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等离子清洗机耳机听筒清洗
振膜层厚度很薄,要提高其粘接效果,采用化学方法处理,对振膜层材料有直接影响,从而影响振膜层效果。等离子清洗机处理技术可以有效提高粘接效果,满足需求,而且振膜材料也不会发生改变。经过试验,采用等离子清洗机处理工艺生产的耳机,各部件间的粘接效果明显提高,在长时间的高音测试中不会出现断音等现象,使用寿命大大提高。   采用等离子体清洗技术,一方面可以使电声器件点胶封装工艺过程中的被覆面变得粗糙化,增加被覆面的粗糙度,改进被覆表面的结合能,大大提高其亲水性,有利于胶液的流动和平滑,改善粘合效果,减少粘合过程中气泡的形成,有利于引线、焊点和基板之间的接合,另一方面,在锡丝焊接工艺中同时进行物理和化学反应,等离子清洗机可以有效地消除多次烘烤固化时的表面氧化和有机污染物,提高锡丝焊线的键合拉力,增加引线、焊点和基板之间的焊接强度,进而提高良率,提高生产效率。   等离子清洗机技术具有彻底式剥离清洗、无污染、无残留物等特点,与湿式药剂清洗相比,不仅能降低企业的生产成本,提高生产效率,而且能有效地利用绿色资源,有利于环境生态建设。
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单纯等离子体作用下甲烷转化机理分析
目前多数研究者认为等离子体活化甲烷转化的机理是自由基反应历程。等离子体放电激发产生大量的高能电子,这些高能电子与甲烷分子发生非弹性碰撞,将稳定的甲烷分子分裂为不同的活性基团,上述活性基团彼此偶合形成C2烃产物。 从能量角度来看,在等离子体作用下,高能电子的能量(1~20 eV)足以使 CH4分子的C-H键断裂(C-H键平均键能为4.3eV,CH3-H解离能为4.5eV), 从而在气相中形成CHx(x=0~3)自由基;CHx自由基随之在器壁、电极等固体表面进行定向复合,形成产物从表面脱附出来。在等离子体体系中,等离子体的主要作用是活化甲烷分子形成CHx自由基,自由基的类型和浓度由等离子体源及其能量相关参数决定;通过其表面性能调节自由基在表面进行定向复合反应,同时为自由基复合传递能量。 采用发射光谱原位诊断技术可以对大气压甲烷等离子体中激发态活性物种进行诊断,在250~800 nm波长范围内,能够得出等离子体作用下甲烷转化过程中生成的主要活性物种为:CH(430.1~438.7nm)、C(563.2 nm、589.1 nm)、C2(512.9 nm、516.5 nm)和H(434.1 nm、486.1 nm和656.3 nm)。 在等离子体放电区,首先产生高能电子。这些高能电子与甲烷分子发生非弹性碰撞,进而生成大量的活性物种及活性自由基,自由基再进一步碰撞结合生成 新的物质。 CH4+e*—>CH3+H+e               (3-1) CH3+e*—>CH2+H+e               (3-2) CH2+e*—>CH+H+e                 (3-3) CH+e*—>C+H+e                      (3-4) CH4+e*—>CH2+2H(H2)+e      (3-5) CH4+e*—>CH+3H(H2+H)+e    (3-6) CH4+e*—C+4H(2H2)+e            (3-7) 自由基之间发生偶合反应并生成如下产物(M为第三体、反应器壁等): CH3+CH3+M—>C2H2+M          (3-8) CH2+CH2+M—>C2H4+M          (3-9) CH3+CH2+M—>C2H4+H+M     (3-10) CH +CH +M—>C2H2+M            (3-11) CH +CH2+M—>C2H2+H+M      (3-12) CH3+C+M—>C2H2+H+M         (3-13) 