plasma等離子清洗去氧化物原理
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：2024-03-14
等離子清洗機由等離子工作腔、電極架、真空泵與增壓泵、射頻發(fā)生器（13.56MHz）與適配器以及MFC微流量控制器等組成，具體工作原理為：設(shè)備開始運行后首先啟用真空泵將工作腔內(nèi)的空氣抽出（預(yù)抽），之后通過增壓泵繼續(xù)提升腔內(nèi)的真空度至設(shè)定值；到達目標真空度后，MFC工作并根據(jù)設(shè)定流量向等離子腔內(nèi)充入工作氣體；隨后射頻（RF）發(fā)生器按照設(shè)定功率啟動，經(jīng)適配器至電極架正負極并使其激發(fā)腔內(nèi)工作氣體產(chǎn)生等離子體；工作腔內(nèi)的等離子體在電場及真空抽取的作用下運動至樣品表面，會與其發(fā)生物理碰撞或相對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)（由工作氣體決定），撞擊或反應(yīng)后產(chǎn)生的廢氣可由真空泵抽至外部。
等離子清洗通常采用氣體作為清洗介質(zhì)，常用的工作氣體有：Ar、O2、N2等，其中，N2作為活性氣體，其粒子相對較大，在電離形成等離子體后，可在一定程度上起到防止金屬表面氧化的作用，而且與其他氣體相結(jié)合，可達到處理特殊材料的目的，每種氣體由于自身的不同屬性，對污染物和清洗物質(zhì)均有著不同的反應(yīng)效果，其中，Ar是對污染物進行物理轟擊最有效的氣體，是對清洗物體進行表面清洗、粗化等處理的絕佳氣體。此外，在封裝工藝中，金絲鍵合后，金絲以及焊點通過Ar處理，可有效防止線路氧化，起到一定的保護作用。等離子體作為物質(zhì)第四態(tài)，將其作用于所需清理物質(zhì)表面，使其發(fā)生相應(yīng)的物理、化學(xué)反應(yīng)，其中主要包括：物理反應(yīng)機理和化學(xué)反應(yīng)機理，對于物理反應(yīng)機理而言，活性粒子對待清洗物表面進行“轟擊”，使污染物與表面分離，最后由真空泵進行吸取處理。其優(yōu)點為：無化學(xué)反應(yīng)，清潔表面無氧化物殘留，可使被清洗物保持化學(xué)純凈性，腐蝕作用為各向異性，但對清洗物表面損害大，即熱效應(yīng)大。對于化學(xué)反應(yīng)機理而言，多種活性粒子與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生易揮發(fā)性物質(zhì)，然后通過真空泵將其吸出。其優(yōu)點是清洗速度較高、選擇性好、對清除有機污染物比較有效，但可能會在表面產(chǎn)生氧化物。
plasma等離子清洗去氧化物原理
使用氧氣等離子清洗容易使帶清洗物被氧化，因此用氫等離子體將帶清洗物進行還原，為了達到更好的效果，可在氫氣中加入一定量的氮氣。其反應(yīng)過程如下：
H2*+氧化物→H2O+單質(zhì)或其他（式1）
式（1）表明，激發(fā)態(tài)的氫氣與氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將氧化無還原為單質(zhì)和水蒸氣，氮氣等離子體在進行物理碰撞，通過以上氣體的結(jié)合，可以很有效的去處表面氧化物。
等離子清洗技術(shù)是一種高效的清洗方法，可以有效地去除金屬表面的氧化物。在引線鍵合、芯片鍵合等領(lǐng)域，等離子清洗技術(shù)被廣泛應(yīng)用于鍵合前去除氧化層和表面活化。
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