使用等離子體是一種有效的清潔方式,無需使用危險溶劑。等離子體是一種電離氣體,能夠導電并從電源中吸收能量。人為的等離子體通常是在低壓環境下產生的(閃電和北極光是自然發生的等離子體的例子)。當氣體吸收電能時,其溫度升高,導致離子振動更快,并 "擦洗 "一個表面。
在半導體加工中,等離子體清洗通常被用來在焊線前準備晶圓表面。去除污染(助焊劑)可以加強粘接的粘性,這有助于延長設備的可靠性和壽命。
在生物醫學應用中,等離子體清洗對于實現合成生物材料和天然組織之間的兼容性很有用。表面改性可以限度地減少不良反應,如炎癥、感染和血栓形成。
典型應用:
- 電線連接表面處理
- 去除污染物(焊劑)或對表面進行消毒
- 促進兩個表面之間的粘連
- 控制表面張力以達到疏水或親水的表面
- 提高生物相容性
- 通過交聯提高聚合物的性能,減少磨損設備的摩擦力
等離子清洗如何工作一一離子激發
當氣體吸收電能時,其溫度升高導致離子振動加快。在惰性氣體(如氬氣)中,被激發的離子可以轟擊表面并去除少量材料。在活性氣體的情況下,如氧氣,會發生離子轟擊和化學反應。因此,有機化合物和殘留物會揮發并被清除。
無線電頻率(RF)、微波、交流電或直流電可以給氣體等離子體提供能量。氣體等離子體中的高能物種包括離子、電子、自由基、可轉移物質和短波紫外線(UV)范圍內的光子。高能物種轟擊基體,導致能量從等離子體轉移到表面。能量轉移通過化學和物理過程耗散到整個基材上,以達到理想的表面改性--在不改變材料的大體屬性的情況下,與幾百埃到10微米的表面深度發生反應。