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真空等離子清洗機(jī)主要影響工藝參數(shù)

Aug. 04, 2023

影響真空等離子清洗機(jī)清洗效果的工藝參數(shù)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(shí)間和真空壓力值。具體各參數(shù)對(duì)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(lái)清洗有機(jī)殘留,氫氣用來(lái)清洗氧化物。不同的工藝氣體成分產(chǎn)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(cāng)體中的整個(gè)氣流覆蓋區(qū)域,進(jìn)而決定離子體具體位置,對(duì)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(dǎo)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(yīng)越強(qiáng)烈,進(jìn)而清洗效果也越好,但需與射頻功率協(xié)調(diào)作用

射頻功率

功率在等離子清洗過(guò)程中起到關(guān)鍵作用,清洗功率增大,氣體被離解出的粒子數(shù)量增加,參與反應(yīng)的粒子數(shù)量增加,一定的清洗時(shí)間內(nèi)達(dá)到提升清洗效率的作用;同時(shí)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(xué)反應(yīng)及對(duì)物體表面的物理轟擊作用。但其余參數(shù)不變的前提下,功率越大,倉(cāng)體內(nèi)溫度越高,且當(dāng)氣體流量達(dá)到飽和后,一定射頻功率能激發(fā)的離子體也會(huì)達(dá)到飽和,需根據(jù)實(shí)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(guò)高,會(huì)導(dǎo)致電子振幅縮短,當(dāng)振幅比電子自由程還短時(shí),電子與氣體分子碰撞機(jī)率也會(huì)大大降低,影響最終電離率。

清洗時(shí)間

其余參數(shù)不變的前提下,清洗時(shí)間越長(zhǎng),清洗效果相對(duì)越好,但不是一個(gè)完全線性的關(guān)系。等離子清洗過(guò)程中,在相同的清洗功率下,參與清洗的粒子數(shù)量不變,清洗時(shí)間增加,粒子參與反應(yīng)與物理轟擊的時(shí)間增加,水滴角隨著清洗時(shí)間增大而減小,此時(shí)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(zhǎng)時(shí)間的粒子反應(yīng)與物理轟擊將造成物體表面親水性的破壞,從而導(dǎo)致水滴角的增大。并且長(zhǎng)時(shí)間的清洗,會(huì)導(dǎo)致溫度升高,可能會(huì)對(duì)某些不耐高溫及易損工件會(huì)造成損壞,因此不適宜長(zhǎng)時(shí)間清洗,一般控制在3~5min之內(nèi)。

真空壓力值

倉(cāng)體內(nèi)的真空度影響工藝氣體的電離程度,真空度越高,電子運(yùn)動(dòng)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(huì)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(jī)清洗流程中,很多參數(shù)如倉(cāng)體真空度、射頻功率、工藝氣體流量、清洗時(shí)間等都對(duì)清洗效果有很大影響,搭配得當(dāng)不僅可以提高工藝效率,同時(shí)節(jié)約工藝成本。

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