等離子表面處理機6種常用氣體作用解析大全
等離子表面處理機6種常用氣體作用解析大全：
等離子表面處理機常用的處理氣體為︰空氣、氧氣、氬氣、氬氫混合氣體、cf4等。
在利用等離子表面處理機清洗物體前先要對清洗的物體和污物進行分析，然后進行氣體的選配。等離子表面處理機中氣體通入一般來說有兩個目的，依據等離子的作用原理可將選配氣體分為兩類，一類是氫氣和氧氣等反應性氣體，其中氫氣主要應用于清洗金屬表面的氧化物，發生還原反應。等離子表面處理機通氧氣主要應用于清洗物體表面的有機物，發生氧化反應。清洗和刻蝕︰例如，在進行清洗時，工作氣體往往用氧氣，它被加速了的電子轟擊成氧離子、自由基后，氧化性。工件表面的污染物，如油脂、助焊劑、感光膜、脫模劑、沖床油等，很快就會被氧化成二氧化碳和水，而被真空泵抽走，從而達到清潔表面，改善浸潤性和粘結性的目的。低溫等離子處理僅涉及材料的表面，不會對材料主體的性質產生影響。由于等離子體清洗是在高真空下進行的，所以等離子體中的各種活性離子的自由程很長，他們的穿透和滲透力很強，可以進行復雜結構的處理，包括細管和盲孔。
另一類是等離子表面處理機通氬氣、氦氣和氮氣等非反應性氣體，氮等離子處理能提高材料的硬度和耐磨性。氬氣和氦氣性質穩定，并且放電電壓低(氬原子的電離能e為15.57 ev)易形成亞穩態的原子，一方面等離子表面處理機利用其高能粒子的物理作用清洗易被氧化或還原的物件，ar+轟擊污物形成揮發性污物被真空泵抽走，避免了表面材料發生反應;另一方面利用氬氣易形成亞穩態的原子，再與氧氣氫氣分子碰撞時發生電荷的轉換和再結合，形成氧氫活性原子作用于物體表面。
引入官能基團∶高分子材料用n2、nh3、02、so2等氣體的等離子體處理，可以改變表面的化學組成，引入相應新的官能基團∶-nh2、-oh、-cooh、-so3h等。這些官能團可使聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚四氟乙烯等這些惰性的基材變成官能團材料，可以提高表面極性，浸潤性，可粘結性，反應性，極大地提高了其使用價值。與氧等離子體相反，而經含氟氣體的低溫等離子體處理，可在基材表面引入氟原子，使基材具有憎水性。
等離子表面處理機在清洗表面氧化物時用純氫雖然效率高，但這里主要考慮放電的穩定性和安全，在等離子表面處理機應用時選用氬氫混合較為合適，另外對于材料易氧化或易還原的材料等離子表面處理機也可以采用顛倒氧氣和氬氫氣體的清洗順序來達到清洗的目的。
氬氣：物理轟擊是氬氣清洗的機理。氬氣是有效的物理等離子體清洗氣體,原因在于它原子的尺寸大。可以用很大的力量轟擊樣品表面。正的氬離子將被吸引到負向電極板。撞擊力足以去除表面上的任何污垢。然后這些氣態污物通過真空泵排出。
氧氣：化學工藝中等離子體與樣品表面上的化合物反應。例如有機污染物可以有效地用氧氣等離子去掉這里氧氣等離子與污染物反應,產生二氧化碳、一氧化碳和水。一般地說,化學反應清除有機污染物效果更好。氧氣是等離子清洗常用的活性氣體，屬于物理+化學的處理方式，電離后產生的離子體能夠對表面進行物理轟擊，形成粗糙表面。同時高活性的氧離子能夠與被斷鍵后的分子鏈發生化學反應形成活性基團的親水表面，達到表面活化的目的；被斷鍵后的有機污染物的元素會與高活性的氧離子發生化學反應，形成co、co2、h2o等分子結構脫離表面，達到表面清洗的目的。氧氣主要應用于高分子材料表面活化及有機污染物去除，但不適用于易氧化的金屬表面。真空等離子狀態下的氧等離子呈現淡藍色，部分放電條件下類似白色。放電環境光線比較亮，肉眼觀察時可能會出現看不到真空腔體內有放電的情況。
