下面以氧等離子體去除物體表面的油脂和污垢為例來說明這些效果。分析表明,二氧化鈦超親水性原理等離子體對(duì)油脂和污垢的影響類似于油脂和污垢的燃燒反應(yīng)。但不同的是,它處于低溫狀態(tài)。發(fā)生的“燃燒”。在氧等離子體中的氧原子自由基、激發(fā)的氧分子、電子和紫外線的共同作用下,油分子最終被氧化成水和二氧化碳分子并從物體表面去除。用等離子去除油漬的過程就是有機(jī)大分子逐漸分解,最終形成水、二氧化碳等小分子的過程,以氣體的形式被去除,這個(gè)我理解。
噴槍出口溫度只有幾百度甚至更低,二氧化鈦超親水性原理目前已推廣應(yīng)用于家電、汽車行業(yè)。一些高科技公司,如中國的電暈實(shí)驗(yàn)室,已經(jīng)將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化,用于高速在線處理。1.大氣射流低溫等離子體表面處理原理流經(jīng)冷弧等離子體射流槍的氣流可以產(chǎn)生包括大量氧原子的氧基活性物質(zhì)。氧基等離子體照射材料表面,可將附著在材料表面的有機(jī)污染物“C”的分子分離出來,轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己蟊蝗コ煌瑫r(shí)可以改善接觸性能,從而提高接頭強(qiáng)度和可靠性。
等離子體清洗過程中,納米二氧化鈦超親水性氧氣變成含有氧原子自由基、激發(fā)態(tài)的氧氣分 子、電子等微粒的等離子體,這類等離子體與固體表面發(fā)生的反應(yīng)可以分為物理反應(yīng)(離子轟擊)和化學(xué)反 應(yīng),物理反應(yīng)機(jī)制是活性粒子轟擊待清洗表面,使污染 物脫離表面被真空泵吸走,化學(xué)反應(yīng)機(jī)制是 O活 性粒子將有(機(jī))物氧化成水和二氧化碳分子,并從表面清(除),由真空泵吸走。
在集成電路封裝過程中,納米二氧化鈦超親水性氬離子撞擊焊盤表面,撞擊力去除工件表面的納米級(jí)污染物,產(chǎn)生的氣態(tài)污染物通過真空泵抽吸,將其排出。清洗工藝提高了工件的表面活性,提高了封裝的粘合性能。氬離子的優(yōu)點(diǎn)是它們是物理反應(yīng),清洗工件表面時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氧化物。缺點(diǎn)是工件的材質(zhì)會(huì)造成過度腐蝕,可以通過調(diào)整清洗工藝的參數(shù)來解決。 2) 氧氣氧離子在反應(yīng)室中與有機(jī)污染物反應(yīng)生成二氧化碳和水。
二氧化鈦超親水性
因此,在脈沖電暈等離子體作用下CO2氧化CH4反應(yīng)中,不能單純通過增加能量密度來提高產(chǎn)率,而應(yīng)在不增加能量密度的情況下通過其他途徑來提高產(chǎn)率。。等離子體載體催化劑活化方法的比較:在CO2氧化CH4生成C2碳?xì)浠衔锏姆磻?yīng)中,目前常用的活化反應(yīng)物甲烷和二氧化碳的方法有催化活化法和等離子體活化法。介紹了等離子體催化活化法。作為對(duì)比,三種活化條件下CO2氧化CH4生成C2烴類的結(jié)果如表4-3所示。
大多數(shù)研究者認(rèn)為CO2在plasma等離子體作用下的裂解反應(yīng)機(jī)理主要涉及以下兩個(gè)步驟:1、等離子體產(chǎn)生的高能電子與二氧化碳分子發(fā)生非彈性碰撞,成為激發(fā)態(tài)CO2分子;2、激發(fā)態(tài)CO2分子解離為CO和活性O(shè)原子,活性O(shè)原子復(fù)合生成氧氣。采用光譜技術(shù)在線檢測(cè)plasma等離子體作用下CO2轉(zhuǎn)化反應(yīng)活性物種,可觀察到C、CO+、CO及0活性物種。
從聚合物材料的表面活化到半導(dǎo)體離子注入等一系列應(yīng)用中都可以看到這種多樣性。等離子處理技術(shù)用于許多制造行業(yè),尤其??是汽車、航空航天和生物醫(yī)學(xué)部件的表面處理。等離子技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面顯示出優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗鼫p少了有毒液體的使用。同時(shí),等離子技術(shù)與納米加工兼容,具有大規(guī)模工業(yè)制造的優(yōu)勢(shì)。等離子技術(shù)對(duì)制造業(yè)的重大影響體現(xiàn)在微電子行業(yè)。沒有等離子相關(guān)技術(shù),大規(guī)模集成電路就無法準(zhǔn)備就緒。 VLSI 多層金屬介電互連。
對(duì)于一些特殊用途的材料,等離子清洗機(jī)在超清洗過程中的輝光放電不僅增強(qiáng)了這些材料的附著力、相容性和潤濕性,而且殺菌(消毒)和殺菌(細(xì)菌)也將完成。等離子清洗劑廣泛應(yīng)用于光學(xué)、光電子學(xué)、電子學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、高分子科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、微流體等領(lǐng)域。等離子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)(與傳統(tǒng)工藝相比):一個(gè)矩陣的獨(dú)特性質(zhì)是不變的,變化只發(fā)生在表面,從除數(shù)到幾十納米(米)。
二氧化鈦超親水性原理
各種工藝氣體對(duì)清洗效果的影響: 1)等離子設(shè)備和氬氣。在物理等離子清洗過程中,二氧化鈦超親水性原理氬氣形成的離子攜帶能量,沖擊工件表面,去除表面的無機(jī)污染物。在集成電路封裝過程中,氬離子會(huì)與焊盤表面發(fā)生碰撞。吹除工件表面的納米污染物,形成的氣體污染物由真空泵抽出。這種清洗工藝可以增加工件表層的活性,提高包裝中的結(jié)合性能。氬離子的優(yōu)點(diǎn)是它是一種物理反應(yīng),不易將氧化物帶到工件表面。