態特性—即高溫電子與接近常溫的氣體粒子共存—為介面工程帶來了新的選擇。這些
高能電子（溫度可達數萬度）與活性物種能有效在低溫環境下誘發特定的化學反應，
例如斷裂有機鍵結以去除污染物、或在聚合物表面導入含氧/含氮官能基，同時避免對
脆弱材料造成熱損傷。相較於濕製程，電漿技術能精確調控材料的表面能、粗糙度及
親水性，為先進製程提供了一條截然不同的介面改質路徑，在效率、品質與環保面向
亦具顯著優勢。此外，電漿發光所伴隨的放射光譜，蘊含了豐富的製程與材料資訊，
使其成為即時製程監控與材料分析的利器。當電漿光譜技術與製程深度整合，將大幅
提升製程穩定性與良率，並推動智慧製造的實現。