等离子技术镀膜

opbebiwtkz

等离子体原理及应用介绍：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。
0 t; w2 O; K) T* d3 b% d* U# z
; [" c- C: F' x! e; T( f1 ]
等离子清洗机的应用：
% M* e3 w) t8 b, N
; L) C' L1 e8 ~5 t8 {5 F6 ^' S+ _一、金属表面去油污并清洗

　　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：
: l/ W; v1 R- D. m. F$ G' c  v
+ ~2 Y- U& T6 d2 `$ {1.1灰化表面有机层
: z2 }7 z5 e- t. d6 \' u
! a- F$ J4 e  a8 j/ O5 V7 U2 l　　－表面会受到物理轰击和化学处理（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泵抽出

9 s: b; z6 D0 }6 P) W& `　　－紫外辐射破坏污染物

1 x4 y2 i. A( a  m8 L8 a　　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。
4 \+ m" B; j, \9 f
- R* l! i$ f. i) x; l/ j1.2氧化物去除
7 V2 l' F8 p5 b6 f, ]" Q
3 Q& X) B! M% ~, h7 Y& U5 s3 v9 H6 S　　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。
/ s; m9 e% V9 n1 ]  \; s
& J% l6 \8 c9 l) x0 ]1.3焊接
* P1 X# W  x: O6 h
　　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。
& i% m& A1 \( i, @4 s: r+ B
1.4键合
, G8 D- l$ r8 E& ]
7 [) d9 n. q; b' z# P　　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。
3 \' m% m, d- H" ~3 ^' v
二、等离子刻蚀物的处理

$ b8 A1 c! b. e5 [+ f　　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提高粘合强度。

三、刻蚀和灰化处理
- A4 z* R  l3 X6 F( F7 w; X3 _5 e
) l* c) R5 h! t& Z' \聚四氟(PTFE)刻蚀

　　聚四氟(PTFE)在未做处理的情况下不能印刷或粘合。众所周知，使用活跃的钠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）
& u" ^0 g+ z; c# w　　　　　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。
　　　　　聚四氟(PTFE)混合物的刻蚀

( _* f& W3 L* b. V　　PTFE混合物的刻蚀必须十分仔细地进行，以免填充物被过度暴露，从而削弱粘合力。
　　　　　

* U/ J7 G+ m) C3 e% `& h- Q5 T( G　　处理气体可以是氧气、氢气和氩气。可以应用于PE、PTFE、TPE、POM、ABS和PP等。

2 w/ A6 |, c+ y% h& s, F5 c四、塑料、玻璃和陶瓷的表面活化和清洗
5 r+ U/ T2 k0 l, B, |* X: X4 Y
6 S! h1 F2 S# S' c　　塑料、玻璃、陶瓷与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟(PTFE)等等一样是没有极性的，因此这些材料在印刷、粘合、涂覆前要进行处理。同时，玻璃和陶瓷表面的轻微金属污染也可以用等离子方法清洗。等离子处理与灼烧处理相比不会损害样品。同时还可以十分均匀地处理整个表面，不会产生有毒烟气，中空和带缝隙的样品也可以处理。

& w1 s, H/ t7 W% Z4 i! R2 I3 s　　· 不需要用化学溶剂进行预处理
5 Q, K' e, z9 \- m+ `1 ]' ~6 ?
　　· 所有的塑料都能应用
. c! `- R( A. t: z' _
　　· 具有环保意义
* ?" y6 U0 n9 D0 B
( p) v" q* x" h# G# r　　· 占用很小工作空间

　　· 成本低廉

　　等离子表面处理的效果可以简单地用滴水来验证，处理过的样品表面完全被水润湿。长时间的等离子处理（大于15分钟），材料表面不但被活化还会被刻蚀，刻蚀表面具有极小的表面接触角和最大润湿能力。
1 ?2 q! _8 S$ _" x8 G
五、等离子涂镀聚合
　　　　
6 F% O  H- w* \) u
　　在涂镀中两种气体同时进入反应舱，气体在等离子环境下会聚合。这种应用比活化和清洗的要求要严格一些。典型的应用是保护层的形成，应用于燃料容器、防刮表面、类似聚四氟(PTFE)材质的涂镀、防水镀层等。涂镀层非常薄，通常为几个微米，此时表面的疏水性非常好。常用的有3种情况
. i1 @. D6 n( Y  |
　　· 防水涂镀—环己物
0 v! N5 x% X3 D0 [* y
1 t0 V# z: t& ~　　· 类似PTFE材质的涂镀---含氟处理气体
9 d) a0 v+ v- z8 L$ M: J' E
　　· 亲水涂镀---乙烯醋酸

95489548