使用plasma等離子清洗機產品被氧化應該怎么處理避免

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-08-29

PLASMA等離子清洗機既可以提高材料表面的活性，同時等離子清洗工藝也存在負面效應，容易使產品表面被氧化。那么怎么解決等離子清洗機使用過程中產品被氧化的問題呢？

PLASMA等離子清洗原理：

使用等離子清洗時需要先在密閉真空中充入一定量氬氣、氧氣、氫氣中的一種或幾種氣體，利用射頻功率在平行板電極間形成交變電場，電極板激發(fā)出的電子通過電場加速使工藝氣體電離產生等離子體。活性粒子轟擊待清洗基板和材料表面，與污染物產生物理或化學反應，去除雜質和污染物，并利用氣流將污染物帶出腔體。并且能有效地清除被清洗表面的有機污染物或是改善表面狀態(tài)從而增加材料的粘附性、相容性和浸潤性。

等離子清洗機所使用的氣體分為兩大類，一種是反應性氣體如氧氣，另一種是非反應性氣體如氬氣。

以氬等離子體為主的等離子清洗的優(yōu)點是不會產生氧化副產物，可以保持被清洗物的化學純凈性。

以化學反應為主的等離子清洗的優(yōu)點是清洗速度較高,選擇性好,對有機污染比較有效,缺點是可能產生氧化物。氫氣主要利用其還原作用，與被清洗件表面污染物發(fā)生反應，典型的如金屬表面的氧化物清洗；而氧氣主要利用其氧化作用，典型的如清除零件表面的有機物等。

在使用等離子清洗機的過程中如何避免產品被氧化？以下有幾種解決方案供大家參考。

第一種情況，產品沒有被氧化，且主要靠物理濺射清洗
這種情況下是直接使用惰性氣體作為清洗氣體，這樣就不會有氧化現象的發(fā)生。但是實際生產過程中光靠惰性氣體進行清洗往往達不到清洗要求。產品表面的有機物可能清洗不干凈，產品表面的水滴角也可能達不到要求。

第二種情況，產品沒有被氧化，但是表面有有機物等情況
這種情況下，先通過反應性氣體（氧氣）對產品表面進行清洗，達到產品的表面清洗的目的，這種情況下產品表面會被氧化，在清洗有機物的過程中是很常見的。之后再通過氫氣還原的方式去除產品表面氧化物，這種思路工序比較麻煩。

第三種情況，產品本身有氧化層或者氧化物需要去除
還有一種常見的情況是產品本身就有氧化物或者氧化層需要清洗，這種情況下一般是通過惰性氣體保護氫氣還原的方式解決等離子清洗過程中氧化的現象，以半導體封裝引線框架為例。

在集成電路封裝過程中，芯片粘接固化和壓焊工序對引線框架表面的氧化最嚴重，因為，在塑封之前，這兩道工序的加工溫度較高。芯片粘接后的固化階段，為了減輕氧化，往往采取通入惰性氣體保護方式防止框架氧化。

表面氧化伴隨的產物是Cu2O和CuO，在加工過程中，采用惰性氣體保護的方法，惰性氣體為氬氣和氫氣的混合氣體。它們的作用：一是氬氣的環(huán)境減少了銅原子與氧原子接觸的機會，氫氣可以將Cu2O還原為Cu。
4Cu＋O2→2Cu2O
2Cu＋O2→2CuO
二是在惰性保護氣體作用下，其發(fā)生如下還原反應：
2Cu2O＋H2→2Cu＋H2O
氬氫混合氣體等離子清洗既可以對表面的氧化層進行清理，使樣品表面更加干凈。也能防止產品被氧化。

以上就是深圳等離子清洗機廠家納恩科技整理的關于在使用PLASMA等離子清洗機的過程中怎么避免產品被氧化的解決思路。使用氧氣等離子清洗容易使帶清洗物被氧化，因此用氫等離子體將帶清洗物進行還原，在引線鍵合、芯片鍵合等領域，等離子清洗技術被廣泛應用于鍵合前去除氧化層和表面活化，在實際生產中，可用等離子清洗來去除表面氧化層，同時，惰性氣體保護可以有效降低氧化進程。