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等離子清洗 工藝過程容易控制 一次清洗,基本沒有殘留物 | 濕法化學(xué)清洗 時(shí)間和化學(xué)溶劑對(duì)工藝靈敏 可能需要進(jìn)一步取出一處理或需要清洗 |
反映副產(chǎn)物為氣體,在通過真空系統(tǒng)及中和器后可直接排放大氣中 | 大量的廢棄物需要進(jìn)一步處理 |
反映所需氣體大多為無毒 | 大多數(shù)溶劑和酸有相當(dāng)?shù)亩拘?/span> |
O2 →2O·
H2O→OH·+H·
CH4→CH3·+H·
R1R2→R1·+R2·
等離子清洗技術(shù)的大特點(diǎn)是不分處理對(duì)象的基材類型,均可進(jìn)行處理,如金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料(如:聚丙烯、聚脂、聚酰亞胺、聚氯乙烷、環(huán)氧、甚至聚四氟乙烯)等原基材料都能很好地處理,并可實(shí)現(xiàn)整體和局部以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗。清洗的重要作用之一是提高膜的附著力,如在Si襯底上沉積Au膜,經(jīng)Ar等離子體處理掉表面的碳?xì)浠衔锖推渌廴?,明顯改善了Au的附著力。等離子體處理后的基體表面,會(huì)留下一層含氟化物的灰色物質(zhì),可用溶液去掉。同時(shí)有利于改善表面沾著性和潤濕性。在清洗過程中經(jīng)等離子體表面活化形成的自由基,能夠進(jìn)一步加成特定官能團(tuán),這種特定官能團(tuán)的引入,特別是含氧官能團(tuán),對(duì)改善材料的沾著性和濕潤性能起著明顯的作用。實(shí)驗(yàn)表明:不僅引入氧的等離子體,而且,Ar,N等的等離子體同樣能導(dǎo)入含氧的官能團(tuán)。如:-OH、-OOH等,典型的是當(dāng)高分子材料與氧等離子體接觸時(shí)在剛生成的自由基位置羥基化或羧基化。其反應(yīng)為:
R·+O·→RO·
R·+O2→ROO·
針對(duì)不同的等離子體,可能都會(huì)有一定種類的副產(chǎn)物出現(xiàn),如四氟化碳與氧的等離子體在和聚合物發(fā)生反應(yīng)裂解成水蒸汽、二氧化碳、和少量氫氟酸,這些氫氟酸是反應(yīng)的副產(chǎn)品,有毒,但可用堿式濕法洗滌器去除。
附:等離子清洗設(shè)備工作原理簡圖
電源
氣源
抽真空
等離子工藝常規(guī)的化學(xué)清洗具有若干優(yōu)勢,等離子由于使用電能催化化學(xué)反應(yīng)而不是熱能,因此提供了一個(gè)低溫環(huán)境。等離子排除了由于濕式化學(xué)清洗帶來的危險(xiǎn),并且與其它清洗方式相比的大優(yōu)勢在于清洗后無廢液??傊?,等離子工藝是一種簡單到幾乎不需管理的清洗工藝。
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