等离子表面处理过的材料怎么鉴别?等离子清洗设备清洗形式!
我们知道经等离子表面处理后的材料会有一些表面性质的变化,但是从肉眼上是无法辨别是否经过处理的,那么有没有一种简单的方法可以快速识别材料是否经过等离子处理呢?以下有几种常用的方法可以快速识别:
通过指示标签以及等离子体指示剂-金属化合物 ,使用等离子设备的用户一眼便可以识别出,是否进行了 等离子处理 。几乎无需花费时间即可完成测试。其可以应用于任何等离子设备的任何处理用途,无论是清洗、活化、蚀刻 还是涂覆 。即使过去了几周甚至几个月后,通过这些指示剂仍可识别出您的产品或半成品之前是否接受过等离子处理。
指示标签
粘贴标签是一种经过特殊涂覆的薄膜,其既可以作为参考直接置于腔室 中,也可以贴在组件 上。只要暗色的指示剂点消失,就表示已成功完成了等离子处理。但是,指示标签也可以用于设备测试 。对于这种情况,可将标签置于空的真空腔室中,并点燃等离子体。
ADP-等离子体指示剂
等离子体指示剂是配有特殊织物的粘贴标签。若等离子工艺流程成功,织物则会溶解。
根据需要将此粘贴标签贴到组件或模型上。其可以作为参考暴露在等离子射流下,指示剂不会对实际的等离子工艺流程或组件本身造成任何影响。处理期间,会破坏织物。
等离子体指示剂-金属化合物
等离子体指示剂是一种液态金属化合物,其在等离子体中会发生分解,从而使经过等离子处理的物体的表面具有一层光泽的金属表面。滴涂在组件本身或者一个参考样本上的液滴 ,在进行等离子处理时会在大部分表面上转化为光泽的金属涂层,并与最初的无色液滴形成鲜明的对比。等离子体中所产生的具有金色光泽的金属膜,由于其反射率在视觉上 与物体的各种颜色相比显得分外突出。
等离子清洗过程中存在的几种清洗形式
目前已经广泛应用的清洗方法主要有湿法清洗和干法清洗。湿法清洗的局限性非常大,从对环境的影响、原材料的消耗及未来的发展考虑,干法清洗要明显优于湿法清洗。其中发展较快和优势明显的是等离子体清洗。等离子体是指电离气体,是电子、离子、原子、分子或自由基等粒子组成的集合体 。清洗时高能电子碰撞反应气体分子,使之离解或电离,利用产生的多种粒子轰击被清洗表面或与被清洗表面发生化学反应,从而有效地清除各种污染物;还可以改善材料本身的表面性能,如提高表面的润湿性能和改善膜的粘着力等,这在许多应用中都是非常重要的。经等离子清洗后器件表面是干燥的,不需要再处理,可以提高整个工艺流水线的处理效率;可以使操作者远离有害溶剂的伤害;等离子可以深入到物体的微细孔眼和凹陷的内部完成清洗,因此不需要过多考虑被清洗物件的形状;还可以处理各种材质,尤其适合不耐热以及不耐溶剂的材质。这些优点,都使等离子体清洗得到广泛关注。
等离子清洗分为化学清洗、物理清洗及物理化学清洗。针对不同的清洗对象可选择O2、H2和Ar等艺气体进行短时间的表面处理。
1.1 化学反应为主的清洗
利用等离子体里的高活性自由基与材料表面的有机物等做化学反应,又称PE。采用氧气进行清洗,使非挥发性的有机物变成易挥发的形态,产生二氧化碳、一氧化碳和水。化学清洗的优点是清洁速度高、选择性好和对清洗有机污染物比较有效, 主要缺点是生成的氧化物可能在材料表面再次形成。在引线键合工艺中,氧化物是最不希望有的, 这些缺点可以通过适当选择工艺参数进行避免。
1.2 物理反应为主的清洗
利用等离子体里的离子做纯物理的撞击,把材 料表面附着的原子打掉,也称为溅射腐蚀(SPE)。 采用氩气进行清洗,氩离子以足够的能量轰击器 件表面,撞击力足以去除任何污垢。聚合物中的 大分子化学键分离成小分子而汽化,通过真空泵排 出。同时经过氩等离子清洗后,能够改变材料表面 的微观形态,使材料在分子级范围内变得更加“粗 糙”, 可大幅改善表面活性,提高表面的粘结性 能。氩等离子的优点是清理材料表面不会留下任何 氧化物。缺点是可能发生过量腐蚀或污染物颗粒重 新积聚在其他不希望的区域,但是这些缺点可通过 细调工艺参数得到控制。
1.3 物理化学反应同时存在的清洗
反应中物理反应与化学反应均起重要作用的 清洗。 如采用Ar和O2的混合气体进行在线式等离子清 洗过程时,反应速率比单独使用Ar或O2都要快。氩 离子被加速后,产生的动能又能提高氧离子的反应能力,因此用物理化学方法可清除污染较为严重的材料表面。
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