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判断Plasma等离子清洗效果,方法都有哪些?
点击次数:1597 发布时间:2019-07-31

  等离子清洗机(plasma cleaner)也叫等离子清洁机,或者等离子表面处理仪,是一种全新的高科技技术,利用等离子体来达到常规清洗方法无法达到的效果。等离子体是物质的一种状态,也叫做物质的第四态,并不属于常见的固液气三态。对气体施加足够的能量使之离化便成为等离子状态。等离子体的“活性”组分包括:离子、电子、原子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子等。等离子清洁机就是通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面,从而实现清洁、涂覆等目的。

等离子清洗机的应用已经非常非常广泛,汽车制造、手机制造、玻璃光学、材料科学、电子电路、印刷造纸、塑料薄膜、包装技术、医疗医用、纺织工业、新能源技术、航天军工、手表首饰等等。

那么,有哪些方法可以判断Plasma等离子清洗机做表面处理的效果呢?

1、水滴角测试
水滴角测试是测试等离子体对产品有无处理效果的方法之一,水滴角测试可以体现出等离子对产品处理是否有效果,但不能够完全依靠此结果判断是否已经达到处理要求,特别是在去除Particle的工艺中,水滴角是无法测试出Particle是否被去除的。


水滴角测量仪(接触角测量仪)
不同材质的产品,等离子处理前和处理后的水滴角是不同的,这取决于被处理材质的分子或组织结构,不同材质其初始表面能是完全不同的,经等离子处理后其表面发生的反应也不相同,所以处理后的角度也是不统一的,特别是有机材料。

无机材料等离子处理时,其主要作用是清除表面油污、粗化表面等,其他影响因素较少,所以经处理后的表面通常是变化比较大的,如表面光滑清洁,经等离子处理后通常都能达到20°以下。

硅晶圆处理前41.83℃ 硅晶圆处理后12.54℃
有机材料种类繁多,其分子结构非常复杂,且难以做到完全统一。比如同样是PP材质,生产过程中管控不统一,所形成的分子结构也会有所区别,如果添加了不同色母或其他填充物,那么其结构就更复杂了,初始的表面能也会有较大的变化。从以上的举例中我们也可以看到,不同的材料,其水滴角的初始角度和处理后的角度都是有很大区别的,尤其是一些成分较多的复合材料,其中含F的材料是难处理的。

水滴角是一种量化处理效果比较简单的方式,但需要根据被处理产品材质的特点及实际使用要求,制定合理的测试方案。如是去除Particle的清洗,不建议使用水滴角测试去评测是否清洗干净,水滴角是无法体现是否去除Particle的,只能判断出是否提高了表面能,而且需要去除Particle的表面基本都是光滑清洁的表面,等离子处理后水滴角基本都是在20°以下。

注意:水滴角测试需统一每次测试的水滴大小,并确保测试用水无较大变化。


2、达因笔测试
达因,表面张力[英dyne]的单位,物体表面能的大小单位,达因值小,物体表面能低,达因值大,物体表面能大,表面能越大,吸附性越好,粘接和涂覆效果越佳;
达因笔可以直接测试物体表面能量的大小,使用方便可靠。

3、SEM扫描
电子扫描电镜的简称,可以将物体表面放大到几千倍,将分子结构的微观图片拍摄出来。

4、红外线扫描
利用红外线测试设备,能测试出工件经过等离子处理前后,工件表面极性基团和元素成份组合状况。

5、拉力(推力)测试
对于用于粘接的产品来讲,这种方法是可靠的。

6、高倍显微镜观察法
适用于要求去除Particle的相关产品。

7、切片法
适用于续作切片观察的行业,例如PCB和FPC加工行业,通过制作切片,利用晶相显微镜观察和测量线路板孔内的刻蚀效果。

8、称重法
尤其适合检测等离子对材料表面进行刻蚀和灰化后的效果,主要目的是验证等离子处理设备的均匀性,这是比较高的指标,一般国内设备均匀性都不够理想。

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