等離子清洗機(jī)清洗原理
通過(guò)化學(xué)或物理作用對(duì)工件表面進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)分子水平的污染物去除(一般厚度為幾個(gè)~幾十個(gè)納米),從而提高工件表面的活性。被清除的污染物可能為有機(jī)物、環(huán)氧樹(shù)脂、光刻膠、氧化物、微顆粒污染物等。對(duì)應(yīng)不同的污染物,應(yīng)采用不同的清洗工藝,根據(jù)選擇的工藝氣體不同,等離子清洗分為化學(xué)清洗、物理清洗及物理化學(xué)清洗。
1、化學(xué)清洗:
表面作用以化學(xué)反應(yīng)為主的等離子體清洗,又稱 PE。
氫等離子體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以去除金屬表面氧化層,清潔金屬表面
氧等離子體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可使非揮發(fā)性有機(jī)物變成易揮發(fā)的H2O 和 CO2
2、物理清洗:
表面作用以物理反應(yīng)為主的等離子體清洗,也叫濺射腐蝕(SPE)。
Ar+在自偏壓或外加偏壓作用下被加速產(chǎn)生動(dòng)能,然后轟擊在放在負(fù)電極上的被清洗工件表面,一般用于去除氧化物、環(huán)氧樹(shù)脂溢出或是微顆粒污染物,同時(shí)進(jìn)行表面能活化。
3、物理化學(xué)清洗:
表面作用中物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)均起重要作用。
等離子清洗的作用原理主要是:
(1)對(duì)材料表面的刻蝕作用--物理作用
等離子體中的大量離子、激發(fā)態(tài)分子、自由基等多種活性粒子,作用到固體樣品表面,不但清除了表面原有的污染物和雜質(zhì),而且會(huì)產(chǎn)生刻蝕作用,將樣品表面變粗糙,形成許多微細(xì)坑洼,增大了樣品的比表面。提高固體表面的潤(rùn)濕性能。
(2)激活鍵能,交聯(lián)作用
等離子體中的粒子能量在0~20eV,而聚合物中大部分的鍵能在0~10eV,因此等離子體作用到固體表面后,可以將固體表面的原有的化學(xué)鍵產(chǎn)生斷裂,等離子體中的自由基與這些鍵形成網(wǎng)狀的交聯(lián)結(jié)構(gòu),大大地激活了表面活性。
(3)形成新的官能團(tuán)--化學(xué)作用
如果放電氣體中引入反應(yīng)性氣體,那么在活化的材料表面會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),引入新的官能團(tuán),如烴基、氨基、羧基等,這些官能團(tuán)都是活性基團(tuán),能明顯提高材料表面活性。
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