上海鳴旭電子科技為韓國APP正規(guī)代理商。等離子體處理作為一種新型的表面處理技術(shù)(plasma treatment / plasma cleaner / 等離子清洗),近幾年來隨著各行各業(yè)應(yīng)用的不斷深入,已逐漸被公眾所熟知。然而,等離子技術(shù)本身并非一概而論,大同小異。在不同的國家,不同的廠家之間,各自發(fā)展出了不同類型,不同功用的等離子體技術(shù)。我司提供的大氣壓輝光等離子設(shè)備,不同于其它的等離子技設(shè)備,因其*的技術(shù)特點,在zui近五年內(nèi)業(yè)已成為行業(yè)新的發(fā)展方向。
1.大氣壓輝光等離子設(shè)備的特點
1.corona plasma、glow plasmaandarc plasma
按照等離子的產(chǎn)生原理來區(qū)分,現(xiàn)在等離子技術(shù)可以分為corona(科羅娜)、glow(輝光)、arc (電弧)plasma三種類型。對于不同的類型,均發(fā)展出相關(guān)的應(yīng)用。
為了對上述三種等離子類型有一個更直觀的認(rèn)知,我們通常采用直流電源作為激發(fā)能源構(gòu)建等離子模型。不同的等離子技術(shù)專家與科研機構(gòu)所構(gòu)建擔(dān)型大同小異。在此,我們以美國普林斯頓等離子物理實驗室擔(dān)型(Structure of a Glow Discharge)作為參考。如右圖所示,X坐標(biāo)軸表示電流值,Y坐標(biāo)軸表示電壓值。等離子是隨著電壓與電流的增加而產(chǎn)生并變換狀態(tài)與特性。
圖中豎線將plasma曲線主要分為三段,從左至右依次是coronaplasma,glow plasma,,arc plasma.
1.1 Corona 等離子,也稱電漿。
通常采用空氣或者氮氣(N2)作為發(fā)生氣體。特點是氣體的需求量非常高,使用氮氣時一般需要配備專門的大功率氮氣發(fā)生器,工業(yè)上常用RF射頻作為激發(fā)能源,頻率在40KHZ左右。等離子工作形態(tài)以炬式較為常見(產(chǎn)品如右圖),條狀放電模式使得表面處理后均勻性不高。設(shè)備工作過程中會產(chǎn)生超標(biāo)的臭氧與氮氧化物等對人體有害的氣體,必須要配套氣體吸出系統(tǒng)一同工作。因為上述特性,Corona 等離子主要適用于對處理效果要求不高,并且后續(xù)運行成本低的行業(yè)(可使用空氣),比如紡織業(yè)等。
1.2 Glow 等離子。
主要分為兩種方式,即腔式與大氣壓式,此兩種等離子技術(shù)均為直接式等離子。
腔式Glow等離子的特點是需要一個封閉的腔體,電極內(nèi)置于真空腔體中,工作時首先用真空泵將腔體內(nèi)空氣吸出形成類真空環(huán)境,然后等離子在整個腔體中形成并直接對在內(nèi)的材料進(jìn)行表面處理。此種腔式等離子的處理效果要優(yōu)于corona 等離子。后續(xù)運行成本較高,主要原因是其真空泵連續(xù)工作的功耗較大。另外每次工作時真空環(huán)境制造過程需要的時間較多,對采用自動化生產(chǎn)線及要求處理效率的工業(yè)領(lǐng)域來說,局限性較明顯。
另一種大氣壓Glow(輝光)式等離子技術(shù),即我司提供之設(shè)備,是以RF射頻作為激發(fā)能源,工作頻率是13.56MHZ。采用氬氣(Ar)作為發(fā)生氣體,氧氣或者氮氣作為反應(yīng)氣體。該技術(shù)的特點是:
1. 均勻度高。大氣壓等離子是輝光式的等離子幕,直接作用于材料表面,實驗證明,同一材料不同位置的處理均勻性很高,這一特性對于工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的邦定、涂膜、印刷等制程十分重要。
2. 效果可控。大氣壓等離子有三種效果模式可選。一是選用 氬氣/氧氣組合,主要面向非金屬材料并且要求較高的處理效果時采用。二是選用 氬氣/氮氣 組合,主要面向待處理產(chǎn)品有不能被處理的金屬區(qū)域,因氧氣的強氧化作用,替換為此方案中的氮氣后,該問題可以加以控制。三是只采用氬氣的情況,只采用氬氣也可以實現(xiàn)表面改性,但是效果相對較低。此種情況較特殊,是少數(shù)工業(yè)客戶需要有限度的同時均勻的表面改性時采用的方案。
3. 安全易用。大氣壓式等離子,也是低溫等離子,不會對材料表面造成損傷。無電弧,無需真空腔體,也無需有害氣體吸出系統(tǒng),長時間使用并不會對操作人員造成身體損害。
4. 面積寬大。大氣壓等離子zui大可以處理2m寬的材料,可以滿足現(xiàn)有多數(shù)工業(yè)材料的表面處理需求。
5. 成本低廉。大氣壓等離子設(shè)備功耗低,運行成本以氣體為主。以主要消耗氣體氬氣為例,同corona等離子氣體消耗量相比不足其1/20.
1.3 Arc等離子
Arc等離子技術(shù)通常應(yīng)用于等離子切割機,主要是金屬的切割??梢源钆涞墓ぷ鳉怏w種類較多,如氬、氧、氮、、氫、水蒸氣、空氣、混合氣體等。其等離子電弧的溫度可以高達(dá)15000°~30000°。 等離子弧切割是利用極細(xì)、高溫、高速的等離子電弧的熱量來熔化進(jìn)而切割金屬器件,特點是切割快速,熱影響區(qū)小,切割面平滑。
2.我司大氣壓輝光等離子技術(shù)的應(yīng)用
2.1處理對象
(1)非金屬材料,各種PET,PMMA,ITOfilm,Ceramic,Glass,Polymer等
(2)金屬材料,各種金屬線纜,PCB,FPCB,Leadframe等。
2.2應(yīng)用領(lǐng)域
(1)LCD
(2)LED/OLED
(3)TSP
(4)Solar Cell
(5)Semiconductor
(6)Optics
(7)Medical
3.等離子處理效果檢測手段
3.1水滴接觸角測試
水滴接觸角測試,是指使用等離子清洗機處理材料前、后分別向表面滴水,并用專門的接觸角測試儀測量前后變化,從而量化表面能量變化與潔凈效果的一種常規(guī)測試手段。以普通的銅基板為例,處理前后的接觸角分別為103°/40°(數(shù)據(jù)僅供參考)。
3.2 Dyne test pen 測試
達(dá)因筆常用來測試表面張力,配套多種表面能級的測試墨水。測試方法:假設(shè)測試筆數(shù)值60dyn/cm,用筆尖在材料表面輕輕劃上一長橫,如果停留在材料料表面超過2秒鐘仍沒有水珠形成或向四周擴展,表示材料的表面張力達(dá)到或超過60dyn/cm。
4.疏水性等離子表面處理技術(shù)
除了常規(guī)的親水性等離子清洗技術(shù),我司還有另一個方向的疏水性等離子表面處理技術(shù)。疏水性表面處理的技術(shù),除了氬氣之外,還需采用一些碳氟化物等特殊氣體作為工作氣體,在材料的表面進(jìn)行納米涂膜,從而改變材料表面的成份與特性.