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等离子清洗机工作原理

等离子清洗机工作原理
等离子清洗机工作原理

等离子清洗机工作原理

1、何谓等离子清洗机

等离子清洗机采用气体作为清洗介质,有效地避免了因液体清洗介质对被清洗物带来的二次污染。等离子清洗机外接一台真空泵,工作时清洗腔中的等离子体轻柔冲刷被清洗物的表面,短时间的清洗就可以使有机污染物被彻底地清洗掉,同时污染物被真空泵抽走,其清洗程度达到分子级。等离子清洗器除了具有超清洗功能外,在特定条件下还可根据需要改变某些材料表面的性能,等离子体作用于材料表面,使表面分子的化学键发生重组,形成新的表面特性。对某些有特殊用途的材料,在超清洗过程中等离子清洗器的辉光放电不但加强了这些材料的粘附性、相容性和浸润性,并可消毒和杀菌。等离子清洗器广泛应用于光学、光电子学、电子学、材料科学、生命科学、高分子科学、生物医学、微观流体学等领域。

等离子清洗机的应用,起源于20世纪初,随着高科技产业的快速发展,其应用越来越广,目前已在众多高科技领域中,居于关键技术的地位,等离子清洗技术对产业经济和人类文明影响最大,首推电子资讯工业,尤其是半导体业与光电工业。

等离子清洗机已应用于各种电子元件的制造,可以确信,没有等离子清洗机及其清洗技术,就没有今日这么发达的电子、资讯和通讯产业。此外,等离子清洗机及其清洗技术也应用在光学工业、机械与航天工业、高分子工业、污染防治工业和量测工业上,而且是产品提升的关键技术,比如说光学元件的镀膜、延长模具或加工工具寿命的抗磨耗层,复合材料的中间层、织布或隐性镜片的表面处理、微感测器的制造,超微机械的加工技术、人工关节、骨骼或心脏瓣膜的抗摩耗层等皆需等离子技术的进步,才能开发完成。

等离子技术是一新兴的领域,该领域结合等离子物理、等离子化学和气固相界面的化学反应,此为典型的高科技产业,需跨多种领域,包括化工、材料和电机,因此将极具挑战性,也充满机会,由于半导体和光电材料在未来得快速成长,此方面应用需求将越来越大。

2 、等离子清洗机的技术原理

2.1 什么是等离子体

等离子体是物质的一种存在状态,通常物质以固态、业态、气态3种状态存在,但在一些特殊的情况下可以以第四中状态存在,如太阳表面的物质和地球大气中电离层中的物质。这类物质所处的状态称为等离子体状态,又称位物质的第四态。

等离子体中存在下列物质。处于高速运动状态的电子;处于激活状态的中性原子、分子、原子团(自由基);离子化的原子、分子;分子解离反应过程中生成的紫外线;未反应的分子、原子等,但物质在总体上仍保持电中性状态。

2.2 如何用人工方法制得等离子体

除了在自己已存在的等离子体以外,用人工方法在一定范围内也可以制得等离子体。最早是在1927年,当水银蒸气在高压电场中的放电时由科研人员发现等离子体。后面的发现是通过多种形式,如电弧放电、辉光放电、激光、火焰或者冲击波等,都可以使处于低气压状态的气体物质转变成等离子体状态。

如在高频电场中处于低气压状态的氧气、氮气、甲烷、水蒸气等气体分子在辉光放电的情况下,可以分解出加速运动的原子和分子,这样产生的电子和解离成点有正、负电荷的原子和分子。这样产生的电子在电场中加速时会获得高能量,并与周围的分子或原子发生碰撞,结果使分子和原子中又激发出电子,而本身又处于激发状态或离子状态,这时物质存在的状态即为等离子体状态。在一般资料中常可以见到用下述反应式表述的等离子体形成过程。

如氧气等离子体形成过程即可用下列6个反应式来表示:

第一个反应式表示氧气分子在得到外界能量后变成氧气阳离子,并放出自由电子过程,第二个反应式表示氧气分子在得到外界能量后分解形成两个氧原子自由基的过程。第三个反应式表示氧气分子在具有高能量的激发态自由电子作为下转变成激发态。第四第五反应式则表示激发态的氧气分子进一步发生转变,在第四个反应式中,氧气饿饭脑子回到通常状态的同时发出光能(紫外线)。在第五个反应式中,激发态的氧气分子分解成两个氧原子自由基。第六个反应式表示氧气分子在激发态自由电子的作用下,分解成氧原子自由基和氧原子阳离子的过程,当这些反应连续不断发生,就形成氧气等离子体,其他气体的等离子体的形成过程也可用相似的反应式描述。当然实际反应要比这些反应式描述的更为复杂。

2.3 等离子体的种类

(1)低温和高温可分为高温等离子体和低温等离子体两类,在等离子体中,不同微粒的温度实际上是不同的,所具有的温度是与微粒的动能即运动速度质量有关,把等离子体中存在的离子的温度用Ti表示,电子的温度用Te表示,而原子、分子或原子团等中性粒子的温度用Tn表示,对于Te大大高于Ti和Tn的场合,即低压体气的场合,此时气体的压力只有几百个帕斯卡,当采用直流电压或高频电压做电场时,由于电子本身的质量很小,在电池中容易得到加快,从而可获得平均可达数电子伏特的高能量,对于电子,此能量的对应温度为几万度(K),而弟子由于质量较大,很难被电场加速,因此温度仅几千度。由于气体粒子温度较低(具有低温特性),因此把这种等离子体称为低温等离子体。当气体处于高压状态并从外界获得大量能量时,粒子之间的相互碰撞频率大大增加,各种微粒的温度基本相同,即Te基本与Ti及Tn相同,我们把这种条件下得到的等离子体称为高温等离子体,太阳就是自己界中的高温等离子体。由于高温等离子体对物体表面的作用过于强强烈,因此在实际应用中很少使用,目前投入使用的只有低温等离子体,因为在本文中将低温等离子体简称为等离子体,希望不会引起读者误解。

(2)活泼气体和不活泼气体等离子体,根据产生等离子体时应用的气体的化学性质不同,可分为不活泼气体等离子体和活泼气体等离子体两类,不活泼气体如氩气(Ar)、氮气(N2)、氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)等,活泼气体如氧气(O2)、氢气(H2)等,不同类型的气体在清洗过程中的反应机理是不同的,活泼气体的等离子体具有更强的化学反应活性,这将在后面结合具体应用实例介绍。

2.4 等离子体与物体表面的作用

在等离子体中除了气体分子、离子和电子外,还存在受到能量激励状态的电中性的原子或原子团(又成自由基),以及等离子体发射出的光线,其中波的长短、能量的高低在等离子体与物质表面相互作用时有着重要作用。

2.4.1 原子团等自由基与物体表面的反应

由于这些自由基呈电重型,存在寿命较长,而且在离子体中的数量多于离子,因此自由基在等离子体中发挥着重要作用,自由基的作用主要表现在化学反应过程中能量传递的"活化"作用,处于激发状态的自由基具有较高的能量,因此易于与物体表面分子结合时会形成新的自由基,新形成的自由基同样处于不稳定的高能量状态,很可能发生分解反应,在变成较小分子同时生成新的自由基,这种反应过程还可能继续进行下去,最后分解成水、二氧化碳之类的简单分子。在另一些情况下,自由基与物体表面分子结合的同时,会释放出大量的结合能,这种能量又成为引发新的表面反应推动力,从而引发物体表面上的物质发生化学反应而被去除。

2.4.2 电子与物体表面的作用

一方面电子对物体表面的撞击作用,可促使吸附在物体表面的气体分子发生分解和解吸,另一方面大量的电子撞击有利引起化学反应。由于电子质量极小,因此比离子的移动速度要快的多,当进行等离子体处理时,电子要比离子更早达到物体表面,并使表面带有负电

荷,这有利于引发进一步反应。

2.4.3 离子与物体表面的作用

通常指的是带正电荷的阳离子的作用,阳离子有加速冲向带负电荷表面的倾向,此时使物体表面获得相当大的动能,足以撞击去除表面上附着的颗粒性物质,我们在这种现象称为溅射现象,而通过离子的冲击作用可极大促进物体表面化学反应发生的几率。

2.4.4 紫外性与物体表面的反应

紫外性具有很强的光能,可使附着在物体表面物质的分子键发生断裂而分解,而且紫外线具有很强的穿透能力,可透过物体的表面深入达数微米而产生作用。

综上所述,可知等离子清洗是利用等离子体内的各种具有高能量的物质和活化作用,将附着在物体表面的污垢彻底剥离去除。

3 离子清洗机/等离子清洗设备的结构及工作原理研究

3.1 离子清洗机/等离子清洗设备的基本构造

根据用途的不同,可选用多种构造的等离子清洗设备,并可通过选用不同种类的气体,调整装置的特征参数等方法使工艺流程实现最佳化,但等离子体清洗装置的基本结构大致是相同的,一般装置可由真空室、真空泵、高频电源、电极、气体导入系统、工件传送系统和控制系统等部分组成。通常使用的真空泵是旋转油泵,高频电源通常用13.56M赫兹的无线电波,设备的运行过程如下:

