Corrosão por plasma e os seus benefícios em comparação com a corrosão por líquido

Uma das maneiras de alterar as propriedades físicas e químicas de metais consiste na corrosão por plasma. A técnica é particularmente popular no mundo digital para o fabrico de chips integrados.

Há anos que as pessoas usam ácidos concentrados para corroer placas de circuitos impressos feitas de cobre. Mas, com a introdução do sistema de corrosão por plasma nos finais dos anos 80, os fabricantes de PCB começaram a confiar nesta técnica.

O que é a corrosão por plasma?

A corrosão por plasma, conforme o nome indica, é uma técnica para a corrosão na qual o plasma é utilizado como corrosivo em vez de outros ácidos fortes. O plasma é o quarto estado da matéria, formado por partículas de gás ionizantes, através de frequência de rádio ou aquecimento. De forma a compreender o processo de corrosão por plasma, é importante perceber o funcionamento de um sistema de corrosão por plasma. O sistema consiste em dois elétrodos simétricos para a geração da frequência rádio e um elétrodo de massa no qual a amostra a corroer é colocada. Existe uma entrada de gás através da qual o corrosivo entra no sistema e existe uma saída para o plasma. Quando o gás entra no sistema, é aplicada tensão para ionizar parcialmente as partículas de gás.

Normalmente, a frequência de potência gerada é de 13,6 MHz, considerada a nível mundial como sendo a frequência padrão para a formação de plasma. A radiofrequência é utilizada para excitar os eletrões de gás e alterar o seu estado. De maneira a corroer materiais com plasma, o sistema de corrosão gera impulsos de plasma de alta velocidade. Dependendo do tipo de corrosão (seca ou molhada), o plasma consiste em iões ou em radicais. O processo da corrosão por plasma resulta também na produção de compostos químicos voláteis, formados como subprodutos durante a reação química entre o plasma e o material a ser novamente corroído. Demora algum tempo até que os átomos do plasma se incorporem na placa de circuito impresso.

Modos dos sistemas de corrosão por plasma

Os modos dos sistema de corrosão por plasma variam segundo o tipo de material a corroer, a natureza do corrosivo e o tipo de corrosão. Por exemplo, para a corrosão a seco, o sistema opera através do acoplamento capacitivo da radiofrequência. Outros fatores que influenciam a geração de plasma e o modo do gerador de plasma são a temperatura e a pressão. As mais pequenas variações da pressão de funcionamento são capazes de alterar consideravelmente a frequência de colisão dos eletrões. Além disso, para manter o estado do plasma, é muito importante manter a pressão de funcionamento.

Corrosão seca

A corrosão seca é um tipo de corrosão por plasma no qual os materiais sofrem disparos de iões numa atmosfera gasosa, conforme descrito anteriormente. O processo desaloja partículas de material da superfície e, ao contrário do que acontece na corrosão líquida (corrosão por ácidos), a corrosão seca é realizada direcionalmente ou de forma anisotrópica. De maneira semelhante, a corrosão seca permite uma aderência pós-tratamento mais simples com tintas e colas.

Aqui ficam alguns dos benefícios da corrosão por plasma em comparação com a corrosão por ácidos:

Melhora as propriedades físicas dos materiais corroídos.
A corrosão por plasma une duas superfícies melhor do que outros agentes corrosivos.
Ao contrário do que acontece com os ácidos corrosivos, a corrosão por plasma é também excelente para limpar e remove todos os resíduos orgânicos indesejados da superfície de metal.
Apesar de o plasma melhorar as propriedades químicas e físicas do metal, não altera qualquer propriedade.
Os subprodutos formados durante a corrosão por plasma são voláteis.
A corrosão por plasma é menos arriscada do que a corrosão por ácidos.

Por conseguinte, a corrosão por plasma pode melhorar eficazmente a qualidade de fabrico dos circuitos integrados. Além disso, pode também ser usada para o tratamento de wafers de semicondutores delicadas e uma ampla gama de substratos.

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