如何判断等离子清洗效果，方法都有哪些

过等离子清洗的产品或材料，如何来判断其处理效果呢？

除了大家熟知的水滴角（接触角）测试仪、达因笔，还有没有其他方法呢？

1、水滴角测试

水滴角测试是测试等离子体对产品有无处理效果的方法之一，水滴角测试可以体现出等离子对产品处理是否有效果，但不能够完全依靠此结果判断是否已经达到处理要求，特别是在去除Particle的工艺中，水滴角是无法测试出Particle是否被去除的。

水滴角测量仪（接触角测量仪）

不同材质的产品，等离子处理前和处理后的水滴角是不同的，这取决于被处理材质的分子或组织结构，不同材质其初始表面能是完全不同的，经等离子处理后其表面发生的反应也不相同，所以处理后的角度也是不统一的，特别是有机材料。

无机材料等离子处理时，其主要作用是清除表面油污、粗化表面等，其他影响因素较少，所以经处理后的表面通常是变化比较大的，如表面光滑清洁，经等离子处理后通常都能达到20°以下。

硅晶圆处理前41.83℃ 硅晶圆处理后12.54℃

有机材料种类繁多，其分子结构非常复杂，且难以做到完全统一。比如同样是PP材质，生产过程中管控不统一，所形成的分子结构也会有所区别，如果添加了不同色母或其他填充物，那么其结构就更复杂了，初始的表面能也会有较大的变化。从以上的举例中我们也可以看到，不同的材料，其水滴角的初始角度和处理后的角度都是有很大区别的，尤其是一些成分较多的复合材料，其中含F的材料是最难处理的。

水滴角是一种量化处理效果比较简单的方式，但需要根据被处理产品材质的特点及实际使用要求，制定合理的测试方案，否则会影响正常的工业生产，特别是对于一些被处理产品多样化的企业，需要根据不同的产品特点制定最佳的测量方案。如是去除Particle的清洗，不建议使用水滴角测试去评测是否清洗干净，水滴角是无法体现是否去除Particle的，只能判断出是否提高了表面能，而且需要去除Particle的表面基本都是光滑清洁的表面，等离子处理后水滴角基本都是在20°以下。

注意：水滴角测试需统一每次测试的水滴大小，并确保测试用水无较大变化。

2、达因笔测试（详见：什么是达因笔，达因笔测试原理及注意事项有哪些?）

达因，表面张力[英dyne]的单位，物体表面能的大小单位，达因值小，物体表面能低，达因值大，物体表面能大，表面能越大，吸附性越好，粘接和涂覆效果越佳；

达因笔可以直接测试物体表面能量的大小，使用方便可靠。

3、SEM扫描

电子扫描电镜的简称，可以将物体表面放大到几千倍，将分子结构的微观图片拍摄出来。

4、红外线扫描

利用红外线测试设备，能测试出工件经过等离子处理前后，工件表面极性基团和元素成份组合状况。

5、拉力（推力）测试

对于用于粘接的产品来讲，这种方法是最实用也是佳可靠的。

6、高倍显微镜观察法

适用于要求去除Particle的相关产品。

7、切片法

适用于续作切片观察的行业，例如PCB和FPC加工行业，通过制作切片，利用晶相显微镜观察和测量线路板孔内的刻蚀效果。

8、称重法

尤其适合检测等离子对材料表面进行刻蚀和灰化后的效果，主要目的是验证等离子处理设备的均匀性，这是比较高的指标，一般国内设备均匀性都不够理想，普乐斯等离子设备用于PCB、FPC等行业可以达到80%左右！

等离子清洗机的清洗原理是在真空腔体里，通过射频电源在一定的压力情况下起辉产生高能量的无序的等离子体，通过等离子体轰击被清洗产品表面，以达到清洗目的。

在这种情况下，等离子处理可以产生以下效果：

1、灰化表面有机层

污染物在真空和瞬时高温下的部分蒸发，污染物被高能离子粉碎并被真空带走。

紫外辐射破坏污染物，由于等离子体处理每秒钟只能穿透几纳米，所以污染层不应该太厚。指纹也适用。

2、氧化物去除

这种处理包括使用氢或氢和氩的混合物。有时也采用两步流程。第一步是用氧气氧化表面5分钟，第二步是用氢和氩的混合物除去氧化层。它也可以同时用几种气体处理。

3、焊接

通常，印刷电路板应在焊接前用化学药剂处理。焊接后，这些化学物质必须用等离子体法去除，否则会引起腐蚀和其他问题。

扩展资料

等离子清洗/刻蚀机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化学反应，不同气体的等离子体具有不同的化学性能，如氧气的等离子体具有很高的氧化性，能氧化光刻胶反应生成气体，从而达到清洗的效果；腐蚀性气体的等离子体具有很好的各向异性，这样就能满足刻蚀的需要。

利用等离子处理时会发出辉光，故称之为辉光放电处理。

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、聚酯、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。

参考资料来源：百度百科-等离子清洗机

等离子表面处理原理就是等离子温度接近室温，这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。

通过低温等离子体表面处理，材料表面发生多种的物理、化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。

工艺

等离子处理是最有效的对表面进行清洗、活化和涂层的处理工艺之一，可以用于处理各种材料，包括塑料、金属或者玻璃等。

等离子处理机对表面清洗，可以清除表面上的脱模剂和添加剂等，而其活化过程，则可以确保后续的粘接工艺和涂装工艺等的品质，对于涂层处理而言，则可以进一步改善复合物的表面特性。使用这种等离子技术，可以根据特定的工艺需求，高效地对材料进行表面预处理。

以上内容参考：百度百科-等离子表面处理机

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