(1)被清洗的工件送入真空室并加以固定,启动运行装置,开始排气,使真空室内的真空程度达到10Pa左右的标准真空度。一般排气时间大约需要2min。

(2)向真空室引入等离子清洗用的气体,并使其压力保持在100Pa。

根据清洗材质的不同,可分别选用氧气、氢气、氩气或氮气等气体。

(3)在真空室内的电极与接地装置之间施加高频电压,使气体被击穿,并通过辉光放电而发生离子化和产生等离子体。让在真空室产生的等离子体完全笼罩在被处理工件,开始清洗作业。一般清洗处理持续几十秒到几分钟。

(4)清洗完毕后切断高频电压,并将气体及汽化的污垢排出,同时向真空室内鼓入空气,并使气压升至一个大气压。

3.2 等离子清洗的特点和优势

与湿法清洗相比,等离子清洗的优势表现在以下8个方面:

(1)在经过等离子清洗以后,被清洗物体已经很干燥,不必再经干燥处理即可送往下道工序。

(2)不使用三氯乙甲ODS有害溶剂,清洗后也不会产生有害污染物,属于有利于环保的绿色清洗方法。

(3)用无线电波范围的高频产生的等离子体与激光等直射光线不同,它的方向性不强,因此它可以深入物体的微细孔眼和凹陷的内部并完成清洗任务,所以不必过多考虑被清洗物体形状的影响,而且对这些难清洗部位的清洗效果与用氟里昂清洗的效果相似甚至更好。

(4)整个清洗工艺流程在几分钟即可完成,因此具有效率高的特点。

(5)等离子清洗需要控制的真空度约为100Pa,这种真空度在工厂实际生产中很容易实现。这种装置的设备成本不高,加上清洗过程不需要使用价格昂贵的有机溶剂,因此它的运行成本要低于传统的清洗工艺。

(6)由于不需要对清洗液进行运输、贮存、排放等处理措施,所以生产场地很容易保持清洁卫生。

(7)等离子清洗的最大技术特点是:它不分处理对象,可处理不同的基材,无论是金属、半导体、氧化物还是高分子材料(如聚丙烯、聚氯乙烯、据四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酯、环氧树脂等高聚物)都可用等离子体很好地处理,因此,特别适合不耐热和不耐溶剂的基底

材料。而且还可以有选择地对材料的整体、局部或复杂结构进行部分清洗。(8)在完成清晰去污的同时,还能改变材料本身的表面性能,如提高表面的润湿性能,改善膜的附着力等,这在许多应用中都是非常重要的。

3.3 离子清洗机/等离子清洗设备的原理理论分析

我们先简单的定义什么是等离子体,等离子体是一团含有正离子、电子、自由基及中性气体原子所组成的会发光的气体团,如日光灯、霓红灯发亮的状态,就是属于等离子体发亮的状态。等离子体的产生最主要是靠电子去撞击中性气体原子,使中性气体原子解离而产生等离子体,但中性气体原子核对其外围的电子有一束缚的能量,我们称它为束缚能,而外界的电子能量必须大于此束缚能,才会有能力解离此中性气体原子,但是,此外界的电子往往是能量不足的,没有解离中性气体原子的能力,所以,我们必须用外加能量的方法给原子电子能量,使电子有利用解离此中性气体原子。

要外加能量给电子,最简单的方法就是用平行电极板加一直流电压,电子在电极中,会被带正电的电极所吸引而加速,在加速的过程中电子可以累积能量,当电子的能量达到某一程度时,就有能力来解离中性气体原子,能产生高密度等离子体的方法有很多种,在此我们简单的介绍一些能产生高密度等离子体的方法。

3.3.1 感应偶合式等离子体产生法(ICP)

感应偶合式等离子体与(Inductively-Couplede-Plasma,ICP)的工作原理,就是在线圈上加上一个高频电源,当线圈上的电流改变时,就可有安培定律知道,当感应产生一变动磁场,同时可由法拉第定律知道此变动之磁场会感应出一个反应方向的电场,此电场会加速等离子体中的电子而形成一线圈电流相反的二次电流。并且随着与加于线圈上的电流不断改变,而感应出的电场也不断改变,这不断改变电场与平板式高调波等离子体一样能用来加速电子以维持等离子体,所不同的是电场与电极方向不同。在平板式高调波等离子体中电子受电场影响而运动方向垂直于电极,所以会有许多电子逃离等离子体跑到电极上,使能量消耗在加热电极上,而在感应偶合式等离子中,电子受感应电场的影响而使运动方向与电极平行,因此不会有太多的电子损耗在电极上,固可以维持线圈周围相当高的电子密度。 ICP的主要优点为:

(1)等离子体密度高、解离率高,能够在相当大的压力范围上保持高密度等离子体。

(2)平板式ICP可大面积操作。

(3)ICP等离子体中的电子温度低、离子动能低、等离子体电位低。

(4)等离子体密度及离子转击基板的动能可分开控制。

(5)设备简单。

但其唯一的缺点为线圈电极可能被离子打出而污染镀膜品质,一般改善的方法有:

(1)将线圈电极的一端接地以降低线圈电极之电位,即减少电容效应。

(2)并联一直流电压以防止离子转击。

(3)可使用法拉第屏蔽(Faraday''s shielding)以消除电容效应。

(4)将线圈以介电材料被覆(coating)以降低等离子体电位。

3.3.2 阴极等离子体产生法(HCF)

在一金属管装物,可为圆形、方形、椭圆形或其他形状,在外加一高调波在此管状物上,会产生一个自我偏压,故造成整支管子都是带一偏压,这使得电子无论是往哪一方向作运动,都会被排斥,所以,电子在管内会作来回振荡的运动,固电子在碰撞到电极板前,能走更长的距离,这就是表示电子会有更多的机会或几率与中性气体原子产生碰撞,从而产生等离子体。

3.3.3 电子回旋共振电浆产生法(ECR)

此为微波(Microwave)与磁场共同组合的一种等离子体产生法,电子在磁场中会作旋

转的运动,当磁场强度越来越强时,电子旋转的速度会越快,在磁场强度为875GA/m时,电子旋转的频率为2.45G赫兹,此频率恰巧为微波的频率,因频率相近而产生共振,此共振现象就有利于电子吸收微波的能量,因拥有较高能量的电子,这将有助于等离子体的产生。

3.3.4 电容耦合式与感应耦合式离子体的差异性能比较

传统型的离子设备一般又称电容耦合等离子机(capacitor coupled plasma,CCP或CP)或电场耦合式等离子机(electric field coupled plasma),因为两电极间所形成电容之间产生电场的等效电路故称之。这种电容式的等离子体系统虽行之有年,却有其据点存在,当粒子被RF电场加速时,其粒子顺着电场方向来回碰撞,因此造成两个问题,一为粒子因向上下电机板加速产生碰撞造成动能的损耗,二为由于晶片通常置于其中一电极,在粒子向两极加速的中过程中,易于对晶片上的元件造成损伤,又由于粒子动能的损耗使得电浆的效率无法提高,因此其密度只能维持在109ion/cm3的数量级,因此电容式电浆用于蚀刻时,基本上是具有物物理蚀刻和化学蚀刻双重作用的合成,限于等离子体密度无法提高,单位面积内的活化离子数目以及化学蚀刻反应也受到了带电粒子数目的限制,在低压状况下(1.333mPa以下),由于离子数目过低而造成等离子体无法维持的状况,因此电容耦合式电浆很难用于低压下蚀刻而且也不是很有效率,为了避免此一困扰,使用者将制成的压力提高到及几毫帕或几十豪帕的范围,此压力范围若应用于CVD就很好,但是若应用于蚀刻就会产生等向蚀刻的效应,此效应和化学蚀刻并没有太大差别,因为在此压力范围内,粒子的mean free-path已小到0.1mm以下,粒子进入晶片表面法向分量与切向分量已没任何差别。因此其纵向蚀刻速率与横向蚀刻速率几近相等,即所谓的"等向蚀刻"。

