Plasma真空等離子清洗機工作原理及其結(jié)構(gòu)圖

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：2023-04-11

等離子體（plasma），又被稱為“電漿”，或者“超氣態(tài)”，是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。

plasma真空等離子清洗機是一種表面清洗或改性的干法工藝設(shè)備，自20世紀60年代就廣泛應(yīng)用于精密機械、集成電子封裝、汽車制造行業(yè)以及國防醫(yī)療等眾多高科技領(lǐng)域。比起采用化學(xué)溶劑刻蝕或溶解表面污染物的濕法清洗，等離子清洗工藝對樣品損害小，兼容性好，而且成本低。

Plasma真空等離子清洗機工作原理

Plasma真空等離子清洗機的工作機理是真空腔內(nèi)的工作氣體因被施加直流或射頻交流電壓，而形成大量的無序高能等離子體，最后通過等離子體與材料表面之間的反應(yīng)而實現(xiàn)清洗。因此其工作過程先后分別是輝光放電、等離子體的形成，被吸引的等離子體與材料表面產(chǎn)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物分解，以及剩余等離子體解吸附。其中起輝放電過程是通過電壓作用對氣體中的自由電子加速，然后與混合氣體中的原子或分子碰撞釋放附加電子，而中性原子或離子受高能離子碰撞而受激發(fā)，在其回到最低能級時釋放能量而產(chǎn)生，其中等離子清洗設(shè)備圖如圖1-1所示。

圖1.1 plasma真空等離子清洗機結(jié)構(gòu)圖

Plasma真空等離子清洗機根據(jù)工作的激發(fā)頻率，分為中頻plasma真空等離子清洗機，射頻plasma真空等離子清洗機以及微波plasma真空等離子清洗機。其中中頻等離子體清洗的工作頻率為40kHz，屬于物理反應(yīng)過程，工作氣體為Ar、N2等惰性氣體，它是借助轟擊作用實現(xiàn)對樣品表面的清洗；而射頻等離子體清洗和微波等離子體清洗的工作頻率分別為13.56MHz和2.45GHz，兩者均存在物理和化學(xué)反應(yīng)，可對樣品表面進行污染物清洗、表面改性和表面活化，因此選擇的工作氣體為反應(yīng)類型氣體如氧氣和氫氣，因此射頻等離子清洗和微波等離子清洗可通過反應(yīng)氣體的活潑自由基與污染物發(fā)生反應(yīng)，而生成的氣體反應(yīng)物從材料表面逸出，從而去除了污染物且改善了樣品表面的浸潤性。

在plasma等離子體轟擊樣品表面時，由于plasma粒子活性高，易與樣品表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而修復(fù)了表面的空位缺陷，增強了樣品的表面活性，并實現(xiàn)了樣品表面狀態(tài)的改性，因此等離子清洗技術(shù)可以處理幾乎任何樣品表面，對待處理的樣品類型要求較低，因此對半導(dǎo)體材料、金屬材料以及大量高分子聚合物材料的處理效果顯著；此外，等離子清洗不具備方向性，因此它便于清洗各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，對樣品表面狀態(tài)的適應(yīng)性強；最后plasma真空等離子清洗機常裝配自動化控制裝置，因此通過設(shè)置清洗時間可精準控制不同樣品表面的清洗效果，可控性強。