關(guān)于等離子清洗機(jī)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)得到完全潔凈和無(wú)氧化層的表面。 在這種情況下的等離子處理會(huì)產(chǎn)生以下效果：

1.1灰化表面有機(jī)層

－表面會(huì)受到化學(xué)轟擊（氧 下圖）

－在真空和瞬時(shí)高溫狀態(tài)下，污染物部分蒸發(fā)

－污染物在高能量離子的沖擊下被擊碎并被真空帶出

－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)（下圖）

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。第一步先用氧氣氧化表面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?？涛g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。眾所周知，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。（下圖）

等離子結(jié)構(gòu)可以使表面最大化，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?？梢詰?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。

· 不需要用溶劑進(jìn)行預(yù)處理

· 所有的塑料都能應(yīng)用

· 具有環(huán)保意義

· 占用很小工作空間

· 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)的樣品表面完全被水潤(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，刻蝕表面具有最大潤(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

· 防水涂鍍—環(huán)己物

· 類似PTFE材質(zhì)的涂鍍---含氟處理氣體

· 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。

其具體應(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)得到完全潔凈和無(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。

特 點(diǎn)：

· 操作簡(jiǎn)便、成本低廉

· 高效真空電極

· 氣體流量通過(guò)流量計(jì)和針閥實(shí)現(xiàn)精確控制

· 功率可在200W以內(nèi)調(diào)節(jié)控制（完全能夠能夠滿足清潔需要，200W以上功率用于刻蝕）

· 自動(dòng)阻抗匹配

· 自由設(shè)置參數(shù)：處理時(shí)間、功率、氣體、壓力

· 安全保護(hù)功能：真空觸發(fā)、艙門鎖