20世纪80年代末期,出现了磁场耦合方式的等离子体,或称感应耦合式(Inductively Coupled Plasma,ICP)在特性上取代了电场耦合方式(即电容式等离子体),该种等离子体在结构上由电感产生感应磁场,再利用此磁场产生感应而得到二次感应而得到二次感应电流环绕此磁场,由于此结构类似变压器原理,因此又称之为变压器耦合待离子体(transformer coupled plasma)此结构的优点在于带电粒子功能损耗的缺点而使得效率大大提升,借而提升电浆密度,更有利的一点是因为粒子的加速方向平行于晶牌片表面的切线方向,因此不至于造成对元件的损伤,这种封闭式的加速路径使得粒子之间的碰撞几率大大增加,因此,磁场耦合式等离子体的密度高达1011-1013ion/cm3数量级。更重要的一点是由于其效率高、密度大,等离子体在压力低于0.133mPa以下的范围仍可维持1011-1013ion/cm2的数量级。由于此一优点,等离子体系统的工作压力可以延伸到0.133mpa以下,低工作压力得好处在于粒子的mean -free-path大,借由偏移压场可以辅助带电粒子向晶片的入射方向,不致因受到太多的碰撞而产生散射效应,此入射方向决定蚀刻角度的关键参数。在0.133-1.133mPa的压力范围下操作,其蚀刻角度可以到近于90度的垂直效果,此乃高密度等离子体的重要特性之一。

3.3.5 等离子清洗机机理分析

电浆与材料表面可产生的反应主要有两种,一种是靠自由基来做化学反应,另一种则是靠等离子作物理反应,以下将作更详细的说明。

(1)化学反应(Chemical reaction)

在化学反应里常用的气体有氢气(H2)、氧气(O2)、甲烷(CF4)等,这些气体在电浆内反应成高活性的自由基,其方程式为:

这些自由基会进一步与材料表面作反应。

其反应机理主要是利用等离子体里的自由基来与材料表面做化学反应,在压力较高时,对自由基的产生较有利,所以若要以化学反应为主时,就必须控制较高的压力来近进行反应。

(2)物理反应(Physical reaction)

主要是利用等离子体里的离子作纯物理的撞击,把材料表面的原子或附着材料表面的原子打掉,由于离子在压力较低时的平均自由基较轻长,有得能量的累积,因而在物理撞击时,离子的能量越高,越是有的作撞击,所以若要以物理反应为主时,就必须控制较的压力下来进行反应,这样清洗效果较好。

随着汽车行业的发展,其各方面性能要求越来越高。点火线圈有提升动力,最明显的效果是提升行驶时的中低速扭距;消除积碳,更好的保护发动机,延长发动机的寿命;减少或消除发动机的共振;燃油充分燃烧,减少排放等诸多功能。要使点火线圈充分发挥它的作用,其质量、可靠度、使用寿命等要求必须达到标准,但是目前的点火线圈生产工艺尚存在很大的问题——点火线圈骨架外浇注环氧树脂后,由于骨架在出模具前表面含大量的挥发性油污,导致骨架与环氧树脂结合面粘合不牢靠,成品使用中,点火瞬间温度升高,会在结合面微小的缝隙中产生气泡,损坏点火线圈,严重的还会发生爆炸现象。

点火线圈骨架使用等离子处理后,不仅可去除表面的难挥发性油污,而且可大大提高骨架表面活性,即能提高骨架与环氧树脂的粘合强度,避免产生气泡,同时可提高绕线后漆包线与骨架触点的焊接强度。这样一来点火线圈在生产过程中各方面性能得到明显改善,提高了可靠度和使用寿命。

等离子清洗机工作原理

等离子清洗机工作原理分析: 电浆与材料表面可产生的反应主要有两种,一种是靠自由基来做化学反应,另一种则是靠等离子作物理反应,以下将作更详细的说明。 (1)化学反应(Chemical reaction) 在化学反应里常用的气体有氢气(H2)、氧气(O2)、甲烷(CF4)等,这些气体在电浆内反应成高活性的自由基,其方程式为: 这些自由基会进一步与材料表面作反应。 其反应机理主要是利用等离子体里的自由基来与材料表面做化学反应,在压力较高时,对自由基的产生较有利,所以若要以化学反应为主时,就必须控制较高的压力来近进行反应。(2)物理反应(Physical reaction) 主要是利用等离子体里的离子作纯物理的撞击,把材料表面的原子或附着材料表面的原子打掉,由于离子在压力较低时的平均自由基较轻长,有得能量的累积,因而在物理撞击时,离子的能量越高,越是有的作撞击,所以若要以物理反应为主时,就必须控制较的压力下来进行反应,这样清洗效果较好,为了进一步说明各种设备清洗的效果。 等离子体清洗机的机理,主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。就反应机理来看,等离子体清洗通常包括以下过程:无机气体被激发为等离子态;气相物质被吸附在固体表面;被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子;产物分子解析形成气相;反应残余物脱离表面。 等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型,均可进行处理,对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料,如聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理,并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。 等离子体清洗还具有以下几个特点:容易采用数控技术,自动化程度高;具有高精度的控制装置,时间控制的精度很高;正确的等离子体清洗不会在表面产生损伤层,表面质量得到保证;由于是在真空中进行,不污染环境,保证清洗表面不被二次污染。 等离子清洗机的清洗分类: 1 反应类型分类 等离子体与固体表面发生反应可以分为物理反应(离子轰击)和化学反应。物理反应机制是活性粒子轰击待清洗表面,使污染物脱离表面最终被真空泵吸走;化学反应机制是各种活性的粒子和污染物反应生成易挥发性的物质,再由真空泵吸走挥发性的物质。 以物理反应为主的等离子体清洗,也叫做溅射腐蚀(SPE)或离子铣(IM),其优点在于本身不发生化学反应,清洁表面不会留下任何的氧化物,可以保持被清洗物的化学纯净性,腐蚀作用各向异性;缺点就是对表面产生了很大的损害,会产生很大的热效应,对被清洗表面的各种不同物质选择性差,腐蚀速度较低。以化学反应为主的等离子体清洗的优点是清洗速度较高、选择性好、对清除有机污染物比较有效,缺点是会在表面产生氧化物。和物理反应相比较,化学反应的缺点不易克服。并且两种反应机制对表面微观形貌造成的影响有显著不同,物理反应能够使表面在分子级范围内变得更加“粗糙”,从而改变表面的粘接特性。还有一种等离子体清洗是表面反应机制中物理反应和化学反应都起重要作用,即反应离子腐蚀或反应离子束腐蚀,两种清洗可以互相促进,离子轰击使被清洗表面产生损伤削弱其化学键或者形成原子态,容易吸收反应剂,离子碰撞使被清洗物加热,使之更容易产生反应;其效果是既有较好的选择性、清洗率、均匀性,又有较好的方向性。 典型的等离子体物理清洗工艺是氩气等离子体清洗。氩气本身是惰性气体,等离子体的氩气不和表面发生反应,而是通过离子轰击使表面清洁。典型的等离子体化学清洗工艺是氧气等