由于体系内浓度高的粒子是甲烷分子,所以甲烷分子与各种甲基自由基碰撞引发新的自由基及生成各种C2烃产物也是不可忽略的重要途径: CH2+CH4+M—>C2H6+M       (3-14) CH+CH4+M—>C2H4+H+M    (3-15) C+CH4+M—>C2H4+M            (3-16) C+CH4+M—>C2H2+H2+M    (3-17) 同时,在甲烷等离子体的发射光谱图中存在C2物种的事实,有理由推断乙炔还可由下列途径生成: C2+H+M—>C2H+M            (3-18) C2H+H+M—>C2H2+M        (3-19) 在大气压脉冲电晕等离子体中,高能电子具有较宽的能量分布范围,因此甲烷等离子体中各种自由基浓度各不相同,反应的主要产物是乙炔和氢,次要产物是乙烯和乙烷这一事实说明;甲烷等离子体中CHx,自由基分布以CH和C为主体,CH3、CH2次之。 C2H6是甲烷脱氢偶联反应的初级产物,C2H4和C2H2分别是C2H6和C2H4进一步脱氢的次级产物,因此存在下列反应途径: CH4→C2H6→C2H4→C2H2    (3-20) 为此,我们分别考察了纯乙烷、纯乙烯在脉冲电晕等离子体中的脱氢反应, 结果表明:纯乙烷脱氢反应的主要产物是C2H4和C2H2,纯乙烯脱氢反应的主要产物是C2H2,说明等离子体作用下甲烷脱氢偶联反应的确存在如式(3-20) 所示的反应途径。 在等离子体中由甲烷脱氢生成的C2H6和C2H4还会进一步与高能电子作用形成C2H5和C2H3等自由基,因此可以推测甲烷脱氢反应生成微量C3、C4产物主要依下列途径: CH3+C2H5 +M→C3H8 + M         (3-21) CH2 +C2H6 +M→C3H8 + M       (3-22) CH3+C2H3 +M→C3H6 + M         (3-23) CH2+C2H4 +M→C3H6 + M        (3-24) C2H5 +C2H5 +M→C4H10 +M    (3-25) 光谱分析结果证实等离子体作用下甲烷脱氢反应主要是自由基历程,因此多种反应途径并存。但在大气压脉冲电晕等离子体作用下甲烷脱氢反应中,CH自由基不仅在浓度分布上占优势,具有较低的空间立体阻碍,且与C2H6、C2H4相比,C2H2更为稳定,因此反应的主产物是C2H2。  
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等离子清洗机气体作用
在使用等离子清洗机清洗物体之前,应先分析被清洗的物体和污垢,然后选择相应的气体。根据等离子体的作用原理,选择的气体可以分为两种,一种是氢气、氧气等反应性气体,其中氢气主要用于清洗金属表面的氧化物进行还原反应。等离子清洗机引入的氧气主要用于清洗物体表面的有机物。         另一种是等离子清洗机充入氩气、氦气、氮气等非反应性气体。氮等离子体处理可以提高材料的硬度和耐磨性。氩和氦性质稳定,放电电压低(氩原子电离能E为15.57eV),容易形成亚稳态原子。等离子清洗机一方面利用其高能粒子的物理作用清洗容易氧化或还原的物体,Ar+轰击污垢形成挥发性污垢,用真空泵抽走,避免了表面物质的反应;另一方面,亚稳原子容易利用氩形成,然后与氧和氢分子碰撞时发生电荷转换和结合,形成氧氢活性原子作用于物体表面。         虽然在等离子清洗机中使用纯氢气清洗表面氧化物是有效的,但这里主要考虑放电的稳定性和安全性,氩氢混合气体更适用于等离子清洗机应用。此外,对于材料易氧化或易还原的材料等离子清洗机也可以采用颠倒氧气和氩氢气体的清洗顺序来达到清洗彻底的目的。 气体在等离子清洗机中的应用实例: 1、金属表面的去油和清洗:         金属表面往往有油脂、油污、氧化层等有机物。在溅射、喷漆、粘合、粘接、键合、铜焊以及PVD和化学气相沉积涂层之前,需要进行等离子体处理,以获得完全清洁和无氧化物的表面。