مختبر البلازما الأنظفتأثير التنظيف يؤثر بشكل مباشر على معدل نجاح التجارب اللاحقة ( مثل التصاق المواد ، والطلاء ، خلية ثقافة ، والالكترونيات الدقيقة التعبئة والتغليف ، وما إلى ذلك ) . التالية من 6 أبعاد رئيسية ، جنبا إلى جنب مع التطبيق العملي السيناريوهات المحددة لتحسين البرنامج :

دقة مطابقة نوع الغاز البلازما

البلازما الجسيمات النشطة ( الجذور الحرة والأيونات ) التي تنتجها الغازات المختلفة لها خصائص مختلفة .

الغرض العام التنظيف ( إزالة النفط ، وإزالة الشوائب ) : الأرجون ( ع ) هو المفضل . الأرجون البلازما عالية الطاقة الحركية ، من خلال القصف الجسدي على سطح المواد من الملوثات العضوية والغبار ، أي بقايا كيميائية ، ومناسبة للمعادن والسيراميك والزجاج وغيرها من المواد الخاملة ، أو تعديل المواد الكيميائية الحساسة .

تفعيل / ماء تعزيز ( على سبيل المثال ، قبل الالتصاق أو طلاء ) : اختيار الأكسجين ( س ) أو الأكسجين الأرجون خليط . الأكسجين الحرة الراديكالية التي تنتجها الأكسجين البلازما يمكن أن تتحلل الملوثات العضوية عن طريق الأكسدة ، وفي الوقت نفسه ، مجموعات القطبية مثل هيدروكسيل ( أوه ) ، الكربوكسيل ( COOH ) أدخلت على سطح المواد ، وبالتالي تعزيز التوتر السطحي ، وتعزيز التصاق بعد الالتصاق ، والطلاء ، وما فائدة نموذج مناسبة لأنّ بلاستيك ( بي بي ، السليكوون ) ، والبوليمرات ، والمواد المركبة ، الخ .

إزالة بقايا مقاومة للضوء / الملوثات العضوية : اختيار خليط من الأكسجين + رابع فلوريد الكربون ( CF ₄ ) . قوات التحالف البلازما يمكن أن تنتج أيونات الفلوريد ، تتفاعل مع طبقة لاصقة العضوية لإنتاج الغازات المتطايرة مثل ثاني أكسيد الكربون HF)， فائدة نموذج مناسبة لأنّ مقاومة للضوء إزالة رقاقة أشباه الموصلات ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور المجلس وغيرها من الأجهزة الدقيقة .

تجنب أكسدة المعادن : إذا كان تنظيف النحاس والألومنيوم وغيرها من المعادن بسهولة المؤكسدة ، يفضل استخدام الأرجون ( ع ) غاز واحد ، أو انخفاض محتوى الأكسجين من خليط الغاز ، والحد من الأوكسجين و سطح المعدن من ردود الفعل .

الأسلوب الأمثل : المواد غير معروف ، يمكن إجراء اختبار دفعة صغيرة ( ع ، س ، خليط الغاز بدوره ) ، من خلال زاوية الاتصال أداة قياس للكشف عن التوتر السطحي ، واختيار أفضل نوع من الغاز بعد التنظيف السطحي .

تحسين البارامترات التكنولوجية الأساسية ( درجة الحرارة ، الطاقة ، والوقت ، فراغ درجة )

المعلمات العملية هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على فعالية التنظيف . وينبغي تعديلها بشكل حيوي وفقا سمك المواد ، ودرجة التلوث ، والهدف من ذلك ، لتجنب الأضرار المادية الناجمة عن ارتفاع المعلمات ، وانخفاض مستوى التنظيف غير مكتملة .

1 . الترددات اللاسلكية السلطة ( 100-1000w ، مجموعة مشتركة من النماذج المختبرية )

انخفاض الطاقة : الطاقة من البلازما الجسيمات النشطة غير كافية ، لا يمكن أن تتحلل الملوثات أو تفعيل سطح فعال ، وانخفاض كفاءة التنظيف .

عالية الطاقة : يمكن أن يؤدي إلى الإفراط في النقش على سطح المواد ( على سبيل المثال ، تلف الفيلم ، البوليمر الشيخوخة التقصف ) ، أو حتى الضرر الحراري .

اقتراح التحسين : بدءا من انخفاض الطاقة ( على سبيل المثال ، 200W ) التدرج رفع ، رفع 50-100W في كل مرة ، ومراقبة حالة المواد بعد التنظيف ( لا تشوه ، لا تغيير اللون ) ، وفي الوقت نفسه الكشف عن تأثير التنظيف ( على سبيل المثال ، بقايا الملوثات ، سطح النشاط ) ، وتحديد " فعالة وغير ضارة " الطاقة المثلى . على سبيل المثال : تنظيف رقيقة فيلم الدائرة ، والسيطرة على السلطة في 200-300W ؛ تنظيف قطعة معدنية أو ورقة سميكة ، ويمكن رفع إلى 400-600W .

2 . وقت التنظيف ( 30s-30min )

الوقت قصير جدا : الملوثات لم يتم إزالتها تماما ، سطح التنشيط ليست كافية .

الوقت : يمكن أن يؤدي إلى الإفراط في النقش ، خشونة السطح غير طبيعي ، أو زيادة استهلاك الطاقة .

