低压等离子清洗机原理及应用

低压等离子清洗机技术原理

低压等离子体是气体分子在真空、放电等特殊场合下产生的物质。等离子清洗/刻蚀产生等离子体的装置是在密封容器中设置两个电极形成电磁场，用真空泵实现一定的真空度，随着气体越来越稀薄，分子间距及分子或离子的自由运动距离也越来越长，受磁场作用，发生碰撞而形成等离子体，同时会发生辉光。等离子体在电磁场内空间运动，并轰击被处理物体表面，从而达到表面处理、清洗和刻蚀的效果。

低压等离子清洗机工作原理

等离子处理工艺可以实现有选择的表面改性

活化：大幅提高表面的润湿性能，形成活性的表面

清洗：去除灰尘和油污，精细清洗和去静电

涂层：通过表面涂层处理提供功能性的表面

提高表面的附着能力

提高表面粘接的可靠性和持久性

低压等离子清洗机应用

一、金属表面去油及清洗

金属表面常常会有油脂、油污等有机物及氧化层，在进行溅射、油漆、粘合、键合、焊接、铜焊和PVD、CVD涂覆前，需要用等离子处理来得到完全洁净和无氧化层的表面。在这种情况下的等离子处理会产生以下效果：

1、灰化表面有机层

表面会受到物理轰击和化学处理因为等离子处理每秒只能穿透几个纳米的厚度，所以污染层不能太厚。指纹也适用。

2、氧化物去除

金属氧化物会与处理气体发生化学反应这种处理要采用氢气或者氢气与氩气的混合气体。有时也采用两步处理工艺。diyi步先用氧气氧化表面，第二步用氢气和氩气的混合气体去除氧化层。也可以同时用几种气体进行处理。

3、焊接

通常，印刷线路板（PCB）在焊接前要用化学助焊剂处理。在焊接完成后这些化学物质必须采用等离子方法去除，否则会带来腐蚀等问题。

4、键合

好的键合常常被电镀、粘合、焊接操作时的残留物削弱，这些残留物能够通过等离子方法有选择地去除。同时氧化层对键合的质量也是有害的，也需要进行等离子清洗。

二、等离子刻蚀

在等离子刻蚀过程中，通过处理气体的作用，被刻蚀物会变成气相。处理气体和基体物质被真空泵抽出，表面连续被新鲜的处理气体覆盖。不希望被刻蚀的部分要使用材料覆盖起来（例如半导体行业用铬做覆盖材料）。

等离子方法也用于刻蚀塑料表面，通过氧气可以灰化填充混合物，同时得到分布分析情况。刻蚀方法在塑料印刷和粘合时作为预处理手段是十分重要的，如POM、PPS和PTFE。等离子处理可以大大地增加粘合润湿面积、提高粘合强度。

三、刻蚀和灰化

聚四氟（PTFE）刻蚀

聚四氟（PTFE）在未做处理的情况下不能印刷和粘合。众所周知，使用活跃的钠碱性金属可以增强粘合能力，但是这种方法不容易掌握，同时溶液是有毒的。使用等离子方法不仅仅保护环境，还能达到更好效果。

等离子结构可以使表面Zda化，同时在表面形成一个活性层，这样塑料就能够进行粘合、印刷操作。

聚四氟（PTFE）混合物的刻蚀

PTFE混合物的刻蚀必须十分仔细地进行，以免填充物被过度暴露，从而削弱粘合力。

处理气体可以是氧气、氢气和氩气。可以应用于PE、PTFE、TPE、POM、ABS和PP等。

四、塑料、玻璃和陶瓷的表面活化和清洗

塑料、玻璃、陶瓷与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚四氟（PTFE）等等一样是没有极性的，因此这些材料在印刷、粘合、涂覆前要进行处理。同时，玻璃和陶瓷表面的轻微金属污染也可以用等离子方法清洗。等离子处理与灼烧处理相比不会损害样品。同时还可以十分均匀地处理整个表面，不会产生有毒烟气，中空和带缝隙的样品也可以处理。

1.不需要用化学溶剂进行预处理

2.所有的塑料都能应用

3.具有环保意义

4.占用很小工作空间

5.成本低廉

等离子表面处理的效果可以简单地用滴水来验证，处理过的样品表面完全被水润湿。长时间的等离子处理（大于15分钟），材料表面不但被活化还会被刻蚀，刻蚀表面具有极小的表面接触角和Zda润湿能力。

五、等离子涂镀聚合

在涂镀中两种气体同时进入反应舱，气体在等离子环境下会聚合。这种应用比活化和清洗的要求要严格一些。典型的应用是保护层的形成，应用于燃料容器、防刮表面、类似聚四氟（PTFE）材质的涂镀、防水镀层等。涂镀层非常薄，通常为几个微米，此时表面的疏水性非常好。常用的有3种情况

1.防水涂镀——环己物

2.类似PTFE材质的涂镀——含氟处理气体

3.亲水涂镀——乙烯醋酸