在这种情况下,等离子体处理具有以下效果: 氧化物去除:         金属氧化物会与处理气体发生化学反应。这种处理使用氢气或氢气-氩气的混合物。有时采用两步处理,一个是用氧气氧化表面5分钟,第二步是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处理。 2、等离子刻蚀:         在等离子刻蚀过程中,被刻蚀的物体会在加工气体的作用下变成气相,处理气体和基体物质被真空泵抽出,并且表面被新鲜的处理气体连续覆盖,不需要的蚀刻部分应该用材料覆盖(例如,在半导体工业中铬被用作覆盖材料)。 等离子体法也用于蚀刻塑料表面,填充混合物可以被氧气灰化。蚀刻方法在如聚甲醛、聚苯硫醚和聚四氟乙烯,在它们印刷和粘合中进行预处理,等离子体处理可以大大增加粘结润湿面积。 3、蚀刻和灰化: PTFE刻蚀:         聚四氟乙烯未经处理不能印刷或粘合。众所周知,使用活性碱金属可以增强附着力,但这种方法不容易掌握,而且溶液有毒。使用等离子体方法不仅可以保护环境,而且可以取得更好的效果。等离子体结构可以使表面能大化,在表面形成活性层,使PTFE可以更好的粘合印刷。 PTFE混合物的刻蚀:         PTFE混合物的蚀刻必须非常小心,以避免填料过度暴露,从而削弱附着力。处理气体可以是氧气、氢气和氩气,它可以应用于聚乙烯、聚四氟乙烯、热塑性弹性体、聚甲醛等。 4、塑料、玻璃和陶瓷的表面活化和清洗:         和聚丙烯、聚四氟乙烯一样,塑料、玻璃、陶瓷都是没有极性的,所以这些材料在印刷、粘接、涂装前都要进行处理。同时,玻璃和陶瓷表面轻微的金属污染也可以用等离子清洗。与燃烧处理相比,等离子处理不会损坏样品。同时,整个表面可以均匀处理,没有有毒气体产生,也可以处理中空和有间隙的样品。         常用的等离子清洗机处理气体有:压缩空气、氧气、氩气、氩氢混合气体、CF4等。
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plasma清洗机特殊气体在等离子体蚀刻中的应用
先进逻辑芯片成套制造工艺包括上千道独立工艺,大约使用了近百种不同类型的气体材料。随着半导体尺越来越接近物理的限制,为了让摩尔定律继续延续使器件达到更小的尺寸,不断有新的材料,新的器件结构和新的工艺被引人到集成电路制造过程当中,其中包括高介电常数材料、锗硅载流子传输增强材料及金属栅极材料;SiCoNiTM预清工艺以及分子束外延生长工艺等,而其中plasma清洗机气体材料的种类和数量也随之不断变化和增加。通常,plasma清洗机气体材料根据用量,生产工艺的难易程度以及安全性分成通用气体和特殊气体两大类。通用气体一般包括氧气(02)氮气(N2)、氢气(H2)、氦气(He)和氩气(Ar)等。而特殊气体(Special Gas,特气)指的是那些在特定工艺中应用的一些不常见的、较难生产的以及高危险性的工业合成气体,可以是纯气、高纯气或由高纯单质气体配制的二元或多元混合气。它们主要应用于薄膜、蚀刻、掺杂、气相沉积、扩散等工艺,在半导体集成电路的制造工艺中非常重要,经常是关键工艺步骤的决定性因素,是电子工业生产不可缺少的原材料。         plasma清洗机半导体集成电路制造工艺中,所有气体都要求有极高的纯度:通用气体一般要控制在7个9以上的纯度(≥99.99999%),特种气体的单独组分则至少要控制在4个9以上的纯度(>99.99%)。气体中的杂质微粒大小要控制在颗粒直径0.1μm以内,其他需要控制的是氧气。水分以及其他痕量杂质,例如金属等。许多特种气体都具有毒性、腐蚀性和自燃性(常温下在特定条件下燃烧)。因此,plasma清洗机在半导体代工厂内特种气体的使用和存储有别于普通的工业气体,是通过独立的闭环配送系统,以安全、清洁的方式输送到不同的工艺站点。         1.通用气体         plasma清洗机通用气体的存储和运输对于气体供应商来说相对简单。