经常有客户在使用
等离子清洗机对产品进行产品处理时会出现产品变色的情况出现,尤其是在半导体封装键合元器件上出现的频率很大。今天就让我们来分析一下是什么原因导致了等离子清洗后产品变色。
等离子体被称为“物质的第四态”。我们通常认知和接触的物质状态有三种:气态、液态和固态,同一种物质所含能量不同时,会在三种状态之间相互转换,z低能量状态是固态,固态吸收能量转化成液态,液态吸收能量转化成气态,气态是三个状态中能量高的。气态物质吸收更多的能量,就会产生物质的第四态,也就是等离子体。等离子体呈电中性,由电子、离子、光子和中性粒子组成,其中电子和正离子的数量基本相等,但等离子体并是稳定的物质状态,当使其电离的能量消失,各种粒子会重新结合,形成原来的气态分子。
低温等离子体中存在着大量种类繁多的活性粒子,它们比通常的化学反应所产生的活性粒子活性更强、种类更多,这些活性粒子很容易和材料表面发生反应,因此常被用来对材料表面进行清洗或改性。
等离子体清洗的机理主要是与材料表面发生反应,这种反应分为两种:一种是粒子的化学作用,主要是自由基活性粒子;另一种是粒子的物理作用,主要是正离子和电子。
气体放电产生的等离子体中有电子、正离子、亚稳态的分子和原子等,当被清洗间浸没到等离子中时,等离子体中的化学活性粒子就与材料表面的污染物发生化学反应,如果是氢离子,反应为还原反应;如果是氧离子,则发生氧化反应。
导致等离子清洗产品变色原因及解决办法如下:
被清洗件表面变色的主要原因有两点,一是因射频频率、功率选择不当,导致零件整体温度过高,造成材料变性或整体氧化;二是因零件形状复杂,等离子体在零件局部形成了热点,导致局部温度过高,造成局部变性或氧化。
总的来说变色是由于产品表面被氧化导致,解决办法如下:如果产品易被氧化,一般可以充入氩气和氢气的混合气体, 把氢气比例控制在一定范围内,兼顾安全性和效率的平衡,易被氧化的产品,应该避免清洗腔室有氧气的存在,可以通入氢气将氧气还原掉。此外功率过大温度过高导致的产品变色,可以适当调整降低功率,将其控制在一个合适的范围内。