等离子清洗

进行任何其他等离子处理之前,必须进行等离子清洗,这样便可始终提供纯材料表面。

为了实现完整的清洗,提供了以下工艺流程:

在氧气等离子体中进行清洗

 

表面脏污,特别是经机械和湿式化学清洗后仍存在的残留物通常是有机物。通常为油的残留物。很多溶剂无法完全除去的油脂、脱模剂、有机硅。如果表面上仍残留这些物质,则会妨碍所有后续的处理步骤,特别是会影响粘合与涂层。这些物质大多可通过氧气等离子体,还可通过空气等离子体彻底清除。

激发的氧分子基团极具反应性,并可形成非常稳定的键。
通过等离子体的紫外线辐射可分裂有机残留物的聚合物链。氧自由基立即占据未占用的键,并防止聚合物片段的重组。这样大分子所形成的短链挥发性物质逐渐增多,这些挥发性物质会被真空泵抽吸掉。

氧气等离子体
氧气等离子体中进行表面清洗的原理

氧化层的降解

 

只要金属暴露在空气大气环境下很短的时间,几乎所有金属的表面上都会形成氧化层。对于很多碱金属,这种效应是特别有用的,因为通过大多为固态的耐受性氧化层能够防止深层金属区域的腐蚀。

但氧化层也会对后续的接合工艺流程造成影响,特别是锡焊和压焊,以及电接触性能。

在氢气等离子体中,激发的氢分子、离子基团会和氧化物中的发生反应形成水蒸气,这些水蒸气能够通过真空泵被顺利抽吸出来。

除去氧化层
通过氢气等离子体对氧化表面进行降解,

在氩气等离子体中进行微喷砂处理

 

有些物质既无法通过氧气等离子体,也无法通过氢气等离子体来除去,特别是盐和陶瓷类物质。通过氩气等离子体中的离子冲击,可以进行物理蚀刻,也就是说,原子基团分子通过离子冲击的动能被轰击出表面。这种效应是非选择性的,也就是说其几乎对所有基材都会发挥作用。通过充分的氩气等离子处理,可以除去几乎所有物质。

当然,基材本身也会因氩离子冲击而被蚀刻和剥蚀。这种效应是可取的,因为其如同喷砂处理或打磨一样会达到粗糙化的目的,并借此使表面积有所增加,从而改善了粘合或涂层是的连接粘附性。如果不希望出现这种基材的蚀刻现象,则必须在氩气等离子体中进行相应的优化。

微喷砂处理
在氩气等离子体中,可通过离子冲击对几乎所有物质进行物理剥蚀。

微喷砂处理时的处理速度较低。只要存在碳氢化合物,则必须首先在氧气等离子体中进行清洗。可接着进行氩气等离子处理。如果还必须将氧化层除去,则可以在氩气/氢气工艺气体中进行清洗。

等离子清洗效应请参见视频: