等離子體清洗及其特點

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-05-13

等離子是物質(zhì)存在的第四種狀態(tài)，WilliamCrookes在1879年首次提出了除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)外，物質(zhì)存在的第四種狀態(tài)，就是“電離氣體”狀態(tài)。1928年Langmuir和Tonks第一次提出了等離子體這一概念。等離子體是由電子、正離子、負離子、激發(fā)態(tài)的原子或分子、基態(tài)的原子或分子、光子等電力的氣體組成。等離子體是一種高度電離的氣體，其中正負電荷的總數(shù)相等，所以叫等離子體。等離子體廣泛存在于宇宙中，因其具有導(dǎo)電的特性，可以通過設(shè)計磁場來對等離子體進行加速、移動等。等離子體按照不同的標準可以有很多的分類方法。按照等離子體所處的狀態(tài)可以分為平衡等離子體(電子溫度與其他粒子溫度大致相等)，非平衡等離子體(電子溫度遠高于其他粒子溫度)。也可以按溫度的高低分為高溫等離子體(溫度108．109K)和低溫等離子體，低溫等離子體又分為熱等離子體(103．105K)與冷等離子體(103．104K)。其中低溫離子體的激發(fā)方式有以下幾種：輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電、射頻放電、射流放電、微波放電等。因此等離子體清洗可以按其激發(fā)方式分為輝光等離子體清洗、電暈等離子體清洗、介質(zhì)阻擋放電等離子體清洗、射頻等離子體清洗、射流等離子體清洗、微波等離子體清洗等。這些清洗方式按照工作壓力分為低壓等離子體清洗和常壓等離子體清洗，如圖1所示。

等離子體清洗分類

隨著科技的發(fā)展，等離子體的應(yīng)用越來越廣泛。等離子體在生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)。制造、電子通訊、化學(xué)工業(yè)、纖維、陶瓷、玻璃、紡織品等制造等領(lǐng)域正扮演者越來越重要的角色。等離子體清洗較常規(guī)清洗方式具有諸多的優(yōu)點：
1、等離子體清洗可以深入到復(fù)雜處理件普通清洗方法較難清洗的補位，如微小的孔洞，各種形狀的凹槽等。
2、等離子體的清洗效率比較高，同等的清洗效果下，等離子體清洗所需的時間更短。且整個清洗過程是干燥的，無需額外的烘干程序，從商而減少了工作時間。
3、整個清洗過程不使用任何的化學(xué)物品，杜絕有害的化學(xué)溶劑殘留對人體造成危害。
4、等離子體清洗可以處理各種各樣的材質(zhì)，從金屬、半導(dǎo)體，到各種高分子聚合物，各種不耐高溫或者不能使用溶劑清洗的材料，都可以使用等離子體進行清洗。適用范圍廣。
5、完成清洗作用的同時，會增加被清洗表面的表面能，對后續(xù)材料的許多應(yīng)用有積極的作用。

低壓等離子體清洗

低壓等離子體清洗一般是指在真空條件下利用高活性的等離子體來對材料進行清潔的技術(shù)，進而達到常規(guī)清洗方法無法達到的清洗效果。低壓等離子體清洗最先被應(yīng)用在半導(dǎo)體等電子設(shè)備制造業(yè)，在半導(dǎo)體加工過程中需要徹底清除表面的有機物的同時具有一定的活性。在芯片生產(chǎn)過程中會使用叫做光致抗蝕劑，是一種光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物，常被用于芯片的生產(chǎn)，但該涂層需要在接下來的制造工藝中去除。低壓等離子體能很有效的去除這種均勻表層(厚度約為1—5微米)，為接下來的加工工藝創(chuàng)造了好的條件。在集成電路的生產(chǎn)中，每一個電路可能有1000多處連接點，金屬鍍層的連接處經(jīng)常出現(xiàn)連接不緊密的問題，此外，加工的過程中會產(chǎn)生有機污染物，對加工效果產(chǎn)生影響。等離子體清洗可以有效的去除有機污染物，同時對材料表面活化作用增強了連接線與基體的有效粘結(jié)。

常壓等離子體清洗

常壓等離子體屬于低溫等離子體的一種，能夠在大氣壓下產(chǎn)生溫度在25—40攝氏度之間的、具有高活性粒子。因其激發(fā)以及工作都是在接近大氣壓(1．013x10^5帕斯卡)條件下，所以叫常壓等離子體。由于常壓等離子體具有不限制處理對象的大小、且不需要昂貴的真空系統(tǒng)，不需要長時間的預(yù)抽真空等優(yōu)點被越來越廣泛的應(yīng)用。近年來常壓等離子體在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用越來越多。常壓等離子體很早就被應(yīng)用在清洗領(lǐng)域，在電子工業(yè)領(lǐng)域常壓等離子體被用于清洗電路基板、有機發(fā)光二極管(0LED)、TFT-LCD等表面的油污、光刻膠等污染物以保證焊點連接良好。

等離子體清洗利用等離子體中的高能粒子和活性粒子，通過轟擊或活化反應(yīng)作用將表面污物去除的過程。等離子體清洗的過程不使用化學(xué)試劑，所以不會造成二次污染；等離子清洗機可重復(fù)性強，所以設(shè)備和運行成本比較低，而且操作靈活簡單，可以實現(xiàn)對材料表面的整體或某些局部及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗；有些經(jīng)過等離子體清洗后的表面性能還可以得到改善，有助于材料的后續(xù)加工應(yīng)用。隨著高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，等離子體清洗的應(yīng)用越來越廣，目前已在電子工業(yè)、半導(dǎo)體業(yè)與光電工業(yè)等高科技領(lǐng)域具有重要的地位。

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