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使用plasma等离子清洗机产品被氧化应该怎么处理避免

文章出处:等离子清洗机厂家 | 泛亚电竞官网(中国)责任有限公司| 发表时间:2021-08-29
PLASMA等离子清洗机既可以提高材料表面的活性,同时等离子清洗工艺也存在负面效应,容易使产品表面被氧化。那么怎么解决等离子清洗机使用过程中产品被氧化的问题呢?
等离子清洗机

PLASMA等离子清洗原理


使用等离子清洗时需要先在密闭真空中充入一定量氩气、氧气、氢气中的一种或几种气体,利用射频功率在平行板电极间形成交变电场,电极板激发出的电子通过电场加速使工艺气体电离产生等离子体。活性粒子轰击待清洗基板和材料表面,与污染物产生物理或化学反应,去除杂质和污染物,并利用气流将污染物带出腔体。并且能有效地清除被清洗表面的有机污染物或是改善表面状态从而增加材料的粘附性、相容性和浸润性。

等离子清洗机所使用的气体分为两大类,一种是反应性气体如氧气,另一种是非反应性气体如氩气。

以氩等离子体为主的等离子清洗的优点是不会产生氧化副产物,可以保持被清洗物的化学纯净性。

以化学反应为主的等离子清洗的优点是清洗速度较高,选择性好,对有机污染比较有效,缺点是可能产生氧化物。氢气主要利用其还原作用,与被清洗件表面污染物发生反应,典型的如金属表面的氧化物清洗;而氧气主要利用其氧化作用,典型的如清除零件表面的有机物等。

在使用等离子清洗机的过程中如何避免产品被氧化?以下有几种解决方案供大家参考。

第一种情况,产品没有被氧化,且主要靠物理溅射清洗
这种情况下是直接使用惰性气体作为清洗气体,这样就不会有氧化现象的发生。但是实际生产过程中光靠惰性气体进行清洗往往达不到清洗要求。产品表面的有机物可能清洗不干净,产品表面的水滴角也可能达不到要求。

第二种情况,产品没有被氧化,但是表面有有机物等情况
这种情况下,先通过反应性气体(氧气)对产品表面进行清洗,达到产品的表面清洗的目的,这种情况下产品表面会被氧化,在清洗有机物的过程中是很常见的。之后再通过氢气还原的方式去除产品表面氧化物,这种思路工序比较麻烦。

第三种情况,产品本身有氧化层或者氧化物需要去除
还有一种常见的情况是产品本身就有氧化物或者氧化层需要清洗,这种情况下一般是通过惰性气体保护氢气还原的方式解决等离子清洗过程中氧化的现象,以半导体封装引线框架为例。

在集成电路封装过程中,芯片粘接固化和压焊工序对引线框架表面的氧化最严重,因为,在塑封之前,这两道工序的加工温度较高。芯片粘接后的固化阶段,为了减轻氧化,往往采取通入惰性气体保护方式防止框架氧化。

表面氧化伴随的产物是Cu2O和CuO,在加工过程中,采用惰性气体保护的方法,惰性气体为氩气和氢气的混合气体。它们的作用:一是氩气的环境减少了铜原子与氧原子接触的机会,氢气可以将Cu2O还原为Cu。
4Cu+O2→2Cu2O
2Cu+O2→2CuO
二是在惰性保护气体作用下,其发生如下还原反应:
2Cu2O+H2→2Cu+H2O
氩氢混合气体等离子清洗既可以对表面的氧化层进行清理,使样品表面更加干净。也能防止产品被氧化。

以上就是深圳等离子清洗机厂家泛亚电竞官网整理的关于在使用PLASMA等离子清洗机的过程中怎么避免产品被氧化的解决思路。使用氧气等离子清洗容易使带清洗物被氧化,因此用氢等离子体将带清洗物进行还原,在引线键合、芯片键合等领域,等离子清洗技术被广泛应用于键合前去除氧化层和表面活化,在实际生产中,可用等离子清洗来去除表面氧化层,同时,惰性气体保护可以有效降低氧化进程。
 

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