等離子清洗機(jī)常見(jiàn)使用氣體及用途

等離子清洗機(jī)常用的處理氣體為：空氣、氧氣、氬氣、氬氫混合氣體、CF₄等 。

在利用等離子清洗機(jī)清洗物體前首先要對(duì)清洗的物體和污物進(jìn)行分析，然后進(jìn)行氣體的選配。等離子清洗機(jī)中氣體通入一般來(lái)說(shuō)有兩個(gè)目的，依據(jù)等離子的作用原理可將選配氣體分為兩類(lèi)，一類(lèi)是氫氣和氧氣等反應(yīng)性氣體，其中氫氣主要應(yīng)用于清洗金屬表面的氧化物，發(fā)生還原反應(yīng)。等離子清洗機(jī)通氧氣主要應(yīng)用于清洗物體表面的有機(jī)物，發(fā)生氧化反應(yīng)。

另一類(lèi)是等離子清洗機(jī)通氬氣、氦氣和氮?dú)獾确欠磻?yīng)性氣體，氮等離子處理能提高材料的硬度和耐磨性。氬氣和氦氣性質(zhì)穩(wěn)定，并且放電電壓低(氬原子的電離能E為15.57 eV)易形成亞穩(wěn)態(tài)的原子，一方面等離子清洗機(jī)利用其高能粒子的物理作用清洗易被氧化或還原的物件, Ar+轟擊污物形成揮發(fā)性污物被真空泵抽走，避免了表面材料發(fā)生反應(yīng);另一方面利用氬氣易形成亞穩(wěn)態(tài)的原子，再與氧氣氫氣分子碰撞時(shí)發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)換和再結(jié)合，形成氧氫活性原子作用于物體表面。

等離子清洗機(jī)在清洗表面氧化物時(shí)用純氫雖然效率高，但這里主要考慮放電的穩(wěn)定性和安全，在等離子清洗機(jī)應(yīng)用時(shí)選用氬氫混合較為合適，另外對(duì)于材料易氧化或易還原的材料等離子清洗機(jī)也可以采用顛倒氧氣和氬氫氣體的清洗順序來(lái)達(dá)到清洗徹底的目的。

常見(jiàn)氣體及其作用：

1)氬氣:物理轟擊是氬氣清洗的機(jī)理。氬氣是 最有效的物理等離子體清洗氣體,原因在于它原子的尺寸大。可以用很大的力量轟擊樣品表面。正的氬離子將被吸引到負(fù)向電極板。撞擊力足以去除表面上的任何污垢。然后這些氣態(tài)污物通過(guò)真空泵排出。

2)氧氣:化學(xué)工藝中等離子體與樣品表面上的化合物反應(yīng)。例如,有機(jī)污染物可以有效地用氧氣等離子去掉,這里氧氣等離子與污染物反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳和水。一般地說(shuō),化學(xué)反應(yīng)清除有機(jī)污染物效果更好。

3)氫氣:氫氣可供去除金屬表面氧化物使用。 它經(jīng)常與氬氣混合使用,以提高去除速度。一般人們擔(dān)心氫氣的易燃性,氫氣的使用量非常少。人們更大的擔(dān)心是氫氣的存儲(chǔ)。我們可以采用氫氣發(fā)生器從水中產(chǎn)生氫氣。從而去掉了潛在的危害性。

4)CF4/SF6:氟化的氣體在半導(dǎo)體工業(yè)以及PWB (印制線路板)工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。在IC封裝中的應(yīng)用只有一種。這些氣體用在PADS工藝中,通過(guò)這種處理,氧化物轉(zhuǎn)化成氟氧化物,允許無(wú)流動(dòng)焊接。

等離子清洗機(jī)中氣體應(yīng)用實(shí)例：

清洗和刻蝕：例如，在進(jìn)行清洗時(shí)，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(qiáng)。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(huì)被氧化成二氧化碳和水，而被真空泵抽走，從而達(dá)到清潔表面，改善浸潤(rùn)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(huì)對(duì)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(jìn)行的，所以等離子體中的各種活性離子的自由程很長(zhǎng)，他們的穿透和滲透力很強(qiáng)，可以進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的處理，包括細(xì)管和盲孔。

引入官能基團(tuán)：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(tuán)：-NH2、-OH、-COOH、-SO3H等。這些官能團(tuán)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(tuán)材料，可以提高表面極性，浸潤(rùn)性，可粘結(jié)性，反應(yīng)性，極大地提高了其使用價(jià)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。

以上就是等離子清洗機(jī)常見(jiàn)的使用氣體及其用途。等離子體化學(xué)是使物質(zhì)通過(guò)吸收電能進(jìn)行的氣相干式化學(xué)反應(yīng)，具有節(jié)水省能無(wú)公害、有效利用資源、有益環(huán)境保護(hù)的綠色化學(xué)特征。利用等離子體活性物種（電子、離子、自由基、紫外線）具有的高活性，可以實(shí)現(xiàn)一系列傳統(tǒng)化學(xué)和水系處理法所不能實(shí)現(xiàn)的新的反應(yīng)過(guò)程。