离子清洗机工作原理2010

等离子清洗机工作原理2010-3-12 9:26:37 来源:迈可诺技术有限公司1、何谓等离子清洗机 等离子清洗机采用气体作为清洗介质,有效地避免了因液体清洗介质对被清洗物带来的二次污染。等离子清洗机外接一台真空泵,工作时清洗腔中的等离子体轻柔冲刷被清洗物的表面,短时间的清洗就可以使有机污染物被彻底地清洗掉,同时污染物被真空泵抽走,其清洗程度达到分子级。等离子清洗器除了具有超清洗功能外,在特定条件下还可根据需要改变某些材料表面的性能,等离子体作用于材料表面,使表面分子的化学键发生重组,形成新的表面特性。对某些有特殊用途的材料,在超清洗过程中等离子清洗器的辉光放电不但加强了这些材料的粘附性、相容性和浸润性,并可消毒和杀菌。等离子清洗器广泛应用于光学、光电子学、电子学、材料科学、生命科学、高分子科学、生物医学、微观流体学等领域。 等离子清洗机的应用,起源于20世纪初,随着高科技产业的快速发展,其应用越来越广,目前已在众多高科技领域中,居于关键技术的地位,等离子清洗技术对产业经济和人类文明影响最大,首推电子资讯工业,尤其是半导体业与光电工业。 等离子清洗机已应用于各种电子元件的制造,可以确信,没有等离子清洗机及其清洗技术,就没有今日这么发达的电子、资讯和通讯产业。此外,等离子清洗机及其清洗技术也应用在光学工业、机械与航天工业、高分子工业、污染防治工业和量测工业上,而且是产品提升的关键技术,比如说光学元件的镀膜、延长模具或加工工具寿命的抗磨耗层,复合材料的中间层、织布或隐性镜片的表面处理、微感测器的制造,超微机械的加工技术、人工关节、骨骼或心脏瓣膜的抗摩耗层等皆需等离子技术的进步,才能开发完成。 等离子技术是一新兴的领域,该领域结合等离子物理、等离子化学和气固相界面的化学反应,此为典型的高科技产业,需跨多种领域,包括化工、材料和电机,因此将极具挑战性,也充满机会,由于半导体和光电材料在未来得快速成长,此方面应用需求将越来越大。 2 、等离子清洗机的技术原理 2.1 什么是等离子体 等离子体是物质的一种存在状态,通常物质以固态、业态、气态3种状态存在,但在一些特殊的情况下可以以第四中状态存在,如太阳表面的物质和地球大气中电离层中的物质。这类物质所处的状态称为等离子体状态,又称位物质的第四态。 等离子体中存在下列物质。处于高速运动状态的电子;处于激活状态的中性原子、分子、原子团(自由基);离子化的原子、分子;分子解离反应过程中生成的紫外线;未反应的分子、原子等,但物质在总体上仍保持电中性状态。 2.2 如何用人工方法制得等离子体 除了在自己已存在的等离子体以外,用人工方法在一定范围内也可以制得等离子体。最早是在1927年,当水银蒸气在高压电场中的放电时由科研人员发现等离子体。后面的发现是通过多种形式,如电弧放电、辉光放电、激光、火焰或者冲击波等,都可以使处于低气压状态的气体物质转变成等离子体状态。 如在高频电场中处于低气压状态的氧气、氮气、甲烷、水蒸气等气体分子在辉光放电的情况下,可以分解出加速运动的原子和分子,这样产生的电子和解离成点有正、负电荷的原子和分子。这样产生的电子在电场中加速时会获得高能量,并与周围的分子或原子发生碰撞,结果使分子和原子中又激发出电子,而本身又处于激发状态或离子状态,这时物质存在的状态即为等离子体状态。在一般资料中常可以见到用下述反应式表述的等离子体形成过程。 如氧气等离子体形成过程即可用下列6个反应式来表示: 第一个反应式表示氧气分子在得到外界能量后变成氧气阳离子,并放出自由电子过程,第二个反应式表示氧气分子在得到外界能量后分解形成两个氧原子自由基的过程。第三个反应式表示氧气分子在具有高能量的激发态自由电子作为下转变成激发态。第四第五反应式则

等离子切割机工作原理

第九章空气等离子切割机 第一节空气等离子切割机工作原理 一、等离子弧的产生与特点 通常把电弧密度为自然条件下的电弧密度(未经压缩)的电弧称为自由弧;自由弧的导电气体设有完全电离,电弧的温度在6000℃到8000℃之间。而在气压、电压和磁场的作用下,柱状的自由弧(柱截面积正比于功率)可以压缩成等离子弧,等离子弧的导电截面小能量集中。弧柱中气体几乎可全部达到离子状态。电弧温度可高达15000℃-30000℃。能使金属等物体迅速熔化。 二、等离子切割的原理与应用 切割,一般指的是金属的切割。等离子弧切割是利用极细而高温的等离子弧,使局部金属迅速熔化,再用气流把熔化的金属吹走的切割方法。等离子弧切割由于切割效率高、损耗低、适用范围广等优点已广泛应用于各类工程建设、制造等行业。 三、等离子弧切割电源与氩弧焊电源技术参数比较 四、等离子切割机工作技术参数

五、等离子切割与气体切割比较 第二节等离子切割的起弧方式 一、接触起弧与转移起弧 等离子弧切割一般有两种起弧方式: 1、接触式:即把与极针绝缘的喷嘴贴在工件(联接切割电源正端)上,然后把高频 高压电流加到联接电源负端的电极针(钨针),使极针喷出电弧,电弧在电压、 气压、磁场作用下形成等离子弧,通过大电流维持等离子弧稳定燃烧,然后稍 抬高喷嘴(避免炽热的工件损坏喷嘴),开始切割。其过程简图如图9.1 这种切割方式多适用于小电流(小功率的切割机)。 图9.1 2、转移弧式(维弧式):即把电源正端通过一定的电阻和继电器开关联接到喷嘴上, 使得极针与喷嘴间形成电弧(由于有电阻限流,电弧较小),然后把喷嘴靠近直 接联接电源正端的工件上,极针与工件间便形成能量更大的电弧,电弧被压缩 后形成等离子弧,而喷嘴与电源正端的联接被断开,开始切割。 图9.2为其过程简图 图9.2 转移弧式切割方式可以避免电弧在气压的作用下偏离喷嘴中心而损坏喷嘴。此种方式适用于大功率切割机。 二、转移起弧控制电路原理 转移弧式切割方式要求先在极针上喷嘴间产生小电弧,然后靠近工件产生等离子弧,通以大电流维持电弧稳定后断开用于起弧的高频高压电流以及小电弧,其控制电路原理图9.3 图9.3

Harrick等离子清洗机

产品背景 二次污染。等离子清洗器外接一台真空泵,工作时清洗腔中的等离子体轻柔冲刷被清洗物的表面,短时间的清洗就可以使有机污染物被彻底地清洗掉,同时污染物被真空泵抽走,其清洗程度达到分子级。等离子清洗器除了具有超清洗功能外,在特定条件下还可根据需要改变某些材料表面的性能,等离子体作用于材料表面,使表面分子的化学键发生重组,形成新的表面特性。对某些有特殊用途的材料,在超清洗过程中等离子清洗器的辉光放电不但加强了这些材料的粘附性、相容性和浸润性,并可消毒和杀菌。等离子清洗器广泛应用于光学、光电子学、电子学、材料科学、生命科学、高分子科学、生物医学、微观流体学等领域。 的非等离子清洗器是一种小型化、破坏性的超清洗设备。等离子清洗器采用气体作为清洗介质,有效地避免了因液体清洗介质对被清洗物带来的 我 们 HPC-3HPC-FMG-2HPC-6

应用: * 清洗电子元件、光学器件、激光器件、镀膜基片、芯片。* 清洗光学镜片、电子显微镜片等多种镜片和载片。 * 移除光学元件、半导体元件等表面的光阻物质。 * 清洗ATR 元件、各种形状的人工晶体、天然晶体和宝石。* 清洗半导体元件、印刷线路板。 * 清洗生物芯片、微流控芯片。 * 清洗沉积凝胶的基片。 * 高分子材料表面修饰。 * 牙科材料、人造移植物、医疗器械的消毒和杀菌。 * 改善粘接光学元件、光纤、生物医学材料、宇航材料等所用胶水的粘和力。 特征: * 紧凑的台式设备、没有RF 放射、符合CE 安全标准。* 功率为低、中、高三档可调。 * 两种型号: 清洗舱:长 6.5 英寸,直径3英寸;舱盖可拆卸。 整机尺寸:8.5 英寸H×10英寸W×8英寸D 清洗舱:长 6.5 英寸,直径6英寸;舱盖具备铰链和磁力锁,并有一个可视窗口。 整机尺寸:11英寸H×18英寸W×9英寸D * 选配件 石英等离子清洗舱。quartz Plasma Cleaner chamber 气体计量混合器 flow mixer Plasma Flo TM MYCRO 保留对产品规格或其他产品信息(包括但不限于产品重量、外观、尺寸或其他物理因素)不经通知给予更改的权利。 出版物中可能包含有技术方面不够准确的地方或印刷错误。MYCRO 仅按现状提供本出版物,不附有任何形式的(无论是明示的还是默示的)保证,包括包括(但不限于)对非侵权性、适销性和适用于某特定用途的默示保证。 MYCRO,MYCRO 标志,是MYCRO 在中国或香港地区的商标或注册商标。 其它公司、产品和服务名称为其各自拥有者的商标或服务标记。 基本型:HPC-3 扩展型:HPC-6

等离子切割机工作原理

工作原理: 等离子是加热到极高温度并被高度电离的气体,它将电弧功率将转移到工件上,高热量使工件熔化并被吹掉,形成等离子弧切割的工作状态。 压缩空气进入割炬后由气室分配两路,即形成等离子气体及辅助气体。等离子气体弧起熔化金属作用,而辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的金属。 切割电源包括主电路及控制电路两部分,电气原理方框图见图所示: 主电路包括接触器,高漏抗的三相电源变压器,三相桥式整流器,高频引弧线圈及保护元件等组成。由高漏抗引成陡将的电源外特性。控制电路通过割炬上的按钮开关来完成整个切割工艺过程: 预通气—主电路供电—高频引弧—切割过程—息弧—停止。 主电路的供电由接触器控制;气体的通短由电磁阀控制;由控制电路控制高频振荡器引燃电弧,并在电弧建立后使高频停止工作。 此外,控制电路尚具备以下内部锁定功能: 1.热控开关动作,停止工作。 切割故障 1)割不透: a:板材厚度超过设备适用范围。 b:切割速度太快。 c:割炬倾度过大。 d:压缩空气压力过大或过小。 e:电网电压过低。 2)等离子弧不稳定: a:割炬移动太慢。 b:电源两相供电,工作电压减小。 c:压缩空气压力过大。 割炬的安装、维护及零件更换: 1.安装或更换割炬零件时,将割炬头朝上,然后按保护罩—导电喷咀—气体分配器—电极—割炬体的顺序拆卸;按相反顺序装配。安装喷咀时,要保持与电极的同心度。保护罩要拧紧,喷咀要压紧,若有松动,不能切割。

