電漿等離子清洗機原理及作用

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：2023-09-25

等離子體又稱為電漿，為物質(zhì)的第四種狀態(tài)，是由正、負帶電粒子和中性粒子組成的集合體。

電漿等離子清洗機是一種干式、非破壞性的超清洗設(shè)備，采用氣體作為清洗介質(zhì)，有效地避免了因液體清洗介質(zhì)對被清洗物帶來的二次污染。它外接一臺真空泵，工作時清洗腔中的等離子體輕柔沖刷被清洗物的表面。電漿等離子清洗機短時間的清洗就可以使有機污染物被徹底地清洗掉，同時污染物被電漿等離子清洗機的真空泵抽走，清洗程度可以達到分子級。可以應(yīng)用于混合電路板制造中基片的清洗、打線工藝前清洗電子部件、錫焊或焊接工藝前，關(guān)鍵性鍍金部件清洗、清洗半導(dǎo)體、鍍膜前對光學(xué)器件清洗等，還可應(yīng)用于清洗石英、藍寶石及其它材料。

電漿之所以能提供如此廣泛的功能主要在於電漿中的反應(yīng)是許多不同成分間的作用(HeterogeneousInteractions)，其中包括紫外線，中性粒子，活化粒子，電子及離子的反應(yīng)。尤其是包含了具能量的粒子，它們能引發(fā)許多特殊的化學(xué)與物理的反應(yīng)。電漿中由于富含中性自由基、高能粒子與帶電粒子，使得其反應(yīng)與傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)有所不同：

◆傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)中，即使在熱力學(xué)理論上可行，也可能會因反應(yīng)活化能太大而難以發(fā)生；然而，在電漿狀態(tài)下，反應(yīng)物當(dāng)中可能呈現(xiàn)激發(fā)態(tài)，相對地減少了反應(yīng)所需的活化能，因此，反應(yīng)更易進行。

◆分子可借由電子解離(Dissociation)或離子化(Ionization)為活性物種。所以，在熱力學(xué)上所不可行的反應(yīng)，也可能因為新生反應(yīng)物的介入而變?yōu)榭尚小?br />
在電漿技術(shù)中電漿源則是系統(tǒng)的關(guān)鍵。目前產(chǎn)生電漿的方法以使用的功率源而言有直流放電(DCdischarge)，低頻及中頻放電(數(shù)KHz到數(shù)MHz),射頻放電(13.6MHz)，及微波放電(2.45GHz)。現(xiàn)行電漿制程多操作在低氣壓之輝光放電(mTorr到百Torr)。而操作在1大氣壓的低溫電漿制程則是現(xiàn)在研究的重要課題。對于電漿等離子清洗機而言，則以射頻放電被采用的最多。對于射頻等離子體源而言，常見的等離子體源有容性耦合等離子體源，大都數(shù)電漿等離子清洗機都采用容性耦合等離子體源。

容性耦合電漿等離子清洗機工作原理

容性耦合放電的電漿等離子清洗機結(jié)構(gòu)如圖1.1所示，通常由一對平行的金屬電極和一個真空腔體組成，其中一個電極接地，在另一個電極上施加射頻偏壓。兩側(cè)電極前的鞘層內(nèi)部存在準靜電場，腔體內(nèi)的初始電子在射頻電場的作用下加速并獲得能量，轟擊氣體使其電離，產(chǎn)生更多的電子、離子以及活性基團粒子，從而形成動態(tài)平衡的低溫等離子體。典型的外部控制參數(shù)如下：電源頻率為13.56MHz，工作氣壓為10~100mTorr，電極間距為2~10cm。等離子體密度一般為10⁹~10¹¹cm^-3，電子溫度在3eV左右。