它们被存储在半导体代工厂的大型存储罐里或者大型增压管式拖车内。这些气体通过批量气体配送系统输送到超净工作间里面。批量气体配送系统集中控制气体存储及输送的优点在于:一是可靠且稳定的气体供应, 二是减少杂质微粒的污染源,然后是减少日常气体供应中的人为因素干扰。通用气体常分成惰性、还原性和氧化性气体,如表6.1所列。         表6.1通用气体分类及基本特性 气体种类 中文名称 英文名称 英文尚写 用途 特性 惰性气体 氮气 Nitrogen N2 稀释 稳定 氩气 Argon Ar 氦气 Heliun He 还原性气体 氢气 Hydrogen H2 还原 易燃易爆 氧化性气体 氧气 Oxygen 02 氧化 助燃         2.特种气体         plasma清洗机特种气体是指那些供应量相对较少而且不易取得的气体。这些气体通常活性比较强,有较高的毒性和腐蚀性,但由干它们是某些集成电路制造工艺步骤的必须材料来源,所以使用这些特种气体需要非常小心,特种气体通常使用独立加压钢瓶运送到半导体工厂,一般存储在独立的储藏室内,然后气体通过一系列控制、稳压、开关以及清洗系统连接入工艺反应腔内,例如等离子体蚀刻腔体。这个储藏室内还应配有过滤系统用于检测气体纯度以及相应的安全设备,例如泄露报警器和火灾报警器。
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非标工业自动化清洗设备清洗特点
可将表面清洗定义为一种清洗过程,它可以除去吸附在表面上多余的物质,这些物质会对产品的工艺和性能产生不利影响。清洗是先进制造领域中必不可少的工艺环节。工件表面多余材料的清除,应在工业清洗过程中以低成本、尽可能小的环境影响来完成。可用于金属加工和机械运作、工具的表面改性、电子工业、珠宝表面、塑料和玻璃表面、光学装置和医疗器械的表面清洗等,每一个领域的清洗程序都有特定的清洗工艺,随着科技的发展,非标定制的自动清洗设备的出现,使清洗技术也朝着更加高效快速的方向发展。         按精细度要求,工业清洗可分为常规工业清洗、精密工业清洗、超精密工业清洗;按清洗方法可分为物理和化学;按清洗介质可分为湿法和干法。无论如何分类,自动、环保、高效的清洗方法是工业清洗行业所需要的发展方向。         非标自动清理设备的优点:         自动化清洗设备是充分利用科学技术,使清洗工作完全自动化、机械化、系统化、安全人性化的清洗系统。         1、目前我国的人力成本逐年上升,自动化清洗系统可在工业清洗过程中实现机械化自动清洗,不需人工清洗,为生产企业节省了大量人力,大大降低了用人成本。         2、时间就是效率,全面机械化的自动化清洗设备的工作效率往往是手工清洗的数倍甚至数十倍,工业自动清洗系统的高效可大大节省企业生产的时间成本。         3、自动清洗设备通过专业的研究和系统的设计,能使手工难以清洗的边缘部分、缝隙等部位得到更有效的清洗。         4、目前,自动清洗系统大多采用无污染环保的技术,与化学清洗方式相比,无臭、无味、无毒的水介质对环境的污染更轻,更环保。         5、由于清洗系统自动化程度高,程序控制运行更加稳定,改变了传统清洗过程管理粗放,控制不严格等问题。特别是对化工罐车清洗等危险行业,自动化清洗系统使得清洗的安全性大大提高。         目前,清洗产业几乎渗透到了所有的工业领域,包括石油、化学、能源、电力、冶金、建筑、机械和电子、运输、纺织、印刷、甚至核工业,并且得到了社会的广泛认同。非标定制的自动清洗系统使工业清洗具有节能、高效、降耗、安全、稳定等特点,在提高产品质量、加快生产速度、延长设备使用寿命、减少环境污染、净化和美化环境等方面有巨大的贡献,使工业清洗行业向前迈开了一大步。         根据不完全统计,中国工业清洗设备和工业清洗剂的市场份额已达数千亿元人民币,各类清洗设备的生产、经营和施工企业已超过一万家,清洗剂的生产、销售企业已达数千家。现在仅清洗用品的制造商、分销商和代理商在国内就达4000多家,工业清洗已经形成了一个庞大的产业。         在工信部发布的工业绿色发展规划中,工业绿色发展的整体水平将会有所提升,而工业清洗也必然需要更多自动化清洗系统的应用,如何实现工业清洗的全面系统自动化已成为必然趋势,也将成为工业清洗企业的研究方向。