2.合理使用割炬,将喷咀与工件接触后在引弧;而切割结束时,应先松开手把按钮断弧,再将割炬从工件表面移开,这样可延长零件的使用寿命。当喷咀因中心空大而影响切割质量时应及时更换。 3.电极中心凹陷深达2毫米以上或不能引弧时,可将电极反向安装使用或更新。 4.发现保护罩、分配器裂开或严重损坏时应及时更换。 5.发现割炬体绝缘、人造革外套、电缆线绝缘、气管损坏破裂时,应及时修复或更换。 6.若要卸下割炬,将人造革外套后退,拆开开关连接接线,向后退出手把,再拆割炬体的连接接头。 7.更换新的陶瓷保护罩时,将割炬体上的O形密封圈涂少许凡士林油再旋入,可延长密封圈使用时间。 八、常见故障原因及排除方法:

等离子切割工艺及技术

等离子切割 等离子弧切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化(和蒸发),并借助高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属,尤其是对于有色金属(不锈钢、铝、铜、钛、镍)切割效果更佳;其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候,等离子切割速度快,尤其在切割普通碳素钢薄板时,速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区! 等离子切割发展到现在,可采用的工作气体(工作气体是等离子弧的导电介质,又是携热体,同时还要排除切口中的熔融金属)对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业。 一、等离子弧切割工艺参数 各种等离子弧切割工艺参数,直接影响切割过程的稳定性、切割质量和效果。主要切割规范简述如下: 1.空载电压和弧柱电压 等离子切割电源,必须具有足够高的空载电压,才能容易引弧和使等离子弧稳定燃烧。空载电压一般为120-600V,而弧柱电压一般为空载电压的一半。提高弧柱电压,能明显地增加等离子弧的功率,

因而能提高切割速度和切割更大厚度的金属板材。弧柱电压往往通过调节气体流量和加大电极内缩量来达到,但弧柱电压不能超过空载电压的65%,否则会使等离子弧不稳定。 2.切割电流 增加切割电流同样能提高等离子弧的功率,但它受到最大允许电流的限制,否则会使等离子弧柱变粗、割缝宽度增加、电极寿命下降。 3.气体流量 增加气体流量既能提高弧柱电压,又能增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加集中、喷射力更强,因而可提高切割速度和质量。但气体流量过大,反而会使弧柱变短,损失热量增加,使切割能力减弱,直至使切割过程不能正常进行。 4.电极内缩量 所谓内缩量是指电极到割嘴端面的距离,合适的距离可以使电弧在割嘴内得到良好的压缩,获得能量集中、温度高的等离子弧而进行有效的切割。距离过大或过小,会使电极严重烧损、割嘴烧坏和切割能力下降。内缩量一般取8-11mm。 5.割嘴高度 割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距离。该距离一般为4~10mm。它与电极内缩量一样,距离要合适才能充分发挥等离子弧的切割效率,否则会使切割效率和切割质量下降或使割嘴烧坏。 6.切割速度

等离子清洗机在LCD制造过程中的应用

等离子清洗工艺制造过程中的应用 液晶屏在生产制造过程有需要反复清洗,以去除玻璃上的一些金属颗粒或者其他污染物,还有就是在制造过程中需要粘接或者焊接,传统用化学试剂清洗来达到玻璃表面的活性,让粘接更牢固,但是化学污染和成本问题显得越来越严重。等离子清洗机是完全干法清洗技术,没有化学污染、二次污染、而且能够完全活化的玻璃表面,让后续工艺COG/COB/BGA等更顺利的完成。 1.等离子原理概述:等离子体是物质除了固态、液态、气态三种状态以外的第四种存在状态,如地球大气中电离层中的物质。这类物质所处的状态称为等离子体状态,又称为物质的第四态。 等离子体中存在下列物质: 处于高速运动状态的电子;处于激活状态的中性原子、分子、原子团(自由基);离子化的原子、分子;分子解离反应过程中生成的紫外线;未反应的分子、原子等,但物质在总体上仍保持电中性状态,所以称其为等离子体。 等离子清洗/刻蚀技术是等离子体特殊性质的具体应用。等离子清洗/刻蚀机产生等离子体的装置是在密封容器中的两个电极形成电场,用真空泵实现一定的真空度,随着气体愈来愈稀薄,分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长,受电场作用,它们发生碰撞而形成等离子体,这些离子的活性很高,其能量足以破坏几乎所有的化学键,在任何暴露的表面引起物理或化学反应。以下介绍等离子在不同行业的应用: 等离子清洗技术在电子电路及半导体领域的应用: 等离子表面处理工艺应用于LCD、LED、 IC,PCB,SMT、BGA、引线框架、平板显示器的清洗和蚀刻等领域。等离子清洗过的IC可显著提高焊线邦定强度,以减少电路故障的可能性;封装过程中溢出的树脂、残余的感光阻剂、溶液残渣及其他有机污染物暴露于等离子体区域中,短时间内就能清除。PCB制造商用等离子处理来去除污物和带走钻孔中的绝缘物。对许多产品生产过程中,不论它们是应用于工业还是电子、航空、健康等行业,其可靠性很大一部分都依赖于两个表面之间的粘合强度。不管表面是金属、陶瓷、聚合物、塑料或是其中的复合物,经过等离子处理以后都能有效地提高粘合力,从而提高最终产品的质量。等离子处理在提高任何材料表面的过程中都是安全的、环保的、经济的。 等离子清洗技术在塑料及橡胶(陶瓷、玻璃)行业中的应用: PP、PTFE、PE等橡胶塑料材料是没有极性的,这些材料在未经过表面处理的状态下进行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差,甚至无法进行。利用等离子技术对这些材料进行表面处理,在高速高能量的等离子体的轰击下,这些材料结构表面得以最大化,同时在材料表面引入一些活性基团,即对材料表面进行活化后,这样橡胶、塑料就能够很好的进行印刷、粘合、涂覆等操作。 等离子清洗工艺中需要注意的几点: 等离子清洗/刻蚀机处理材料表面时,处理时的等离子激发的频率、工艺气体、气体流

等离子清洗机应用及原理

等离子清洗机应用及原理 一、金属表面去油及清洁 金属表面常常会有油脂、油污等有机物及氧化层,在进行溅射、油漆、粘合、健合、焊接、铜焊和PVD、CVD涂覆前,需要用等离子处理来得到完全洁净和无氧化层的表面。在这种情况下的等离子处理会产生以下效果: 1.1灰化表面有机层 -表面会受到化学轰击(氧下图) -在真空和瞬时高温状态下,污染物部分蒸发 -污染物在高能量离子的冲击下被击碎并被真空带出 -紫外辐射破坏污染物 因为等离子处理每秒只能穿透几个纳米的厚度,所以污染层不能太厚。指纹也适用。 1.2氧化物去除 金属氧化物会与处理气体发生化学反应(下图) 这种处理要采用氢气或者氢气与氩气的混合物。有时也采用两步处理工艺。第一步先用氧气氧化表面5分钟,第二步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进行处理。 1.3焊接 通常,印刷线路板在焊接前要用化学助焊剂处理。在焊接完成后这些化学物质必须采用等离子方法去除,否则会带来腐蚀等问题。

1.4键合 好的键合常常被电镀、粘合、焊接操作时的残留物削弱,这些残留物能够通过等离子方法有选择地去除。同时氧化层对键合的质量也是有害的,也需要进行等离子清洁。 二、等离子刻蚀 在等离子刻蚀过程中,通过处理气体的作用,被刻蚀物会变成气相(例如在使用氟气对硅刻蚀时,下图)。处理气体和基体物质被真空泵抽出,表面连续被新鲜的处理气体覆盖。不希望被刻蚀部分要使用材料覆盖起来(例如半导体行业用铬做覆盖材料)。 等离子方法也用于刻蚀塑料表面,通过氧气可以灰化填充混合物,同时得到分布分析情况。刻蚀方法在塑料印刷和粘合时作为预处理手段是十分重要的,如POM 、PPS和PTFE。等离子处理可以大大地增加粘合润湿面积。 三、刻蚀和灰化 PTFE刻蚀 PTFE在未做处理的情况下不能印刷或粘合。众所周知,使用活跃的碱性金属可以增强粘合能力,但是这种方法不容易掌握,同时溶液是有毒的。使用等离子方法不仅仅保护环境,还能达到更好效果。(下图) 等离子结构可以使表面最大化,同时在表面形成一个活性层,这样塑料就能够进行粘合、印刷操作。

