科研院校Plasma小型真空等離子體清洗儀5L應(yīng)用及原理

　　一、金屬表面去油及清潔：

　　金屬表面常常會(huì)有油脂、油污等有機(jī)物及氧化層，在進(jìn)行濺射、油漆、粘合、健合、焊接、銅焊和PVD、CVD涂覆前，需要用等離子處理來(lái)得到*潔凈和無(wú)氧化層的表面。

　　1.1灰化表面有機(jī)層：

　　①表面會(huì)受到化學(xué)轟擊

　　②在真空和瞬時(shí)高溫狀態(tài)下，污染物部分蒸發(fā)

　　③污染物在高能量離子的沖擊下被擊碎并被真空帶出

　　④紫外輻射破壞污染物

　　因?yàn)榈入x子處理每秒只能穿透幾個(gè)納米的厚度，所以污染層不能太厚。指紋也適用。

　　1.2氧化物去除：

　　金屬氧化物會(huì)與處理氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

　　這種處理要采用氫氣或者氫氣與氬氣的混合物。有時(shí)也采用兩步處理工藝。首先先用氧氣氧化表面5分鐘，第二步用氫氣和氬氣的混合物去除氧化層。也可以同時(shí)用幾種氣體進(jìn)行處理。

　　1.3焊接：

　　通常，印刷線路板在焊接前要用化學(xué)助焊劑處理。在焊接完成后這些化學(xué)物質(zhì)必須采用等離子方法去除，否則會(huì)帶來(lái)腐蝕等問(wèn)題。

　　1.4鍵合：

　　好的鍵合常常被電鍍、粘合、焊接操作時(shí)的殘留物削弱，這些殘留物能夠通過(guò)等離子方法有選擇地去除。同時(shí)氧化層對(duì)鍵合的質(zhì)量也是有害的，也需要進(jìn)行等離子清潔。

　　二、等離子刻蝕：

　　在等離子刻蝕過(guò)程中，通過(guò)處理氣體的作用，被刻蝕物會(huì)變成氣相（例如在使用氟氣對(duì)硅刻蝕時(shí)，下圖）。處理氣體和基體物質(zhì)被真空泵抽出，表面連續(xù)被新鮮的處理氣體覆蓋。不希望被刻蝕部分要使用材料覆蓋起來(lái)（例如半導(dǎo)體行業(yè)用鉻做覆蓋材料）。

　　等離子方法也用于刻蝕塑料表面，通過(guò)氧氣可以灰化填充混合物，同時(shí)得到分布分析情況。刻蝕方法在塑料印刷和粘合時(shí)作為預(yù)處理手段是十分重要的，如POM 、PPS和PTFE。等離子處理可以大大地增加粘合潤(rùn)濕面積。

　　三、刻蝕和灰化：

　　PTFE刻蝕：

　　PTFE在未做處理的情況下不能印刷或粘合。使用活躍的堿性金屬可以增強(qiáng)粘合能力，但是這種方法不容易掌握，同時(shí)溶液是有毒的。使用等離子方法不僅僅保護(hù)環(huán)境，還能達(dá)到更好效果。

　　等離子結(jié)構(gòu)可以使表面大化，同時(shí)在表面形成一個(gè)活性層，這樣塑料就能夠進(jìn)行粘合、印刷操作。

　　PTFE混合物的刻蝕：

　　PTFE混合物的刻蝕必須十分仔細(xì)地進(jìn)行，以免填充物被過(guò)度暴露，從而削弱粘合力。

　　處理氣體可以是氧氣、氫氣和氬氣。可以應(yīng)用于PE、PTFE、TPE、POM、ABS和丙烯。

　　四、塑料、玻璃和陶瓷的表面活化和清潔：

　　塑料、玻璃、陶瓷與聚丙烯、PTFE一樣是沒(méi)有極性的，因此這些材料在印刷、粘合、涂覆前要進(jìn)行處理。同時(shí)，玻璃和陶瓷表面的輕微金屬污染也可以用等離子方法清潔。等離子處理與灼燒處理相比不會(huì)損害樣品。同時(shí)還可以十分均勻地處理整個(gè)表面，不會(huì)產(chǎn)生有毒煙氣，中空和帶縫隙的樣品也可以處理。

