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備，自20世紀60年代就廣泛應用于精密機械、集成電子封裝、汽車制造行業(yè)以及國防醫(yī)療等眾多高科技領域。比起采用化學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，反應產(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反應，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氣體的活潑自由基與污染物發(fā)生反應，而生成的氣體反應物從材料表面逸出，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)生化學反應，從而修復了表面的空位缺陷，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雜結(jié)構(gòu)，對樣品表面狀態(tài)的適應性強；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。