空气等离子切割机操作规程

等离子切割机安全操作规程 1.操作人员应遵守一般焊工安全操作规程。按规定穿戴好劳动防护用品。 2.操作人员必须经专门安全技术培训,经考试合格,取得特种作业操作资格证后,方能上岗操作。 3.设备附近禁止存放易燃易爆物品,并应备有消防器材。 4.严禁在切割机导轨、工作面放置物品。不得在上面敲打、校直和修整工件。 5.新工件程序输入后,应先试运行,确认无误后再投入运行。 6.开机前应检查导轨、齿条及床身。检查气路系统有泄漏,排放储气筒、油水分离器内积水和杂质。检查消耗品及割炬防撞碰装置。 7.开机后应手动低速X、Y方向开动机床,检查确认有无异常情况。 8.手动升降割炬,检查动作有无异常。 9.起动等离子发生器,根据材料厚度调整气压。 10.切割过程中,观察调高系统及除尘系统工作是否正常,有异常应立即停机处理,排除故障。 11.工作时,操作人员不得离开岗位,注意观察机床运行情况,以免切割机走出有效行程范围或两台发生碰撞造成事故。 12.在运行中设备发生报警和其他故障时,应立即停止运行,及时排除。 等离子切割机的等离子是什么意思? 将气体物质加热到一定的温度,这时构成分子的原子发生分裂,形成为独立的原子,如氮分子会分裂成两个氮原子,我们称这种过程为气体分子的离解.如果再进一步升高温度,原子中的电子就会从原子中剥离出来,成为带正电荷的原子核和带负电荷的电子,这个过程称为原子的电离.当这种电离过程频繁发生,使电子和离子的浓度达到一定的数值时,物质的状态也就起了根本的变化,它的性质也变得与气体完全不同.为区别于固体、液体和气体这三种状态,我们称物质的这种状态为物质的第四态,又起名叫等离子态. 在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。 就在我们周围,也经常看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里,在眩目的白炽电弧里,都能找到它的踪迹。另外,在地球周围的电离层里,在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里,也能找到奇妙的等离子态。 等离子切割机是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化(和蒸发),并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。

真空等离子清洗机系列介绍

一,产品介绍 机台名称:真空等离子清洗机 机台型号:PM120L/PM180L 整机规格:PM120L: 1320(W)×1720(H)×1030(D)mm PM180L: 1400(W)×1720(H)×1050(D)mm 电极规格: PM120L: 10层平板式电极板(470(W)×410(D)mm)可定制 PM180L: 10层平板式电极板(530(L)×400(W)mm)可定制 电源系统:5KW等离子体发生源(40KHz,可选13.56MHz) 控制系统:触摸屏+PLC自动控制 进气系统:2—5路工作气体可选:Ar2、N2、H2、CF4、O2 特点:高精度,快响应,良好的操控性和兼容性,完善的功能和专业的技术支持 用途:适用于摄像头及行业,手机制造、半导体IC领域,硅胶、塑胶、聚合体领域,汽车电子行业,航空工业等等。 1、摄像头、指纹识别行业:软硬结合板金PAD表面去氧化;IR表面清洗、清洁。 2、半导体IC领域:COB、COG、COF、ACF工艺,用于打线、焊接前的清洗 3、硅胶、塑胶、聚合体领域:硅胶、塑胶、聚合体的表面粗化、刻蚀、活化。 二,实验用真空等离子设备PMT-100 机台型号:PMT-100(实验用机) 整机规格:600mm(W)×500mm(D)×400mm(H) 真空室规格:200(W)×200(H)×200(D)mm 电极规格:190 ×150×2层 电源系统:1KW等离子体发生源(可选13.56MHz) 控制系统:触摸屏+PLC自动控制 进气系统:2路工作气体可选:Ar2、N2、H2、CF4、O2

特点:高精度,快响应,良好的操控性和兼容性,完善的功能和专业的技术支持 用途:适用于印制线路板行业,半导体IC领域,硅胶、塑胶、聚合体领域,汽车电子行业,航空工业等。 1、印制线路板行业:高频板表面活化,多层板表面清洁、去钻污,软板、软硬结合板表面 清洁、去钻污,软板补强前活化。 2、半导体IC领域:COB、COG、COF、ACF工艺,用于打线、焊接前的清洗 3、硅胶、塑胶、聚合体领域:硅胶、塑胶、聚合体的表面粗化、刻蚀、活化 三,FPC卷材用卷对卷真空等离子处理机 RTR2000-W550型 机台名称:卷对卷式等离子体处理系统 机台型号: OKSUN-RTR2000L-W800H 处理宽幅: 100mm~800mm(可定制) 真空腔: 2000L(可定制) 电源系统: 2KW~10KW等离子体发生源 控制系统:触摸屏+PLC自动控制 进气系统:标配2路工作气体,可扩展至5路工作气 体(Ar2、N2、H2、CF4、O2) 机台用途:用于处理PI聚酰亚胺薄膜、FPC柔性线路板的真空卷对卷设备; 设备特点:主要用于处理100~600mm宽幅之材料,材料在真空室内部水平处理,上下料简单,可用于刻蚀工艺。 四,卷对卷等离子处理机 RTR6000-W2000型 机台名称:卷对卷式等离子体处理系统 机台型号: OKSUN-RTR6000L-W1800G 处理宽幅: 100mm~1800mm(可定制) 真空腔: 6200L(可定制) 电源系统: 2KW~10KW等离子体发生源 控制系统:触摸屏+PLC自动控制 进气系统:标配2路工作气体,可扩展至5路工作气 体(Ar2、N2、H2、CF4、O2) 机台用途:用于处理PE薄膜、PET薄膜,聚酯薄膜,聚酰亚胺PI薄膜,聚酯纤维布等表面 处理的真空卷对卷设备; 设备容积:6200L;

数控精细等离子切割机专业技术要求

数控精细等离子切割机技术要求 一、招标要求: 1.1投标人必须仔细阅读招标文件的全部条款,并作出明确响应。 1.2招标文件中带“*”号的条款及要求,投标方必须满足,若有一项不满足将导致废标。 1.3投标报价: 1.3.1 对设备进行分项报价,按设备分别填写《投标货物数量、价格表》。 1.3.2 投标报价为含税价,且为设备到需方的价格(应含运保费) 1.3.4 投标方递交文本投标文件的同时,需提供与投标文件内容一致的光盘一张。 二、设备规格名称及数量 设备名称:数控精细等离子切割机 规格:有效切割范围:4000×10000mm,两套精细等离子回转坡口割炬, 切割工件介质: 等离子气体:氧气,空气 保护气:氮气、空气 数量:1台 三、设备用途及基本要求 3.1设备用途:该设备主要用于3-25mm碳钢、合金钢板和铝合金3-20mm的垂直切割下料和自动坡口切割。 3.2基本要求: 3.2.1机床有效切割范围:4000×10000mm,两套精细等离子加回转坡口割炬。其配置的离子切割电源应适合3-25mm碳钢、合金板的切割及开坡口,确保最佳的切割质量。* 3.2.2 机床的设计制造应执行国家和行业相关标准,制造单位需通过IS09001质量认证。设备具有足够的静态、动态、热态刚度和精度;保证系统具有良好和可靠的动态品质。 3.3.3 要求设备生产制造符合国际相关安全认证和有关标准(如CE,ASME,NBBI,U3等),

正常生产作业中,确保不对操作人员造成人身伤害,噪声、粉尘和烟气的排放要求达到中国环保要求。 3.3.4 所生产或采用的机械、液压、电子、电气、仪表组件等,均符合ISO颁布有关标准,计量单位采用公制或英制,并符合国际单位(SI)标准。 3.3.5 机床使用、维修方便,售后服务优良,能快速的对用户的故障问题做出反应,必须能在48小时内(2个工作日)到现场处理问题。 四、供货范围: 4.1设备供货范围: 数控精细氧离子切割机。包括:主机、配套辅机、控制系统等(具体见下表4.1),以及在本技术要求中未提及,但为确保该设备正常、稳定、长期、安全、可靠运行所必须的其他配套设施。 4.1 供货范围表