氫氣：氫氣可供去除金屬表面氧化物使用。它經常與氬氣混合使用,以提高去除速度。一般人們擔心氫氣的易燃性,氫氣的使用量非常少。人們更大的擔心是氫氣的存儲。我們可以采用氫氣發生器從水中產生氫氣。從而去掉了潛在的危害性。氫氣與氧氣類似，屬于高活性氣體，可以對表面進行活化及清洗。氫氣與氧氣的區別主要是反應后形成的活性基團不同，同時氫氣具有還原性，可用于金屬表面的微觀氧化層去除且不易對表面敏感有機層造成損壞。所以在微電子、半導體及線路板制造行業使用較廣。因氫氣為危險性氣體，未被電離時與氧氣匯合會發生自爆，所以在等離子表面處理機中通常是禁止兩種氣體混合使用的。
真空等離子狀態下氫等離子呈紅色，與氬等離子類似，要相同的放電環境下比氬等離子顏色略深。cf4/sf6：氟化的氣體在半導體工業以及pwb(印制線路板)工業中應用非常廣泛。在ic封裝中的應用只有一種。這些氣體用在pads工藝中,通過這種處理,氧化物轉化成氟氧化物,允許無流動焊接。
氮氣：氮氣電離形成的等離子體能夠與部分分子結構發生鍵合反應，所以也是一種活性氣體，但相對于氧氣和氫氣而言，其粒子比較重，通常情況下在等離子表面處理機應用中會把此氣體界定在活性氣體氧氣、氫氣與惰性氣體氬氣之間的一種氣體。在清洗活化的同時能夠達到一定轟擊、刻蝕的果，同時能夠防止部分金屬表面出現氧化。氮氣與其他氣體組合形成的等離子體通常會被應用于一些特殊材料的處理。真空等離子狀態下氮等離子也是呈紅色，在相同的放電環境下，氮等離子會比氬等離子和氫等離子更亮一些。
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另一類是等離子表面處理機通氬氣、氦氣和氮氣等非反應性氣體，氮等離子處理能提高材料的硬度和耐磨性。氬氣和氦氣性質穩定，并且放電電壓低(氬原子的電離能e為15.57 ev)易形成亞穩態的原子，一方面等離子表面處理機利用其高能粒子的物理作用清洗易被氧化或還原的物件，ar+轟擊污物形成揮發性污物被真空泵抽走，避免了表面材料發生反應;另一方面利用氬氣易形成亞穩態的原子，再與氧氣氫氣分子碰撞時發生電荷的轉換和再結合，形成氧氫活性原子作用于物體表面。
引入官能基團∶高分子材料用n2、nh3、02、so2等氣體的等離子體處理，可以改變表面的化學組成，引入相應新的官能基團∶-nh2、-oh、-cooh、-so3h等。這些官能團可使聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚四氟乙烯等這些惰性的基材變成官能團材料，可以提高表面極性，浸潤性，可粘結性，反應性，極大地提高了其使用價值。與氧等離子體相反，而經含氟氣體的低溫等離子體處理，可在基材表面引入氟原子，使基材具有憎水性。
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氬氣：物理轟擊是氬氣清洗的機理。氬氣是有效的物理等離子體清洗氣體,原因在于它原子的尺寸大。可以用很大的力量轟擊樣品表面。正的氬離子將被吸引到負向電極板。撞擊力足以去除表面上的任何污垢。然后這些氣態污物通過真空泵排出。
氧氣：化學工藝中等離子體與樣品表面上的化合物反應。例如有機污染物可以有效地用氧氣等離子去掉這里氧氣等離子與污染物反應,產生二氧化碳、一氧化碳和水。一般地說,化學反應清除有機污染物效果更好。氧氣是等離子清洗常用的活性氣體，屬于物理+化學的處理方式，電離后產生的離子體能夠對表面進行物理轟擊，形成粗糙表面。同時高活性的氧離子能夠與被斷鍵后的分子鏈發生化學反應形成活性基團的親水表面，達到表面活化的目的；被斷鍵后的有機污染物的元素會與高活性的氧離子發生化學反應，形成co、co2、h2o等分子結構脫離表面，達到表面清洗的目的。氧氣主要應用于高分子材料表面活化及有機污染物去除，但不適用于易氧化的金屬表面。真空等離子狀態下的氧等離子呈現淡藍色，部分放電條件下類似白色。放電環境光線比較亮，肉眼觀察時可能會出現看不到真空腔體內有放電的情況。
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