等离子技术概述


     在微电子器件的制造中,等离子技术已经成为重要的生产工具。在此期间,等离子技术在许多其他行业领域也广泛应用,包括汽车、医疗设备、纺织品和航空航天等。

      等离子处理用于改变各种材料的表面特性,使其更容易粘合和涂漆。通过处理零件,我们可以清洁和活化表面,改善其粘附特性。

      固体,液体和气体是我们都熟悉的三种物质状态。我们可以通过添加或移除能量(例如加热/冷却)在状态之间移动。如果我们继续增加足够的能量,气体分子将被电离(失去一个或多个电子),并因此携带净正电荷。如果足够的分子被电离以影响气体的整体电特性,则结果称为等离子体。因此,等离子体通常被称为第四种物质状态。

      等离子体包含正离子,电子,中性气体原子或分子,紫外光以及受激发的气体原子和分子,它们可以携带大量的内部能量(等离子体发光,因为这些激发的中性粒子放松到较低能量时会发光)。在等离子体处理期间,所有这些组成都可与表面相互作用。通过选择气体混合物、功率、压力等,我们可以非常精确地调整或指定等离子体处理的效果。

等离子处理工艺如何工作

      等离子体处理可以在抽空的外壳或腔室中进行。抽出空气并允许气体在低压下流入,然后施加电能形式的能量。重要的是要注意等离子体处理实际上是一种低温过程,这意味着热敏材料可以很容易地加工。
       等离子体处理也使用大气“喷射”等离子体进行。大气等离子体在环境压力下工作,最适合在在线过程中或与机器人结合时对零件进行局部处理。

等离子清洗

      等离子清洁是一种经过验证,有效、经济且环保的关键表面处理方法。与传统的湿法清洗方法(包括溶剂清洗残留物本身)相比,等离子清洗可消除纳米级的天然和技术油脂,并可将污染降低6倍。等离子清洁产生原始表面,可以粘合或进一步加工,不含任何有害废料。

等离子清洗如何工作
       在等离子体中产生的紫外光在破坏表面污染物的大多数有机键方面非常有效。这有助于分解油脂。通过等离子体中产生的高能氧物质进行第二次清洁。这些物质与有机污染物反应,主要形成水和二氧化碳,它们在加工过程中从室中连续地除去(泵出)。

       如果要进行等离子体清洁的零件由易氧化的材料(例如银或铜)组成,则使用惰性气体(例如氩气或氦气)代替。等离子体激活的原子和离子的行为像分子喷砂一样,可以分解有机污染物。在处理过程中,这些污染物再次蒸发并从腔室中排出。

等离子体表面活化以改善附着力

      等离子体表面活化通过将极性(在这种情况下为含氧)化学基团连接到聚合物表面,可以有效地改变聚合物的表面。许多聚合物,特别是聚烯烃,例如聚乙烯和聚丙烯,是化学惰性的,不能轻易与其他材料粘合,与油墨、油漆和胶水的粘合性很差。其原因是在其结构中没有极性和反应性官能团。

      等离子体表面活化使得许多聚合物能够接受粘合剂和涂层。通常将氧气用作工艺气体,但是,也可以仅在环境空气中进行许多等离子体活化。零件可以保持活动状态长达几分钟到几个月,这取决于经过等离子体处理的特定材料。例如,聚丙烯仍可以在处理后数周进行再加工。

等离子体表面活化如何进行       来自等离子体的紫外线辐射和活性氧会分解表面的分离剂、硅酮和油。这些被真空系统抽走。来自等离子体的活性氧(自由基)与整个材料上的活性表面位点结合,从而形成对粘合剂高度“活性”的表面。

等离子涂层

      在等离子体涂覆中,在放置在等离子体中的物体的整个表面区域上形成纳米级聚合物层。等离子涂层过程只需几分钟。所产生的涂层通常小于人类头发的1/100厚度,无色,无味并且不以任何方式影响材料的外观或感觉。它也是一种永久性涂层,在原子尺度上与材料表面结合。

      等离子涂层是等离子体技术中最激动人心的领域之一,在广泛的应用中提供了增强材料功能和价值的巨大潜力。它们提供两种主要的表面特性:完全液体(水和油)驱避剂,或完全可润湿。

等离子涂层如何工作

       用等离子体原料气引入液态单体。单体是小分子,它们在正确的条件下结合在一起形成聚合物。等离子体在材料表面创造了合适的条件,以便快速有效地发生。不同的单体用于产生永久疏水和亲水的表面。

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