等離子清洗機(jī)(plasma cleaner)也叫等離子清潔機(jī)，或者等離子表面處理儀，是一種全新的高科技技術(shù)，利用等離子體來達(dá)到常規(guī)清洗方法無法達(dá)到的效果。等離子體是物質(zhì)的一種狀態(tài)，也叫做物質(zhì)的第四態(tài)，并不屬于常見的固液氣三態(tài)。對(duì)氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態(tài)。等離子體的“活性”組分包括：離子、電子、原子、活性基團(tuán)、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子清洗機(jī)就是通過利用這些活性組分的性質(zhì)來處理樣品表面，從而實(shí)現(xiàn)清潔、涂覆等目的。

等離子清洗機(jī)的清洗原理

等離子體是物質(zhì)的一種存在狀態(tài)，通常物質(zhì)以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)存在，但在一些特殊的情況下有第四種狀態(tài)存在，如地球大氣中電離層中的物質(zhì)。等離子體狀態(tài)中存在下列物質(zhì)：處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；處于激活狀態(tài)的中性原子、分子、原子團(tuán)(自由基);離子化的原子、分子；未反應(yīng)的分子、原子等，但物質(zhì)在總體上仍保持電中性狀態(tài)。

在真空腔體里，通過射頻電源在一定的壓力情況下起輝產(chǎn)生高能量的無序的等離子體，通過等離子體轟擊被清洗產(chǎn)品表面，以達(dá)到清洗目的。

等離子清洗機(jī)的工作原理

等離子清洗機(jī)原理是在真空狀態(tài)下使電極之間形成高頻交變電場(chǎng)，區(qū)域內(nèi)氣體在交變電場(chǎng)的激蕩下，形成等離子體，活性等離子對(duì)被清洗物進(jìn)行物理轟擊與化學(xué)反應(yīng)雙重作用，使被轟擊與化學(xué)反應(yīng)雙重作用，使被清洗物表面物質(zhì)變成粒子，和氣態(tài)物質(zhì)，經(jīng)過抽真空排出，而達(dá)到清洗目的。

等離子體清洗機(jī)作為一種精密干法清洗設(shè)備，應(yīng)用于半導(dǎo)體、厚膜電路、元器件封裝前、COG前工序、LED后工序、真空電子、連接器和繼電器等行業(yè)的精密清洗、塑料、橡膠、金屬和陶瓷等表面的活化以及生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)等。

等離子體的種類

(1)從溫度上區(qū)分，可分為高溫等離子體和低溫等離子體兩類。

(2)從氣體活潑程度區(qū)分，根據(jù)產(chǎn)生等離子體時(shí)應(yīng)用的氣體的化學(xué)性質(zhì)不同，可分為活潑氣體等離子體和惰性氣體等離子體兩類。

等離子體與物體表面的作用

在等離子體中除了氣體分子、離子和電子外，還有存在受到能量激勵(lì)狀態(tài)電中性的原子或原子團(tuán)(又稱自由基)，以及等離子體發(fā)射出的光線，其中波的長(zhǎng)短、能量的高低,在等離子體與物體表面相互作用時(shí)有著重要的作用。

(1)原子團(tuán)等自由基與物體表面的反應(yīng)

(2)電子與物體表面的作用

(3)離子與物體表面的作用

(4)紫外線與物體表面的反應(yīng)

等離子清洗機(jī)的結(jié)構(gòu)

等離子清洗機(jī)的結(jié)構(gòu)主要分為三個(gè)大的部分組成，分別是控制單元、真空腔體以及真空泵。就以下三個(gè)部分做一個(gè)陳述：

一、控制單元：

目前國內(nèi)使用的等離子清洗機(jī)，包括國外進(jìn)口的，控制單元主要分為半自動(dòng)控制、全自動(dòng)控制、PC電腦控制、液晶觸摸屏控制四種方式。

而控制單元又分為兩個(gè)大的部分：

(1)電源部分：主要電源頻率有三種，分別是40KHz、13.56MHz、2.45GHz，其中13.56MHz是需要電源匹配器的，而2.45GHz又稱為微波等離子，主要的功能作用，前面已經(jīng)提到了，這里就不一一介紹了。

(2)系統(tǒng)控制單元：分三種，按鈕控制(半自動(dòng)、全自動(dòng))、電腦控制、PLC控制(液晶觸摸屏控制)。

二、真空腔體：

真空腔體主要是分為兩種材質(zhì)的：(1)不銹鋼真空腔體，(2)石英腔體。

三、真空泵：

真空泵分為兩種：(1)干泵 、(2)油泵

等離子清洗機(jī)的應(yīng)用：

?粘接前進(jìn)行表面清潔。

?噴漆前進(jìn)行表面清潔。

?涂層前進(jìn)行表面清潔。

?組裝前的表面清潔。

?創(chuàng)建親水表面。

?創(chuàng)建疏水表面。

?減少摩擦(交聯(lián))。

?消除表面污染。

?表面消毒。

?增加生物相容性。

?焊接前進(jìn)行表面清潔。

?去除焊劑。

?引線鍵合之前的表面準(zhǔn)備。

等離子清洗機(jī)的具體應(yīng)用

等離子清洗機(jī)產(chǎn)生等離子體的裝置是在密封容器中設(shè)置兩個(gè)電極形成電場(chǎng)，用真空泵實(shí)現(xiàn)一定的真空度，隨著氣體愈來愈稀薄，分子間距及分子或離子的自由運(yùn)動(dòng)距離也愈來愈長(zhǎng)，受電場(chǎng)作用，它們發(fā)生碰撞而形成等離子體，這些離子的活性很高，其能量足以破壞幾乎所有的化學(xué)鍵，在任何暴露的表面引起化學(xué)反應(yīng)，不同氣體的等離子體具有不同的化學(xué)性能，如氧氣的等離子體具有很高的氧化性，能氧化光刻膠反應(yīng)生成氣體，從而達(dá)到清洗的效果；腐蝕性氣體的等離子體具有很好的各向異性，這樣就能滿足刻蝕的需要。利用等離子處理時(shí)會(huì)發(fā)出輝光，故稱之為輝光放電處理。

等離子體清洗的原理，主要是依靠等離子體中活性粒子的“活化作用”達(dá)到去除物體表面污漬的目的。就反應(yīng)機(jī)理來看，等離子體清洗通常包括以下過程：無機(jī)氣體被激發(fā)為等離子態(tài)；氣相物質(zhì)被吸附在固體表面；被吸附基團(tuán)與固體表面分子反應(yīng)生成產(chǎn)物分子；產(chǎn)物分子解析形成氣相；反應(yīng)殘余物脫離表面。

等離子清洗機(jī)的Zda特點(diǎn)是不分處理對(duì)象的基材類型，均可進(jìn)行處理，等離子清洗機(jī)對(duì)金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料，如聚丙烯、聚脂、聚酰亞胺、聚氯乙烷、環(huán)氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地處理，并可實(shí)現(xiàn)整體和局部以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗。