等離子清洗機的應用領域
等離子清洗機主要適用于各種材料的表面改性處理:表面清洗、表面活化、表面刻蝕、表面接枝、表面沉積、表面聚合以及等離子體輔助化學氣相沉積
表面改性:紙張粘合,塑料粘接、金屬錫焊、電鍍前的表面處理
表面活化:生物材料的表面修飾,印刷涂布或粘接前的表面處理,如紡織品的表面處理
表面刻蝕:硅的微細加工,玻璃等太陽能領域的表面刻蝕處理,醫療器皿表面刻蝕處理
表面接枝:材料表面特定基團的產生和表面活化的固定
表面沉積:疏水性或親水性層的等離子體聚合沉積
等離子清洗機廣泛應用于金屬、微電子、聚合物、生物功能材料、低溫滅菌及污染治理等多種領域,是企業、科研院所進行等離子體表面處理的理想設備。
1.等離子清洗機在微電子封裝中的應用
在微電子封裝的生產過程中,由于各種指紋、助焊劑、交叉污染、自然氧化、器件和材料會形成各種表面污染,包括有機物、環氧樹脂、光阻劑和焊料、金屬鹽等。這些污漬會對包裝生產過程和質量產生重大影響。等離子清洗機的使用可以很容易地通過在污染的分子級生產過程形成的去除,保證原子和原子之間的緊密接觸工件表面附著,從而有效提高粘接強度,改善晶片鍵合質量,降低泄漏率,提高包裝性能、產量和組件的可靠性。
在微電子封裝的等離子清洗工藝的選擇取決于材料表面上的后續工藝的要求,對材料表面原始特征化學成分和污染物的性質。常用于等離子清洗氣體氬、氧、氫、四氟化碳及其混合氣體。表、等離子清洗技術應用的選擇。
小銀膠襯底:污染物會導致膠體銀是球狀,不利于芯片粘貼,容易刺傷導致芯片手冊,射頻等離子體清洗的使用可以使表面粗糙度和親水性大大提高,有利于銀膠體和瓷磚粘貼芯片,同時使用量可節省銀膠,降低成本。
引線鍵合:芯片接合基板之前和高溫固化后,現有的污染物可能含有微顆粒和氧化物,這些污染物的物理和化學反應鉛和芯片與基板之間的焊接不完整啊粘結強度差,附著力不夠。在引線鍵合前,射頻等離子體清洗能顯著提高表面活性,提高鍵合線的結合強度和抗拉強度。對焊接頭的壓力可低(當有污染物,焊頭穿透污染物,更大的壓力的需要),在某些情況下,鍵合溫度也可以降低,從而提高生產和降低成本。
封膠:在環氧樹脂過程中,污染物會導致泡沫起泡率高,導致產品的質量和使用壽命低,所以為了避免密封泡沫的形成過程中也關注。射頻等離子體清洗后,芯片與基板的將與膠體的結合更加緊密,形成的泡沫將大大減少,同時也將顯著提高散熱率和光發射率。
2.等離子清洗機在橡塑行業產品上的作用機理
我們在工業應用中發現一些橡膠塑料件在進行表面連接的時候會出現粘接困難的問題,這是因為聚丙烯、PTFE等橡膠塑料材料是沒有極性的,這些材料在未經過表面處理的狀態下進行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差,甚至無法進行。
有些工藝用一些化學藥劑對這些橡塑表面進行處理,這樣能改變材料的粘接效果,但這種方法不易掌握,化學藥劑本身具有毒性,操作非常麻煩,成本也較高,而且化學藥劑對橡塑材料原有的優良性能也有影響。
利用等離子技術對這些材料進行表面處理,在高速高能量的等離子體的轟擊下,這些材料結構表面得以最大化,同時在材料表面形成一個活性層,這樣橡膠、塑料就能夠進行印刷、粘合、涂覆等操作。應用等離子技術對橡塑表面處理,其操作簡單,處理前后沒有有害物質產生,處理效果好,效率高,運行成本低。
3.等離子清洗機清洗微小孔的作用
隨著HDI板孔徑的微小化,傳統的化學清洗工藝已不能滿足盲孔結構的清洗,液體表面張力使藥液滲透進孔內有困難,特別是在處理激光鉆微盲孔板時,可靠性不好。
目前應用于微埋盲孔的孔清洗工藝主要有超生波清洗和等離子體清洗,超聲波清洗主要依據空化效應來達到清洗的目的,屬于濕法處理,清洗時間較長,且依賴于清洗液的去污性能,增加了對廢液的處理問題。
現階段普遍應用的工藝主要為等離子體清洗工藝,等離子體處理工藝簡單,對環境友好,清洗效果明顯,針對盲孔結構非常有效。
等離子體清洗是指高度活化的等離子體在電場的作用下發生定向移動,與孔壁的鉆污發生氣固化學反應,同時生成的氣體產物和部分未發生反應的粒子被抽氣泵排出。
等離子體在HDI板盲孔清洗時一般分為三步處理,第一階段用高純的N2產生等離子體,同時預熱印制板,使高分子材料處于一定的活化態;第二階段以O2、CF4為原始氣體,混合后產生O、F等離子體,與丙烯酸、PI、FR4、玻璃纖維等反應,達到去鉆污的目的;第三階段采用O2為原始氣體,生成的等離子體與反應殘余物使孔壁清潔。
在等離子清洗過程中,除發生等離子化學反應,等離子體還與材料表面發生物理反應。等離子體粒子將材料表面的原子或附著材料表面的原子打掉,有利于清洗蝕刻反應。
隨著材料和技術的發展,埋盲孔結構的實現將越來越小,越來越精細化;在對盲孔進行電鍍填孔時,使用傳統的化學除膠渣方法將會越來越困難,而等離子處理的清洗方法能夠很好地克服濕法除膠渣的缺點,能夠達到對盲孔以及微小孔的較好清洗作用,從而能夠保證在盲孔電鍍填孔時達到良好的效果。
4.等離子清洗機技術應用于點火線圈的處理
隨著汽車行業的發展,其各方面性能要求越來越高。點火線圈有提升動力,最明顯的效果是提升行駛時的中低速扭距;消除積碳,更好的保護發動機,延長發動機的壽命;減少或消除發動機的共振;燃油充分燃燒,減少排放等諸多功能。要使點火線圈充分發揮它的作用,其質量、可靠度、使用壽命等要求必須達到標準,但是目前的點火線圈生產工藝尚存在很大的問題——點火線圈骨架外澆注環氧樹脂后,由于骨架在出模具前表面含大量的揮發性油污,導致骨架與環氧樹脂結合面粘合不牢靠,成品使用中,點火瞬間溫度升高,會在結合面微小的縫隙中產生氣泡,損壞點火線圈,嚴重的還會發生爆炸現象。
點火線圈骨架使用等離子處理后,不僅可去除表面的難揮發性油污,而且可大大提高骨架表面活性,即能提高骨架與環氧樹脂的粘合強度,避免產生氣泡,同時可提高繞線后漆包線與骨架觸點的焊接強度。這樣一來點火線圈在生產過程中各方面性能得到明顯改善,提高了可靠度和使用壽命。
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