等離子表面處理工藝
等離子表面蝕刻
1.幾乎所有種類的有機(jī)材料都可以被等離子蝕刻。蝕刻效果是基于相同的化學(xué)反應(yīng)的清洗效果。通過(guò)正確選擇氣體的組成和比例,采用適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)頻率,調(diào)整不同的功率、真空度、處理時(shí)間等可以達(dá)到最佳的處理效果。
2.除了氧氣可使用其它氣體增加蝕刻率,大多數(shù)情況下可以采用四氟化碳。在此過(guò)程中四氟化碳產(chǎn)生的自由基超過(guò)氧氣等離子體的活性。然而四氟化碳的比例到達(dá)一定的臨界點(diǎn),活性會(huì)逐漸下降,同時(shí)它們的反應(yīng)氣體必須配上適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾器來(lái)控制。
3.對(duì)于蝕刻量較大的工件可以采取濕式化學(xué)蝕刻和低溫等離子體干式蝕刻相結(jié)合的方法,使得處理效果更加完美。
等離子蝕刻的優(yōu)勢(shì):縫隙滲透性良好,非常適合微孔;具有幾乎所有的電介質(zhì)蝕刻;工藝可控,一致性好;支持下游的干燥工藝;使用成本、廢物處置成本低;環(huán)保工藝,對(duì)操作人員身體無(wú)傷害。
等離子蝕刻應(yīng)用行業(yè):半導(dǎo)體、微電子、印制電路板、生物芯片、太陽(yáng)能硅片蝕刻等。
圖一為要需要等離子刻蝕處理的材料
圖二為已被電離化的氣體分子團(tuán)(Plasma)對(duì)被處理材料的分子團(tuán)進(jìn)行撞擊及反應(yīng)。
O2是利用自由原子以化學(xué)方法蝕除有機(jī)物的
O2 + e ------> 2O+e CO2 + H2O+e
- 將材料的分子團(tuán)擊成更小的分子,反應(yīng)後變成可揮發(fā)性的氣體
圖三為各氣體跟材料的反應(yīng)
圖四為揮發(fā)性的氣體由抽真空裝置排出和材料已經(jīng)完成表面處理圖
等離子清洗/清潔
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)電子元件、光學(xué)部件、機(jī)械零件、高分子材料 等表面的超純度清洗,以消除極微小污垢顆粒,常常是一道非常關(guān)鍵的工藝。
傳統(tǒng)的清洗方式大多為濕法清洗,隨著現(xiàn)代高科技的不斷發(fā)展這種 清洗方法已暴露出其致命的缺陷,即清洗干燥以后的清洗劑殘余和 微小顆粒會(huì)附著在表面,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高科技工藝的要求。
低溫等離子清洗工藝實(shí)際上是把污染物從被處理工件上移開(kāi),并在等離子體反應(yīng)的沖擊下被帶走,處理循環(huán)一般只需要幾分鐘就能很好除去表面的臟污,真正做到無(wú)殘留,零污染。
由于氣體對(duì)于微小縫隙的滲透力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液體,對(duì)于復(fù)雜形態(tài)的物體同樣可以得到徹底清洗的效果。
等離子清洗過(guò)程中起決定性的因素是無(wú)論常壓狀態(tài),還是真空狀態(tài),即使在溫室的條件下,等離子體都會(huì)和有機(jī)污染物產(chǎn)生反應(yīng),分解成水和二氧化碳等分子,并具有良好的揮發(fā)性。
等離子清洗的優(yōu)勢(shì):處理溫度低;具有廣適性;清洗徹底,沒(méi)有殘留;工藝可控,一致性好;支持下游的干燥工藝;使用成本、廢物處置成本低;環(huán)保工藝,對(duì)操作人員身體無(wú)傷害。
等離子體應(yīng)用行業(yè):光學(xué)軟件、半導(dǎo)體、微電子、印制電路板、精密機(jī)械、醫(yī)用高分子、五金加工、鐘表制造、光纖|電纜、光伏新能源、玻璃器皿。
等離子活化和改性
1.許多工業(yè)塑膠表面如PE、PP、ABS、PET、PS、EPDM、PTFE等通常表面能比較低,不能被充分浸潤(rùn),造成在其表面上漆、印刷和粘接十分困難;甚至一些有機(jī)材料、金屬、硅橡膠、玻璃陶瓷等的涂覆、粘接效果往往也比較困難,或者要付出很高的代價(jià)借助于專業(yè)聚合物產(chǎn)品來(lái)解決。
2.利用不同的氣氛產(chǎn)生的等離子體可形成不同的活性基團(tuán),例如氧基團(tuán)如-OH(羥基官能團(tuán))或者氮基團(tuán)如NH2(氨基官能團(tuán))等,這些活性基團(tuán)能集中在材料表面,這就使得實(shí)現(xiàn)兩種不同物質(zhì)的接合變得非常容易,這是傳統(tǒng)的表面處理工藝無(wú)法比擬法的
3.借助低溫等離子體技術(shù),可以簡(jiǎn)單、有效地在材料表面獲得活化或者化學(xué)改性。在眾多現(xiàn)代工業(yè)工藝中已出現(xiàn)等離子處理應(yīng)用的身影,這種工藝已經(jīng)被證明其自身改善材料加工性能如粘接、印刷、涂覆等的優(yōu)越性,正在世界各高科技領(lǐng)域被廣泛使用
等離子表面涂層
等離子表面涂層是一種能讓活性基團(tuán)沉積在材料表面的工藝,采用這種工藝,能讓普通的涂料可以在各種各樣的特殊材料上實(shí)現(xiàn)涂覆。
另外還可以根據(jù)所需達(dá)到的目的選擇疏水性的涂層,親水性的涂層,防擴(kuò)散的涂層,生物相容性的涂層,底漆的涂層等等,得到各種各樣的其妙結(jié)果。
對(duì)電子器件和組件提供有選擇性防腐蝕保護(hù)以應(yīng)對(duì)氣候的影響對(duì)于各類產(chǎn)品的可靠性至關(guān)重要。現(xiàn)代轎車上的所有缺陷,幾乎一半是由于氣候引起的老化和電子元器件發(fā)生的腐蝕損害而造成的。即便是在極端溫度條件下,對(duì)濕氣、化學(xué)物質(zhì)和有害氣體進(jìn)行防護(hù),是避免這樣的系統(tǒng)故障的必不可少的先決條件。
當(dāng)前,主要是通過(guò)油漆、樹(shù)脂或凝膠(硅)涂層來(lái)滿足這些要求。然而,這些工藝的應(yīng)用費(fèi)力而又費(fèi)時(shí),在經(jīng)濟(jì)上和環(huán)保上都表現(xiàn)出局限性。通常使用的溶劑型涂層系統(tǒng)相對(duì)較厚且很難進(jìn)行涂層區(qū)域選擇。根據(jù)具體的保護(hù)涂層種類,可能還會(huì)出現(xiàn)如散熱不良、吸收水分、涂層脫落或傳感器信號(hào)衰減等缺陷。·
應(yīng)用領(lǐng)域
數(shù)碼電子、汽車和汽車零件工業(yè)、醫(yī)療技術(shù)、密封系統(tǒng)、包裝印刷、金屬涂裝等。
汶顥提供等離子清洗機(jī)、低溫等離子表面處理機(jī)等實(shí)驗(yàn)室常用等離子設(shè)備。
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