等离子清洗机工作原理

等离子清洗机工作原理 2010-3-12 来源:迈可诺技术有限公司 >>进入该公司展台 1、何谓等离子清洗机 等离子清洗机采用气体作为清洗介质,有效地避免了因液体清洗介质对被清洗物带来的二次污染。等离子清洗机外接一台真空泵,工作时清洗腔中的等离子体轻柔冲刷被清洗物的表面,短时间的清洗就可以使有机污染物被彻底地清洗掉,同时污染物被真空泵抽走,其清洗程度达到分子级。等离子清洗器除了具有超清洗功能外,在特定条件下还可根据需要改变某些材料表面的性能,等离子体作用于材料表面,使表面分子的化学键发生重组,形成新的表面特性。对某些有特殊用途的材料,在超清洗过程中等离子清洗器的辉光放电不但加强了这些材料的粘附性、相容性和浸润性,并可消毒和杀菌。等离子清洗器广泛应用于光学、光电子学、电子学、材料科学、生命科学、高分子科学、生物医学、微观流体学等领域。 等离子清洗机的应用,起源于20世纪初,随着高科技产业的快速发展,其应用越来越广,目前已在众多高科技领域中,居于关键技术的地位,等离子清洗技术对产业经济和人类文明影响最大,首推电子资讯工业,尤其是半导体业与光电工业。 等离子清洗机已应用于各种电子元件的制造,可以确信,没有等离子清洗机及其清洗技术,就没有今日这么发达的电子、资讯和通讯产业。此外,等离子清洗机及其清洗技术也应用在光学工业、机械与航天工业、高分子工业、污染防治工业和量测工业上,而且是产品提升的关键技术,比如说光学元件的镀膜、延长模具或加工工具寿命的抗磨耗层,复合材料的中间层、织布或隐性镜片的表面处理、微感测器的制造,超微机械的加工技术、人工关节、骨骼或心脏瓣膜的抗摩耗层等皆需等离子技术的进步,才能开发完成。 等离子技术是一新兴的领域,该领域结合等离子物理、等离子化学和气固相界面的化学反应,此为典型的高科技产业,需跨多种领域,包括化工、材料和电机,因此将极具挑战性,也充满机会,由于半导体和光电材料在未来得快速成长,此方面应用需求将越来越大。 2 、等离子清洗机的技术原理 2.1 什么是等离子体 等离子体是物质的一种存在状态,通常物质以固态、业态、气态3种状态存在,但在一些特殊的情况下可以以第四中状态存在,如太阳表面的物质和地球大气中电离层中的物质。这类物质所处的状态称为等离子体状态,又称位物质的第四态。 等离子体中存在下列物质。处于高速运动状态的电子;处于激活状态的中性原子、分子、原子团(自由基);离子化的原子、分子;分子解离反应过程中生成的紫外线;未反应的分子、原子等,但物质在总体上仍保持电中性状态。 2.2 如何用人工方法制得等离子体 除了在自己已存在的等离子体以外,用人工方法在一定范围内也可以制得等离子体。最早是在1927年,当水银蒸气在高压电场中的放电时由科研人员发现等离子体。后面的发现是通过多种形式,如电弧放电、辉光放电、激光、火焰或者冲击波等,都可以使处于低气压状态的气体物质转变成等离子体状态。 如在高频电场中处于低气压状态的氧气、氮气、甲烷、水蒸气等气体分子在辉光放电的情况下,可以分解出加速运动的原子和分子,这样产生的电子和解离成点有正、负电荷的原子和分子。这样产生的电子在电场中加速时会获得高能量,并与周围的分子或原子发生碰撞,结果使分子和原子中又激发出电子,而本身又处于激发状态或离子状态,这时物质

等离子切割机的原理

等离子切割机原理 现代工业需要对重型金属以及合金进行加 工:日常活动所必需的工具及运输载体的制造都离 不开金属。例如,起重机、汽车、摩天大楼、机器人以及悬索桥都是由精确加工成型的金属零部件 构成的。原因很简单:金属材料非常坚固和耐久。 对于大多数制造而言,特别是在满足大型和/或坚 固性方面,金属材料自然成为合理的选择。 有趣的是金属材料的坚固性同时也是它的缺 点:由于金属非常不容易损坏,那么要将其加工成 特定的形状就非常困难。当人们需要加工一个大小和强度与飞机机翼一样的部件时,如何实现精确的切割与成型呢?绝大多数情况下,这都需要求助于 等离子切割机。尽管这听起来像是科幻小说中的东西,但实际上自第二次世界大战以来,等离子切割机就已有了广泛的应用。 理论上讲,一台等离子切割机的原理非常简单。它是通过操控现知宇宙中最普遍的物质形态之一进行加工的。本文中,我们将揭开等离子切割机神秘的面纱,看看这种最为神奇的工具是如何塑造我们周围的世界的 二战中,美国的工厂生产装甲、武器和飞机的速度比轴心国快5倍。这些都多亏了私营工业在大规模生产领域所做的巨大革新。如何更有效的切割和连接飞机的部件就引发了其中一部分技术革新。许多生产军用飞机的工厂采用了一种新的焊接方法,该方法涉及到惰性气体保护焊的使用。突破性的发现在于通过电流电解的气体可以在焊接点附近形成一道屏障,以防止氧化。该新方法使得焊缝更加整齐,连接结构的强度更坚固。二十世纪六十年代初,工程师们又有了新的发现。他们发现加快气流速度和缩小气孔有助于提高焊接温度。新的系统可以得到比任何商用焊机更高的温度。事实上,在这样的高温下,此工具并不再起到焊接的作用。相反,它更像是一把锯,切割坚韧的金属如同热刀切黄油一般。 等离子电弧的引入革命性地提高了切具的速度、准确性以及切割种类,并且可应用于各种金属。下一节,我们将介绍该系统背后的科学原理。 Torchmate CNC Cutting Systems 供图 工作中的等离子切割机

等离子清洗机常见问题

等离子清洗机常见问题 美国Plasma Etch Inc 等离子处理为什么需要真空环境? 在真空环境产生等离子体的原因很多,主要有有两个原因: 引入真空室的气体在压力环境下不会电离, 在充入气体电离产生等离子体之前必须达 到真空环境。 另外,真空环境允许我们控制真空室中气体种类,控制真空室中气体种类对等离子处理体过程的可重复性是至关重要的。 处理效果可以保持多长时间? 如处理表面保持干净和干燥,大多数等离子处理后效果可以保持大约48小时,。但保持时间根据处理过程和产品存放环境而改变。 如果需要更长时间保持处理效果,清洗完成后立即真空袋包装将延长保质期。 真空等离子处理是如何进行? 要进行等离子处理产品,首先我们产生等离子体。首先,单一气体或者混合气体被引入密封的低压真空等离子体室。随后这些气体被两个电极板之间产生的射频(RF)激活,这些气体中被激活的离子加速,开始震动。这种振动“用力擦洗”需要清洗材料表面的污染物。 在处理过程中,等离子体中被激活的分子和原子会发出紫外光,从而产生等离子体辉光。 温度控制系统常用于控制刻蚀速率。60 - 90摄氏度温度之间刻蚀,是室温刻蚀速度的四倍。对温度敏感的部件或组件,等离子体蚀刻温度可以控制在15摄氏度。 我们所有的温度控制系统已经预编程并集成到等离子体系统的软件中间。设置保存每个等离子处理的程序能轻松复制处理过程。 可以通过向等离子体室中引入不同气体,改变处理过程。常用的等离子处理气体包括O2、N2,Ar,H2和CF4。世界各地的大多数实验室,基本上都使用这五种气体单独或者混合使用,进行等离子体处理。 等离子体处理过程通常需要大约两到十分钟。当等离子体处理过程完成时,真空泵去除等离子室中的污染物,室里面的材料是清洁,消过毒的,可以进行粘接或下一步程序。 什么是等离子体清洗? 等离子体清洗是利用用一个叫做等离子体的电离气体去除材料表面所有有机物的过程,通常是在真空室中利用氧气和氩气进行。清洗过程是一个环境安全的过程,不使用有毒害的化学物质。

2018等离子切割机技术规格书

永煤公司城郊煤矿联合冲剪机技术规格书 编制: 单位负责人: 编制单位: 分管科室: 编制日期:2018年5月5日

联合冲剪机技术规格书 一、项目简介及使用地点: 目前,城郊煤矿五小车间在日常工作中对金属进行剪切、冲孔、剪板、折弯等加工工序较多,以前都是把工件拿到厂区进行加工后,再拉回五小车间,浪费人力、物力、时间,工作效率较低。为提高功效特申请购买联合冲剪机一台。 二、货物名称及供货范围: 三、主要部件(或设备)配置要求: 1、设备功能要求 (1)具有三防功能(防尘、防腐、防风蚀)。 (2)具有过压、过流、过温等保护功能。 (3)设备内部采用风叶强制冷却。 2、产品应选用性能优良的原材料及器件制造,保证产品优良的技术性能及良好的使用性。 四、设计、生产、制造、安装、检验检测所需资质文件: 具有国家3C强制认证、生产许可证、说明书及合格证等。 五、货物使用环境及范围: 1、使用环境: (1)环境温度:-20~45℃ (2)环境相对湿度:日平均值不大于95%(+25℃时),湿度

