等離子清洗機中常用的工藝氣體包括氧氣、氬氣、氮氣、壓縮空氣、氫氣、四氟化碳等。它利用氣體電離產(chǎn)生的等離子體對工件表面進行處理。不同的工藝氣體會被用來達到佳的處理效果,那么等離子清洗機中常用的工藝氣體如何選擇呢?
氧氣
氧氣是等離子清洗常用的活性氣體,屬于物理+化學處理方式。電離后產(chǎn)生的離子可以物理轟擊表面,形成粗糙的表面。同時,高活性氧離子可以與斷裂的分子鏈發(fā)生化學反應,形成活性基團的親水表面,從而達到表面活化的目的。
等離子表面處理-誠峰智造
有機污染物的元素在斷鍵后會與高活性氧離子發(fā)生化學反應,形成一氧化碳、二氧化碳、H2O等分子結(jié)構(gòu)。從表面分離,從而達到表面清潔的目的。
氧主要用于高分子材料的表面活化和有機污染物的去除,但不適合易氧化的金屬表面。真空等離子體中的氧等離子體為淺藍色,在局部放電條件下類似白色。放電環(huán)境光線明亮,肉眼觀察真空室可能沒有放電。
氬氣
氬是一種惰性氣體。電離后產(chǎn)生的離子不會與基底發(fā)生化學反應。主要用于等離子清洗中的物理清洗和基片表面粗糙化。最大的特點是在表面清洗時不會造成精密電子器件表面氧化。為此,氬等離子清洗機廣泛應用于半導體、微電子、晶圓制造等行業(yè)。
真空等離子清洗機中氬氣電離產(chǎn)生的等離子體為暗紅色。在相同的放電環(huán)境下,氫氣和氮氣產(chǎn)生的等離子體顏色為紅色,但氬氣等離子體的亮度會低于氮氣,高于氫氣,易于區(qū)分。
誠峰智造
(1)表面清潔
在去除晶圓、玻璃等產(chǎn)品表面顆粒的過程中,通常采用Ar等離子體轟擊表面顆粒,達到顆粒分散、疏松(與基板表面分離)的效果,然后采用超聲波清洗或離心清洗去除表面顆粒。特別是在半導體封裝工藝中,使用氬等離子體或氬氫等離子體進行表面清洗,以防止引線鍵合工藝完成后引線氧化。
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等離子清洗機的表面粗糙化,又稱表面蝕刻,目的是提高材料表面的粗糙度,從而增加粘接、印刷、焊接等工藝的結(jié)合力。氬等離子清洗機處理后的表面張力將顯著提高。
活性氣體產(chǎn)生的等離子體也能增加表面粗糙度,但氬電離產(chǎn)生的粒子相對較重,氬離子在電場作用下的動能會明顯高于活性氣體,因此其粗化效果會更明顯,廣泛應用于無機基板表面粗化工藝中。如玻璃基板表面處理、金屬基板表面處理等。
③活性氣體輔助
在等離子清洗機的活化和清洗過程中,經(jīng)常會混合工藝氣體,以達到更好的效果。由于氬的分子比較大,電離后產(chǎn)生的粒子通常在清洗和活化表面時與活性氣體混合,最常見的是氬氧混合物。
標簽:半導體清洗機