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真空等離子清洗機主要影響工藝參數

Aug. 04, 2023

影響真空等離子清洗機清洗效果的工藝參數有很多。主要包括工藝氣體氣體種類,工藝氣體流向,工藝氣體流量,射頻功率,射頻頻率,清洗時間和真空壓力值。具體各參數對等離子清洗影響如下所示。

工藝氣體種類

等離子清洗使用的氣體一般為氬氣、氧氣和氫氣,也可以使用混合氣體。如氬氣和氧氣用來清洗有機殘留,氫氣用來清洗氧化物。不同的工藝氣體成分產生的清洗效果不太一樣。

工藝氣體流向

決定工藝氣體在清洗倉體中的整個氣流覆蓋區(qū)域,進而決定離子體具體位置,對待清洗工件清洗效果有根本性的影響。

工藝氣體流量

流量的大小直接導致了形成離子體量的多少,形成了離子體越多,作用于工件表面的反應越強烈,進而清洗效果也越好,但需與射頻功率協(xié)調作用

射頻功率

功率在等離子清洗過程中起到關鍵作用,清洗功率增大,氣體被離解出的粒子數量增加,參與反應的粒子數量增加,一定的清洗時間內達到提升清洗效率的作用;同時清洗功率增大后,粒子能量和活性得到了提升,加劇了粒子與物體表面污染物的化學反應及對物體表面的物理轟擊作用。但其余參數不變的前提下,功率越大,倉體內溫度越高,且當氣體流量達到飽和后,一定射頻功率能激發(fā)的離子體也會達到飽和,需根據實際條件配合氣體流量及工藝要求選擇。

射頻頻率

射頻頻率選擇一般通用13.56MHz及40KHz,射頻的頻率影響工藝氣體的電離程度,但頻率過高,會導致電子振幅縮短,當振幅比電子自由程還短時,電子與氣體分子碰撞機率也會大大降低,影響最終電離率。

清洗時間

其余參數不變的前提下,清洗時間越長,清洗效果相對越好,但不是一個完全線性的關系。等離子清洗過程中,在相同的清洗功率下,參與清洗的粒子數量不變,清洗時間增加,粒子參與反應與物理轟擊的時間增加,水滴角隨著清洗時間增大而減小,此時物體表面的污染物逐漸減少直到最終被清除干凈,此后高能粒子直接作用在物體表面,長時間的粒子反應與物理轟擊將造成物體表面親水性的破壞,從而導致水滴角的增大。并且長時間的清洗,會導致溫度升高,可能會對某些不耐高溫及易損工件會造成損壞,因此不適宜長時間清洗,一般控制在3~5min之內。

真空壓力值

倉體內的真空度影響工藝氣體的電離程度,真空度越高,電子運動的平均自由程越大,能量也就越大,有利于電離,但是在氧氣流量和功率一定情況下,要提高真空度,必須更換大抽速的泵,大功率泵會造成氣體離子密度降低,從而使清洗效果變差。

在真空等離子清洗機清洗流程中,很多參數如倉體真空度、射頻功率、工藝氣體流量、清洗時間等都對清洗效果有很大影響,搭配得當不僅可以提高工藝效率,同時節(jié)約工藝成本。

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