플라즈마는 원자혹은 분자에서 전자가 떨어져 있고, 전기가 흐르며 빛을 발하고 있는 기체상태 물질로서 그 천이성, 불균일성, 에너지밀도등에서 그 어떤 물질의 상태보다 가장높은 상태를 갖고있다. 이러한 플라즈마의 이용은 산업적으로 반도체, 우주산업, 광산업등에 이용되어져 왔다. 그리고 이들 대부분의 플라즈마는 진공에서의 플라즈마이다. 진공을 쓰게된 주된 이유는 무엇보다도 진공에서 플라즈마발생이 용이하기 때문이다. 대기압 플라즈마는 말 그대로 대기압 분위기에서 플라즈마를 뜻한다. 대기압상태의 기체에서 원자 혹은 분자에서 전자가 떨어져 나가 전기가 흐르며 빛을 발하고 있는 기체가 바로 대기압 플라즈마이다. 대기압플라즈마는 진공을 쓰지않기 때문에 편리한 점이 많이 있지만 국내외적으로 플라즈마 발생 및 진단 및 응용분야에서 많은 연구가 필요한 분야이다.
대기압플라즈마는 크게 저온플라즈마, 열평형플라즈마로 나뉠수 있다. 저온플라즈마는 플라즈마gas온도와 전자온도가 크게 차이가 나는 저온플라즈마이며 열플라즈마는 전자온도와 gas온도가 비슷한 상태의 플라즈마이다. 산업적으로 열플라즈마는 수천~수만도까지 얻을수 있다. 저온플라즈마의 대표적인 예로는 DBD discharge 플라즈마가 있으며, 열플라즈마의 대표적인 예로는 아크용접 플라즈마가 있다.
플라즈마는 전기적으로 발생시키며 이에 따라 다른 종류의 대기압플라즈마를 발생시킬수 있다.
전기적방법에 따라 크게 직류와 교류(펄스포함)로 나뉘고 교류중에서 다시 MF(Medium frequency), RF(Radio frequency), MW(Microwave)등으로 나뉠수 있다.
대기압에서 직류플라즈마의 대부분은 아크플라즈마를 만드는데 사용이된다. 교류에 의한 플라즈마방전은 주파수에 따라 구분이 될 수있다. MF(1~100kHz)는 저주파로서 DBD방전에 의해 플라즈마를 발생시킬수 있다. 이때 발생하는 플라즈마는 저온플라즈마로서 박막, 세정, 코팅등에 응용가능하다. RF(2~1000MHz)의 고주파로서 DBD에 의한 저온플라즈마발생 및 ICP에 의한 열플라즈마를 발생시킬수 있다. 저온플라즈마의 경우는 박막, 세정, 코팅등에 이용가능하며 플라즈마 밀도가 높다. ICP의 경우 열플라즈마를 발생시키며 이때 플라즈마의 온도는 만도이상이 되나 플라즈마를 발생시킬수 있는 gas 종류에 제한이 있다. 이의 응용으로는 다이아몬드코팅이 있다.
MW(microwave : 2~300GHz)는 열플라즈마를 만드는데 주로 사용되며 무전극 및 gas종류에 제한이 없는게 특징이다. 이의 응용으로는 유해가스의 처리 및 다이아몬드코팅등이 있다.
DBD는 전원주파수에 따라 두가지 종류 즉 저주파와 고주파로 나눌수 있다. 저주파의 DBD의 경우 “silent”, “atmospheric-pressure-glow discharge”라고도 하며 두전극 중에 적어도 한전극에 dielectric barrier가 있다. gap 간격은 수mm정도 이며 전압은 5~20kV 가량된다. 플라즈마의 발생은 10~100ns 동안 유지되는 micro-arcs의 동시적 연속(전체적인 micro-arcs)를 통하여 얻어진다. 이러한 micro-arcs 또는 streamer는 직경이 ~100㎛정도가 되는 방전이다. 전자의 온도는 1~10eV로 알려져 있다.
고주파의 DBD의 경우 typical glow discharge의 I-V curve가 나타나며 전압은 수백V로 플라즈마가 유지된다. 주요가스는 비활성 가스인 Ar, He등이 사용된다. 저주파에서 나타나는 micro-arcs는 발생하지 않으며 플라즈마밀도가 높다. 전자의 온도는 1~3eV로 알려져 있다.
대기압 플라즈마의 진단 및 응용은 쉽게 보이면서도 가장 까다로운 분야라고 볼 수 있다. 쉽게 보인다는 뜻의 의미는 직접적으로 플라즈마를 느낄수 있다는 것이다. 쉬운진단의 예로서 플라즈마의 온도이다. 저온플라즈마의 경우 손으로 직접대어 볼 수있으며 종이를 플라즈마에 넣어도 종이가 타지 않는다. 열플라즈마의 경우는 너무뜨거워서 제대로 플라즈마를 정면으로 보기가 힘들고 수저를 플라즈마에 넣으면 금방녹아버린다. 그러나 조금더 깊이 들어가서 플라즈마의 기초적인 특성을 나타내는 플라즈마 밀도, 플라즈마 sheath, 전자에너지분포함수 또는 전자의 에너지등을 얻으려면 여간 곤란한 일이 아니다. 이것은 플라즈마 이론에 기초해서 얻어지는 것이며 대기압플라즈마의 이론은 아직 체계화되어 있지 않기때문이다. 대기압플라즈마의 응용은 플라즈마의 진단과 같이 맞물려 있는 분야이다. input을 모르면 output이 나오더라도 제대로 된 해석을 내릴 수가 없다. 현재 국내 대부분의 플라즈마응용은 trial and error이다. 그러나 진단과 같이 하는 trial and error와는 질적으로 차이가 난다. 대기압플라즈마의 응용에 있어서 벌써부터 경제적 및 효율적인 면이 부각되기 시작하고 있고, 무엇보다도 자동화과정에 부딪히게 되면 플라즈마의 가장효율적인 조건을 맞춰주는 것이 관건이 된다. 여기서부터 플라즈마의 응용은 플라즈마의 진단과 맞물리게 된다. 진공플라즈마의 진단과 마찬가지로 대기압플라즈마의 진단은 앞으로 대기압플라즈마의 응용에 있어서 꼭 필요한 분야이다.
FPCB 는 PI 재질의 coverlay film + Cu 단자(Ni 도금) 으로 구성 됩니다.
생산된 FPCB 자재 차체는 메탈 부의 자연 산화 피막 내지, 유기물 오염으로 인해 chip bonding 시 요구 품질에 부합 하지 않거나, 오버 되는 경우가 많습니다. 이는 자연스럽게 ACF 본딩 공정에서 불량률 증가, 생산 수율 저하, 품질 저하 를 야기 합니다.
PI 필름과 단자부의 유기물 제거와 함께 ACF 본딩력 향상 목적으로, 플라즈마 처리를 위해서는 일반 대기압 플라즈마가 아닌, 알곤 글로우 방전을 사용한 당사의 플라즈마를 사용 하셔야 합니다.
저전압, 저전력으로 전극 자체의 스퍼터링이 없어, 파티클 발생이 없고, 방전 전압이 낮은 알곤을 사용하여, 균일도를 확보 합니다. 산소나 질소 자체만 사용하면, 글로우 방전을 사용 할 수 없어, 아크데미지, 열데미지를 발생 합니다.
알곤과 함께 산소플라즈마를 사용 하지만, 아크 방전 없는 다이렉트 플라즈마를 FPCB 미세 패턴에 처리 함으로서, ACF 본딩의 수율 확보, 품질 향상, 본딩력 향상을 제공해 드립니다.