等离子清洗机的作用机理与技术特点震荡器

等离子清洗机采用气体作为清洗介质，有效地避免了因液体清洗介质对被清洗物带来的二次污染。等离子清洗机外接一台真空泵，工作时清洗腔中的等离子体轻柔冲刷被清洗物的表面，短时间的清洗就可以使有机污染物被彻底地清洗掉，同时污染物被真空泵抽走，其清洗程度达到分子级。等离子清洗机除了具有超清洗功能外，在特定条件下还可根据需要改变某些材料表面的性能，等离子体作用于材料表面，使表面分子的化学键发生重组，形成新的表面特性。对某些有特殊用途的材料，在超清洗过程中等离子清洗器的辉光放电不但加强了这些材料的粘附性、相容性和浸润性，并可消毒和杀菌。等离子清洗机广泛应用于光学、光电子学、电子学、材料科学、生命科学、高分子科学、生物医学、微观流体学等领域。下面小编来详细为大家介绍等离子清洗机的作用机理、技术特点、安全操作规程。

等离子清洗机的作用机理

一、金属表面去油及清洁

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、健合、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

①表面会受到化学轰击（下图）

a、在真空和瞬时高温状态下，污染物部分蒸发；

b、污染物在高能量离子的冲击下被击碎并被真空带出；

c、紫外辐射破坏污染物：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（下图）

这种处理要采用氢气或者氢气与氩气的混合物。有时也采用两步处理工艺。第一步先用氧气氧化表面5分钟，第二步用氢气和氩气的混合物去除氧化层。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洁。

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（例如在使用氟气对硅刻蚀时，下图）。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。

三、刻蚀和灰化

1、PTFE刻蚀

PTFE在未做处理的情况下不能印刷或粘合。众所周知，使用活跃的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。（下图）

等离子结构可以使表面最大化，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。

2、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和丙烯。

四、塑料、玻璃和陶瓷的表面活化和清洁

塑料、玻璃、陶瓷与聚丙烯、PTFE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洁。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，刻蚀表面具有最大润湿能力。常用的处理气体为：空气、氧气、氩气、氩氢混合气体、CF4等

五、等离子涂镀

1、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汇聚合。这种应用比活化和清洁的要求要严格一些。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PTFE材质的涂镀、防水涂镀等。涂镀层非常薄，通常为几个微米，此时表面的亲和力非常好。常用的有3种情况

a、防水涂镀—环己物；

b、类似PTFE材质的涂镀---含氟处理气体；

c、亲水涂镀---乙烯醋酸；

小型等离子清洗机具有成本低廉、操作灵活的特点， 与动辄十几万美元的大型产品相比小型等离子清洁小型机具有以下优点:

①可以更灵活地操作，简便地改变处理气体的种类和处理程序。

②不会对人员的身体造成任何伤害。

③其成本对于等离子处理方法来说是微不足道的。

小型等离子设备广泛应用于等离子清洗和表面改性等场合。通过其处理，能够改善材料的润湿能力，使多种材料能够进行涂覆、镀等操作，增强粘合力、键合力，同时去除有机污染物、油污或油脂。其具体应用包括：

①塑料、玻璃和陶瓷表面活化

玻璃、陶瓷和塑料（如聚丙烯、PTFE等）基本上是没有极性的，因此这些材料在进行粘合、油漆和涂覆之前要进行表面活化处理。

②金属去油及清洁

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、健合、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。

