Page 56 - 電路板季刊第109期

54 專業技術 從表面改質到智慧監測：電漿技術的優勢與挑戰

反應狀態與終點判斷：隨著製程進行，電漿中的反應物與生成物會不斷變化。例
如，在蝕刻製程中，當蝕刻反應達到終點時，基板上的被蝕刻材料被完全移除，而蝕
刻氣體會停止被消耗，導致被蝕刻材料與蝕刻氣體的譜線會隨之增強或減弱，這就提
供了非侵入式的製程終點判斷（End-point Detection）依據，確保製程的一致性。

材料組成或變化：材料性質或種類會影響電漿，並反映在光譜的變化上，因此可
透過光譜進行材料分析。例如，當系統中含有金屬時，其放射光譜會顯示金屬的相關
放射峰；在電漿進行表面清潔過程中，亦可以由特定譜線，來偵測表面的潔淨度，進
而提供對表面清潔度與活化效果的即時資訊。

上述的光譜分析，在實務中已被廣泛使用，具體應用涵蓋了從產線監控到環境檢
測等多種應用場域。例如在半導體與電路板製程監控上，從晶圓蝕刻、薄膜沉積、或
電路板孔壁除膠（Desmear）等關鍵步驟，電漿光譜可用來即時監控反應狀態與判斷
製程終點。這不僅能大幅提升製程良率，更能減少因過度處理或處理不足所造成的浪
費或良率下降。另一個極具潛力的例子，是水中重金屬的定量分析：無論是商用電感
耦合電漿發射光譜儀(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy,
ICP-OES)、或前述的水下電漿技術，皆藉由汽化並激發樣品中的重金屬成分，並放出
具特定波長的光。光譜分析能快速檢測出水中的重金屬種類與濃度，應用於環境監測

與水質管理的場域中，其中ICP-OES已是實驗室級的水樣中重金屬的標準分析方法。
ཥᆉႡ೻jPCBႡ೻ڌࠦʈ೻ٙᏐ͜

電漿技術因其獨特的介面改質能力，已成為先進印刷電路板（PCB）製程中的重
要技術之一。無論是提升材料的接合強度，還是確保製程的精準度與良率，電漿都扮
演著關鍵角色 。以下將聚焦於幾項代表性的真實應用，闡述電漿技術在不同製程中的
7
重要性。

1. ˆኣৰᇭjЭᏀཥᆉٙၚ๟႙Սၾ૶ᆎ
在多層PCB的製作過程中，鑽孔後孔壁會殘留鑽孔時產生的樹脂等殘留物，而殘
留物會嚴重影響後續電鍍的品質與可靠度，因此必須徹底清除。

過去的濕製程採用化學藥品進行清潔，不僅對環境造成負擔，也難以均勻地處理
微小高深寬比的孔洞。相比之下，低壓電漿因其在真空環境下產生的均勻電漿，能將
高能粒子精準地送達孔壁內部。電漿中的活性自由基，例如氟或氧自由基，能有效與
殘留的樹脂進行反應，將其轉化為氣態分子並藉由真空幫浦抽離。這種乾式製程不僅
確保了孔壁的潔淨，更大幅提升了後續銅鍍層的附著力，有效降低了孔壁分層、斷裂
等可靠性問題。

2. ڌࠦ૶ᆎၾݺʷj੬ᏀཥᆉٙуࣛᏐ͜
PCB表面在製程中常會受到油污、指紋或氧化物等有機污染物影響，這些污染
物會阻礙後續的塗佈、印刷或接合。傳統的溶劑清洗雖然有效，但仍存在殘留與環保
問題。