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在线式真空等离子清洗机
在线式真空等离子清洗机的主要结构包括:机架、自动投料设备和自动清洗设备;上下料推料机构,上下料取料放置平台,上下料输送系统,上下料拨料机构、反应仓、设备主体结构及电气控制系统等。在线式真空等离子清洗机整体结构简单,使用方便,其效率非常高;整机结构紧凑,性能全面,处理效果均匀稳定,配置灵活,性价比高。并可由人工或前工序自动完成上料、上料、定位、开应料门、投料、清洗和出料,再由人工下料或按照工序自动完成下料、上料、下料。在线式真空等离子体清洗机是一种自动搬运物料的设计理念,与传统的等离子清洗系统相比,减少了人工搬运节约成本,提高了设备的自动化水平。         在线式真空等离子清洗属于高精度干式清洗,其原理是利用射频源产生的高压交流电场,将氧、氩、氢等工艺气体激发成高活性或高能量的离子,通过化学反应或物理作用对工件表面进行处理,达到分子水平上的污染物去除,提高表面活性。针对不同的污染物,采用不同的清洗工艺,可达到理想的清洗效果。         真空等离子体清洗在的真空下产生等离子体与有机污染物和微颗粒污染物反应或碰撞形成挥发性物质,通过工作气流和真空泵将挥发性物质清除,从而使工件达到表面清洁作用。等离子体清洗是一种剥离式清洗,其特点是清洗后对环境无污染。在线式等离子设备是在成熟的等离子体工艺和设备制造基础上,增加了上下料、送料等自动化功能。对IC封装中引线框进行预清洗,如点胶装片、芯片键合和塑封前清洗,在极大地提高粘接和键合强度等性能的同时,避免了人为因素对引线框的长期接触所造成的二次污染,同时也避免对芯片造成的损坏。         在线式等离子清洗广泛应用于胶粘、焊接、印刷、涂层等场合,通过等离子体作用于产品表面,提高其表面活性,并活化表面性能,可显著改善产品,已成为中高档产品表面性能处理必不可少的设备。在线式真空等离子清洗机集中于等离子体表面改性或等离子体表面处理应用。正是利用了等离子体的高能和不稳定性,对待处理材料的表面进行清洗、活化和激活,从而改变表面的微观结构、化学性质和能量。         等离子体与物体表面的作用可分为物理作用(离子轰击)和化学作用。物理化学反应机制是活性粒子轰击待清洗表面,使污染物脱离表面,被真空泵吸出;化学反应机制是各种活性粒子与污染物反应产生挥发性物质,再由真空泵吸出挥发性物质。         等离子体清洗以物理反应为主,其自身无化学反应,清洗表面不留氧化物,可保持被清洗物的化学纯净;缺点是对表面有少量的损伤,会产生很大的热效应,对被清洗物表面的各种不同物质选择性差,腐蚀速度低。         利用化学反应等离子体进行清洗,其优点是清洗速度高,选择性好,能更有效地清除有机物,缺点是会在表面产生氧化物。与物理反应相比,化学反应的缺点是不容易克服的。而两种反应机理对表面微观形貌的影响有显著差异,物理反应可以使表面在分子水平上变得更“粗糙”,从而改变表面粘结的性质。         此外,等离子体清洗在表面反应机理中,物理反应和化学反应都起着重要作用,也就是反应离子腐蚀和反应离子束腐蚀,两种清洗可以相互促进,离子轰击使被清洗的表面使其化学键减弱形成原子态,容易吸收反应剂,离子碰撞使被清洗物受热,使之更容易发生反应,具有较好的选择性、清洗率、均匀性和方向性。
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