詳細分析等離子清洗機使用氬氣作為工藝氣體的主要作用

更新時間：2021-01-18 點擊次數：2206

等離子清洗機會用到多種工藝氣體，做表面清洗和活化通常會用到氧氣、氫氣、氮氣和壓縮空氣這些工藝氣體外，但根據工藝要求不同還會用到氬氣。那么為什么要用到這種氣體，它在等離子清洗機主要作用是什么呢？今天我們就為大家分享一下氬氣在真空等離子清洗機中的應用知識，供大家參考。

氬氣簡稱氬，英文名Argon，化學式為Ar，是一種無色無臭的惰性氣體，通過高壓氣瓶運輸和存儲，在工業中主要應用于金屬的電弧焊接和切割保護。

氬氣是一種惰性氣體，電離后產生的離子體不會與基材發生化學反應，在等離子清洗機中主要被應用于基材表面的物理清洗及表面粗化，大的特點就是在表面清洗中不會造成精密電子器件的表面氧化。正因如此，氬等離子清洗機在半導體、微電子、晶圓制造等行業被廣泛應用。

輝光放電顏色

氬氣在真空等離子清洗機中被電離所產生的等離子體呈暗紅色。在相同的放電環境下，氫氣和氮氣所產生的等離子體顏色都是呈紅色，但氬等離子體的亮度會低于氮氣且高于氫氣，還是比較好區分的。

等離子清洗機應用介紹：

①表面清洗

在晶圓、玻璃等產品的表面Particle去除的工藝中，通常都是采用Ar等離子體對表面Particle進行轟擊，以達到Particle被打散、松動（與基材表面脫離）的效果，再配合超聲波清洗或離心清洗等工藝，將表面的Particle進行去除。特別是在在半導體封裝工藝中，完成打線工藝后為防止導線氧化，都是采用氬等離子體或氬氫等離子體進行表面清洗。

②表面粗化

等離子清洗機的表面粗化又稱表面刻蝕，其目的是提升材料表面的粗糙度，以增加粘接、印刷、焊接等工藝結合力，經氬等離子清洗機處理后的表面張力會明顯提升。活性氣體所產生的等離子體也可以增加表面的粗糙度，但氬氣電離后產生的粒子相對較重，氬離子在電場的作用下的動能會明顯高于活性氣體，所以其粗化效果會更加明顯，在無機物基材表面粗化工藝中應用廣泛。如玻璃基材表面處理、金屬基材表面處理等。

③活性氣體輔助

在等離子清洗機的活化和清洗工藝中，工藝氣體經常被混合使用，以達到更佳的效果。

因為氬氣的分子比較大，電離后產生的粒子比較后，在進行表面清洗和活化時通常會配合活性氣體混合使用，常見的就是氬氣和氧氣的混合。氧氣為高活性氣體，可有效的對有機污染物或有機基材表面進行化學分解，但其粒子相對較小，斷鍵和轟擊能力有限，如加上一定比例的氬氣，那么所產生的等離子體對有機污染物或有機基材表面的斷鍵和分解能力就會更強，加快清洗和活化的效率。

氬氣與氫氣混合應用在打線和打鍵工藝中，除增加焊盤粗糙度外，還可以有效去除焊盤表面的有機污染物，同時對表面的輕微氧化進行還原，在半導體封裝和SMT等行業中被廣泛應用。