電漿等離子清洗機(jī)原理及作用

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)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(fù)帶電粒子和中性粒子組成的集合體。

電漿等離子清洗機(jī)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(tái)真空泵，工作時(shí)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(jī)短時(shí)間的清洗就可以使有機(jī)污染物被徹底地清洗掉，同時(shí)污染物被電漿等離子清洗機(jī)的真空泵抽走，清洗程度可以達(dá)到分子級?？梢詰?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(lán)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(huì)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(jìn)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?yàn)樾律磻?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(jī)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(jī)都采用容性耦合等離子體源。

容性耦合電漿等離子清洗機(jī)工作原理

容性耦合放電的電漿等離子清洗機(jī)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(gè)真空腔體組成，其中一個(gè)電極接地，在另一個(gè)電極上施加射頻偏壓。兩側(cè)電極前的鞘層內(nèi)部存在準(zhǔn)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(tuán)粒子，從而形成動(dòng)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。