不大于85% (3)使用地点:地面 2、使用范围: 联合冲剪机适用于: 1.钢结构加工 2.零部件加工 3.机械加工、冲孔等 4.槽钢、方钢、圆钢、H钢、工字钢等钢材剪切、冲孔、折弯 六、货物适用标准: 1、本产品性能符合《JB/T 10045.4-1999 热切割等离子弧切割、质量和尺寸偏差》/《GB 15579.8-2014 弧焊设备第8部分:焊接和等离子切割系统的气路装置》等的规定。 2、其他国家及行业相关执行标准规定。 七、技术参数:

八、质量及验收要求: 1、产品必须在年产120t及以上矿井得到良好应用,且不存在质量问题。 2、产品相关材料配件正常情况下使用寿命不得低于10年,要求选购国际或国产一线品牌产品。 3、产品的生产、制造、检验等严格按照相关规范执行,确保产品合格,发货前应对产品进行性能试验,无误后方可发货。 4、产品到货时必须是全新的、性能参数合格的,并提供有正常使用所需的相应配件,随货应有详细的产品清单、产品合格证、检测报告、使用说明书等相关技术资料。 5、产品交货后订货方负责组织验收,验收按照技术规范要求进行。 6、产品验收发现有产品质量问题的,供货方应及时更换,相关费用由供货方承担;发现配件、技术资料不齐全的,供货方应及时补齐。

低压等离子清洗机原理及应用

低压等离子清洗机技术原理 低压等离子体是气体分子在真空、放电等特殊场合下产生的物质。等离子清洗/刻蚀产生等离子体的装置是在密封容器中设置两个电极形成电磁场,用真空泵实现一定的真空度,随着气体越来越稀薄,分子间距及分子或离子的自由运动距离也越来越长,受磁场作用,发生碰撞而形成等离子体,同时会发生辉光。等离子体在电磁场内空间运动,并轰击被处理物体表面,从而达到表面处理、清洗和刻蚀的效果。 一、低压等离子清洗机工作原理 二、气体等离子化原理 等离子清洗现场应用

台式型现场装载样品现场分层电极舱体 立式型现场调试现场放置样品托 等离子处理工艺可以实现有选择的表面改性 ●活化:大幅提高表面的润湿性能,形成活性的表面 ●清洗:去除灰尘和油污,精细清洗和去静电 ●涂层:通过表面涂层处理提供功能性的表面 ●提高表面的附着能力 ●提高表面粘接的可靠性和持久性 低压等离子清洗机应用 一、金属表面去油及清洗 金属表面常常会有油脂、油污等有机物及氧化层,在进行溅射、油漆、粘合、键合、焊接、铜焊和PVD、CVD涂覆前,需要用等离子处理来得到完全洁净和无氧化层的表面。在这种情况下的等离子处理会产生以下效果: 1、灰化表面有机层 表面会受到物理轰击和化学处理因为等离子处理每秒只能穿透几个纳米的厚度,所以污染层不能太厚。指纹也适用。 2、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要采用氢气或者氢气与氩气的混合气体。有时也采用两步处理工艺。第一步先用氧气氧化表面,第二步用氢气和氩气的混合气体去除氧化层。也可以同时用几种气体进行处理。 3、焊接 通常,印刷线路板(PCB)在焊接前要用化学助焊剂处理。在焊接完成后这些化学物质必须采用等离子方法去除,否则会带来腐蚀等问题。 4、键合 好的键合常常被电镀、粘合、焊接操作时的残留物削弱,这些残留物能够通过等离子方法有选择地去除。 同时氧化层对键合的质量也是有害的,也需要进行等离子清洗。 二、等离子刻蚀 在等离子刻蚀过程中,通过处理气体的作用,被刻蚀物会变成气相。处理气体和基体物质被真空泵抽出,表面连续被新鲜的处理气体覆盖。不希望被刻蚀的部分要使用材料覆盖起来(例如半导体行业用铬做覆盖材料)。 等离子方法也用于刻蚀塑料表面,通过氧气可以灰化填充混合物,同时得到分布分析情况。刻蚀方法在塑

等离子清洗机介绍及应用原理

等离子清洗机介绍及应用原理 等离子体和固体、液体或气体一样,是物质的一种状态,也叫做物质的第四态。从通常的能量排布:气体>液体>固体的角度来说,等离子的能量比气体更高,能表现出一般气体所不具有的特性,所以也被称为物质的第四态。当气体电离生成电子正离子一般在段时间内发生结合,回到中性分子状态,这个过程产生的电子、离子的一部分能量以电磁波等不同形式消耗,在分子离解时常生成自由基,生成的电子结合中性原子,分子形成负离子。因此,整个等离子体是电子正负离子激发态原子,原子以及自由基的混合状态。因为各种化学反应都是在高激发态下进行的,与经典的化学反应完全不同。这样使等离子体的原子或分子的本性通常都发生改变,即使是较稳定的惰性气体也会变得具有很强的化学活泼性。等离子体在电磁场的作用下高速运动,冲击物体表面,起到清洗、刻蚀、活化、改性的目的。 应用:1. 电子行业1.1 灌装- 提高灌注物的粘合性灌装是指通过灌注树脂来保护电子元件。灌装前的等离子活化可以确保良好的密封性,减少电流泄露,提供很好的邦定性能。灌装提供了绝缘性,还可以防止潮湿、高/低温、物理及电子应力的影响。 1.2 邦定板的清洁- 改善打线效果大气式等离子清洗机在邦定板的清洁领域。在生产中,等离子笔可以很容易的集成到邦定机上,实现在线式清洁。等离子笔的清洁效果比类似电晕放电等技术要好的多,而且处理的温度也更低。低运行成本(工艺气体是压缩空气)、低设备成本使等离子笔在邦定清洁领域大受欢迎。1.3 改善塑胶材料的胶接性能等离子技术很适合处理胶接前的塑料、金属、陶瓷、玻璃等材料。在处理时可以在原子级别使表面粗糙化,从而提供更多的表面结合位置,改善粘合效果。同时,还可以通过等离子中的活性原子化学性的改变表面,从而在基体材料表面形成很强的化学键。这些急性键可以帮助水和粘合剂浸润到所有塑料缝隙中。这样就可以极大地改善粘合性能。在有些应用中,结合力甚至可以提高50倍以上。 2. 生物医疗2.1 活化- 改善细胞和生物材料对临床诊断平台的粘附性免疫诊断、细胞培养基及其他临床诊断培养基的平台大多是聚合物材料。这些材料具有很好的惰性、机械稳定性。它们不能提供足够的结合点来使细胞和具有生物活性的分子有效的结合在它们的表面。为了细胞繁殖和生物分子吸附,必须对合成聚合物平台的表面进行改性来改善它们的性能。 2.2 氨化- 氨化为聚合物材料提供可结合生物和传感器分子的结合点在生物科学材料技术中,特别是细胞培养和医学诊断平台中,表面氨化是一个很重要的工艺。氨基可以为惰性聚合物平台提供一个吸附生物和传感器分子的结合点。 2.3 其他功能性- 改善生物活性分子对细胞培养平台的选择性粘合 3.医疗器械 3.1 微流体器件微流体装置需要亲水性的表面以便于分析物可以持续平缓的流经用等离子体处理可以氧化微通道的表面,使它们变成亲水性,从而防止气泡的形成。电动抽吸时的表面电荷密度同样会影响流动速率。等离子体可以有效地促进带电表面的电渗透流动。这是用等离子处理微流体器件的又一个好处。 3.2 医用导管- 通过减少蛋白质在导管上粘合来尽量减少凝血酶原,提高生物相容性。为了在提高体内材料的生物相容性,等离子处理通过对表面进行特殊的改性从而大大提高了这些涂层的结合力度。这是通过活化惰性表面来实现的。这种处理的工艺取决于特定的基体材料、抗凝血酶的合成物以及期望的产品寿命。 3.3 药物输送- 解决药物粘附在计量腔壁上的问题带有计量腔体的药物输送装置不允许药物粘附在其内壁上。通过等离子增加化学气相沉积(PECVD)可以把这种涂层很容易的粘附在大多数材料表面。 3.4 防止生物污染- 提高体内和体外医疗器械的生物相容性材料的表面能决定了浸润性、可印刷性、化学稳定性和生物污染等性能。通常,高表面能的材料是亲水性的,对细胞和蛋白质等生物材料是可浸润的;低表面能的材料则表现出疏水和"不粘"的性质。 4. 光学领域4.1 镜片清洗清洗是等离子体最常见的应用。等离子清洁机通常用来去

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