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技術(shù)知識

等離子表面清洗技術(shù)的原理及技術(shù)應(yīng)用

發(fā)布時間:2024-03-12 17:47:28 瀏覽數(shù):1844


什么是等離子清洗機
等離子清洗機(plasma cleaner)也叫等離子表面處理儀,是一種全新的高科技技術(shù),利用等離子體來達到常規(guī)清洗方法無法達到的效果。等離子體是物質(zhì)的一種狀態(tài),也叫做物質(zhì)的第四態(tài)。對氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態(tài)。等離子體的“活性”組分包括:離子、電子、活性基團、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子清洗機就是通過利用這些活性組分的性質(zhì)來處理樣品表面,從而實現(xiàn)清潔等目的。
等離子體主要是通過氣體放電產(chǎn)生,其中包含電子、離子、自由基以及紫外線等高能量物質(zhì),具有活化材料表面的作用。例如,電子質(zhì)量小、移動速度快,可以先一步到達材料表面并使其帶有負電荷,同時對材料表面產(chǎn)生撞擊作用,可促使表面吸附的氣體分子解吸或分解,也有利于引發(fā)化學(xué)反應(yīng);材料表面帶有負電荷時,帶正電荷的離子會加速向其沖擊,所產(chǎn)生的濺射作用會將表面附著的顆粒性物質(zhì)除去;等離子體中自由基的存在對清洗作用具有非常重要的意義,由于自由基易與物體表面發(fā)生化學(xué)連鎖反應(yīng),產(chǎn)生新的自由基或進一步分解,最后可能會分解成揮發(fā)性的小分子;而紫外線具有很強的光能和穿透能力,可透過材料表面深達數(shù)微米而產(chǎn)生作用,使表面附著物質(zhì)的分子鍵斷裂分解。




等離子表面處理技術(shù)的基本原理及應(yīng)用:




等離子清洗機原理:


等離子體清洗的作用原理,主要是通過等離子體作用于材料表面使其產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)變化,利用其中所包含的活性粒子和高能射線,與表面有機污染物分子發(fā)生反應(yīng)、碰撞形成小分子揮發(fā)性物質(zhì),從表面移除,實現(xiàn)清潔效果。在真空腔體里,通過射頻電源在一定的壓力情況下起輝產(chǎn)生高能量的無序的等離子體,通過等體子體轟被清洗產(chǎn)品面.以達到清洗目的.



清洗和刻蝕:例如,在進行清洗時,工作氣體往往用氧氣,它被加速了的電子轟擊成氧離子、自由基后,氧化性極強。工件表面的污染物,如油脂、助焊劑、感光膜、脫模劑、沖床油等,很快就會被氧化成二氧化碳和水,而被真空泵抽走,從而達到清潔表面,改善浸潤性和粘結(jié)性的目的。低溫等離子處理僅涉及材料的表面,不會對材料主體的性質(zhì)產(chǎn)生影響。由于等離子體清洗是在高真空下進行的,所以等離子體中的各種活性離子的自由程很長,他們的穿透和滲透力很強,可以進行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的處理,包括細管和盲孔。




引入官能基團:高分子材料用N2、NH3、O2、SO2等氣體的等離子體處理,可以改變表面的化學(xué)組成,引入相應(yīng)新的官能基團:-NH2、-OH、-COOH、-SO3H等。這些官能團可使聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,聚四氟乙烯等這些完全惰性的基材變成官能團材料,可以提高表面極性,浸潤性,可粘結(jié)性,反應(yīng)性,極大地提高了其使用價值。與氧等離子體相反,而經(jīng)含氟氣體的低溫等離子體處理,可在基材表面引入氟原子,使基材具有憎水性。



等離子表面處理技術(shù)的應(yīng)用


一、等離子清洗材料表面,達到表面清潔作用

等離子清洗能很快去除材料表面的油脂、油污等有機物及氧化層,在進行真空鍍膜、油漆、粘合、鍵合、焊接、銅焊和PVD、CVD涂覆前,用等離子表面處理工藝可以得到完全潔凈和無氧化層的表面。在PCB/FPC、半導(dǎo)體、電子裝聯(lián)、太陽能電池等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。


二、等離子表面處理對材料表面進行改性

通過高頻電擊使氣態(tài)物質(zhì)具備更多能量,形成等離子體,氣態(tài)分子裂變成高度活躍的粒子。大多數(shù)材料如塑料、玻璃、陶瓷等是沒有極性的,親水性差。如果將這些材料在印刷、粘合、涂覆前進行等離子處理,材料表面會形成活性基團,這些活性基團能夠增加表面極性,提高可焊性、可粘合性、可印刷性。


三、等離子對材料表面進行刻蝕

綜合利用等離子體的物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng),轟擊和刻蝕材料表面,使表面形成納米級的坑洼狀態(tài),從而提高了表面接觸面積,為后續(xù)的表面鍍膜、噴涂和粘接等工藝具有更強的附著力。

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