焊接操作前：通常印刷线路板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。

键合操作前：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洁。

2、特点：

①操作简便、成本低廉；

②高效真空电极；

③气体流量通过流量计和针阀实现精确控制；

④功率可在200W以内调节控制（完全能够能够满足清洁需要，200W以上功率用于刻蚀）；

⑤自动阻抗匹配；

⑥自由设置参数：处理时间、功率、气体、压力；

⑦安全保护功能：真空触发、舱门锁。

等离子清洗机技术特点

一、清洗对象经等离子清洗之后是干燥的，不需要再经干燥处理即可送往下一道工序。可以提高整个工艺流水线的处理效率；

二、等离子清洗使得用户可以远离有害溶剂对人体的伤害，同时也避免了湿法清洗中容易洗坏清洗对象的问题； 三、避免使用三氯乙烷等ODS有害溶剂，这样清洗后不会产生有害污染物，因此这种清洗方法属于环保的绿色清洗方法。这在全球高度关注环保的情况下越发显出它的重要性；

四、采用无线电波范围的高频产生的等离子体与激光等直射光线不同。等离子体的方向性不强，这使得它可以深入到物体的微细孔眼和凹陷的内部完成清洗任务，因此不需要过多考虑被清洗物体的形状。而且对这些难清洗部位的清洗效果与氟利昂清洗的效果相似甚至更好；

五、使用等离子清洗，可以使得清洗效率获得极大的提高。整个清洗工艺流程几分钟内即可完成，因此具有产率高的特点；

六、等离子清洗需要控制的真空度约为100Pa，这种清洗条件很容易达到。因此这种装置的设备成本不高，加上清洗过程不需要使用价格较为昂贵的有机溶剂，这使得整体成本要低于传统的湿法清洗工艺；

七、使用等离子清洗，避免了对清洗液的运输、存储、排放等处理措施，所以生产场地很容易保持清洁卫生；

八、等离子体清洗可以不分处理对象，它可以处理各种各样的材质，无论是金属、半导体、氧化物，还是高分子材料(如聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酯、环氧树脂等高聚物)都可以使用等离子体来处理。因此特别适合于不耐热以及不耐溶剂的材质。而且还可以有选择地对材料的整体、局部或复杂结构进行部分清洗；

九、在完成清洗去污的同时，还可以改善材料本身的表面性能。如提高表面的润湿性能、改善膜的黏着力等，这在许多应用中都是非常重要的。

等离子清洗机安全操作规程

1、等离子清洗机应放置在清洁、干燥以及无强腐蚀气体的环境中使用，并避免剧烈震动。

2、发生器背面应留有足够的散热空间。

3、确保机器有良好的接地，以避免人身伤害事故。

4、严禁空载状态下或缸内无清洗液情况下开机。开机前必须按使用说明的液位将清洗液倒入清洗槽内。

5、清洗液不得呈强酸或强碱性，在没有可靠的安全措施条件下，不能使用易燃溶液。

6、清洗过程中必须戴绝缘手套，不要将手指浸入清洗液中。

7、被清洗物不得和槽底接触，建议将工件放入专用清洗筐内，工件应完全浸泡在清洗液中。

8、清洗液温度会随连续工作时间而升高，等离子清洗机连续工作时间不要超过8小时。

9、如发现清洗槽有漏水现象及其他故障，应立即关机停用，并倒空清洗液后由维修人员来修理。???????

10、对有加热装置的等离子清洗机在清洗完毕后，必须先关闭加热器待清洗液冷却后再放空清洗液。

11、长期不使用时，应放出洗液，干燥内槽及表面后用薄膜保护好。机器应保存在干燥处。

12、作业完毕，切断电源，清理掉设备上的脏物，保证机器的清洁。

上述是小编为大家整理的等离子清洗机的作用机理、技术特点、安全操作规程。希望大家可以掌握！等离子清洗机的应用，起源于20世纪初，等离子清洗技术对产业经济和人类文明影响最大！随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，对消费品的质量要求也越来越高，等离子技术随之逐步进入生活消费品生产行业中；另外，科技的不断发展，各种技术问题的不断提出，新材料的不断涌现，越来越多的科研机构已认识到等离子清洗机的重要性，并投入大量资金进行技术攻关，等离子清洗机在其中发挥了非常大的作用。欧倍尔深信等离子清洗机应用范围会越来越广；技术的成熟，成本的降低，其应用会更加普及。

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