　　①不需要用溶劑進(jìn)行預(yù)處理；

　　②所有的塑料都能應(yīng)用；

　　③具有環(huán)保意義；

　　④占用很小工作空間；

　　⑤成本低廉。

　　等離子表面處理的效果可以簡(jiǎn)單地用水來(lái)驗(yàn)證，處理過(guò)的樣品表面*被水潤(rùn)濕。長(zhǎng)時(shí)間的等離子處理（大于15分鐘），材料表面不但被活化還會(huì)被刻蝕，刻蝕表面具有潤(rùn)濕能力。常用的處理氣體為：空氣、氧氣、氬氣、氬氫混合氣體、CF4等

　　五、等離子涂鍍：

　　聚合：

　　在涂鍍中兩種氣體同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)艙，氣體在等離子環(huán)境下匯聚合。這種應(yīng)用比活化和清潔的要求要嚴(yán)格一些。典型的應(yīng)用是保護(hù)層的形成，應(yīng)用于燃料容器、防刮表面、類似PTFE材質(zhì)的涂鍍、防水涂鍍等。涂鍍層非常薄，通常為幾個(gè)微米，此時(shí)表面的親和力非常好。常用的有3種情況：

　　①防水涂鍍—環(huán)己物

　　②類似PTFE材質(zhì)的涂鍍---含氟處理氣體

　　③親水涂鍍---乙烯醋酸

　　小型等離子清洗機(jī)具有成本低廉、操作靈活的特點(diǎn)， 與動(dòng)輒十幾萬(wàn)美元的大型產(chǎn)品相比小型等離子清潔小型機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):

　　1、可以更靈活地操作，簡(jiǎn)便地改變處理氣體的種類和處理程序。

　　2、不會(huì)對(duì)人員的身體造成任何傷害。

　　3、其成本對(duì)于等離子處理方法來(lái)說(shuō)是微不足道的。

　　小型等離子設(shè)備廣泛應(yīng)用于等離子清洗和表面改性等場(chǎng)合。通過(guò)其處理，能夠改善材料的潤(rùn)濕能力，使多種材料能夠進(jìn)行涂覆、鍍等操作，增強(qiáng)粘合力、鍵合力，同時(shí)去除有機(jī)污染物、油污或油脂。

　　科研院校Plasma小型真空等離子體清洗儀5L具體應(yīng)用包括：

　　1、塑料、玻璃和陶瓷表面活化：

　　玻璃、陶瓷和塑料（如聚丙烯、PTFE等）基本上是沒(méi)有極性的，因此這些材料在進(jìn)行粘合、油漆和涂覆之前要進(jìn)行表面活化處理。

　　2、金屬去油及清潔：

　　金屬表面常常會(huì)有油脂、油污等有機(jī)物及氧化層，在進(jìn)行濺射、油漆、粘合、健合、焊接、銅焊和PVD、CVD涂覆前，需要用等離子處理來(lái)得到*潔凈和無(wú)氧化層的表面。

　　焊接操作前：通常印刷線路板在焊接前要用化學(xué)助焊劑處理。在焊接完成后這些化學(xué)物質(zhì)必須采用等離子方法去除，否則會(huì)帶來(lái)腐蝕等問(wèn)題。

　　鍵合操作前：好的鍵合常常被電鍍、粘合、焊接操作時(shí)的殘留物削弱，這些殘留物能夠通過(guò)等離子方法有選擇地去除。同時(shí)氧化層對(duì)鍵合的質(zhì)量也是有害的，也需要進(jìn)行等離子清潔。