اقتراح التحسين : مبدأ " أقصر وقت للوصول إلى الهدف " . على سبيل المثال : تنظيف طفيف من النفط ( مثل بصمات الأصابع على سطح الصفائح المعدنية ) ، والسيطرة على الوقت في 1-3 دقائق ؛ صهر المخلفات العضوية ( مثل مقاومة للضوء ) ، يمكن أن تمتد إلى 10-20min ; المواد القابلة للتلف ( على سبيل المثال ، biochip ، رقيقة من الزجاج ) ، الوقت لا يتجاوز 5 دقائق ، إذا لزم الأمر ، استخدام " قسم التنظيف " ( مثل غسل لمدة 2 دقيقة ، توقف لمدة 1 دقيقة ، كرر مرتين ) .

3 . فراغ درجة ( 1-100pa ، مجموعة مشتركة من النماذج المختبرية )

فراغ عالية جدا ( ما يقرب من 1pa ) : انخفاض كثافة الغاز الجزيئي ، وعدم كفاية تركيز البلازما ، وضعف التوحيد التنظيف ؛

فراغ درجة منخفضة جدا ( أكثر من 100 باسكال ) : جزيئات الغاز الاصطدام في كثير من الأحيان ، الطاقة من الجسيمات النشطة في البلازما توهين ، كفاءة التنظيف ، قد يؤدي إلى التلوث لا يمكن تفريغها في الوقت المناسب .

على سبيل المثال ، عندما يتم تنظيف الأرجون ، فراغ درجة يمكن أن يكون أعلى قليلا ( 30-50pa ) لضمان قوة القصف المادي . عندما يتم تنظيف الأكسجين ، فراغ درجة يمكن أن تكون منخفضة قليلا ( 10-30pa ) ، وتعزيز انتشار الجذور الحرة للأكسجين ، وضمان تنظيف موحدة .

4 . تدفق الغاز ( 10-200sccm )

انخفاض معدل التدفق : عدم كفاية إمدادات الغاز في تجويف ، قصيرة مدة البلازما ، وعدم كفاية التنظيف ؛

تدفق عالية جدا : الغاز لا يكفي تأين الغاز العادم ، والنفايات ، وانخفاض درجة فراغ الاستقرار .

اقتراح التحسين : ربط مع فراغ لضمان استقرار تدفق في نطاق " التأين + فراغ التوازن الكامل " . على سبيل المثال : حجم صغير تجويف ( ≤ 5L ) ، التحكم في التدفق في 20-50sccm ; حجم كبير تجويف ( 5-10l ) ، وتدفق 50-100sccm . من خلال مراقبة " توهج " الدولة من البلازما في تجويف ، يمكننا أن نستنتج أن توهج موحدة ، لا وميض ، مما يدل على أن تدفق فراغ درجة مطابقة .

توحيد طريقة المعالجة ووضع المواد

1 . المواد المعالجة ( الحد من التلوث الأولي )

تنظيف قبل استخدام الكحول المطلق ، كحولالأيسوبروبيل وغيرها من المذيبات المتطايرة لمسح سطح المواد ، وإزالة النفط واضحة ، والغبار ( تجنب بقايا المذيبات ، مسح بعد التجفيف الطبيعي ) ؛

في حالة التصاق الملوثات الخطيرة ( على سبيل المثال ، وطدت طبقة لاصقة ) ، العلاج الأولي تتم عن طريق تقشير الميكانيكية ، بالموجات فوق الصوتية التنظيف ، ثم البلازما التنظيف تتم لتجنب البلازما " الزائد " .

2 - وضع المواد من حيث المبدأ ( ضمان الاتصال موحدة البلازما )

تجنب التراص : وضع المواد على عينة الرف ، تباعد أكثر من 1 سم ، لضمان أن كل سطح يمكن أن تتعرض البلازما . على شكل غير منتظم من المواد ( مثل الأنابيب ، والثقوب الصغيرة ) ، في محاولة لجعل تنظيف الوجه نحو منطقة توليد البلازما ( عادة في مركز الدائرة ) .

تجنب المأوى : الكوارتز والسيراميك وغيرها من المواد التي لا تؤثر على توزيع البلازما هي المفضلة في عينة حامل المواد .

التحكم في كمية المواد : مجموع كمية المواد التي يمكن غسلها مرة واحدة لا تتجاوز 1 / 3 من حجم تجويف ، وضمان تدفق الغاز بسلاسة في تجويف ، البلازما يمكن أن تغطي جميع المواد بالتساوي .

تحسين البيئة وصيانة المعدات تجويف

1 . الحفاظ على تجويف نظيفة ( تجنب التلوث الصليب )

بعد كل تنظيف ، تنظيف في الوقت المناسب من الملوثات المتبقية في تجويف ( مثل الغبار ، الغاز المتقلبة المكثفات ) ، يمكن استخدام قماش خالية من الغبار لمسح تجويف الجدار ، عينة الرف ؛

إذا كان نفس النوع من المواد الملوثة للغاية ( مثل الكثير من العينات العضوية ) يتم تنظيفها لفترة طويلة ، الأكسجين البلازما تستخدم بانتظام " فارغة " تجويف ( السلطة 400W ، الوقت 10min ) تتحلل بقايا المواد العضوية ، وبالتالي تجنب تلويث المواد اللاحقة .

2 - الصيانة الدورية للمعدات والمكونات الأساسية

صيانة مضخة فراغ : استبدال مضخة فراغ النفط ( النفط فراغ مضخة ) ، تنظيف فلتر ( الجاف مضخة فراغ ) ، لضمان استقرار درجة فراغ ( فراغ درجة الانخفاض سوف يؤدي مباشرة إلى سوء تأثير التنظيف ) ؛

الحفاظ على الأقطاب الكهربائية وتجويف : كل 3-6 أشهر للتحقق من ما إذا كان هناك أكسدة الكهربائي ، التراب ، مع غرامة الصنفرة برفق البولندية سطح القطب ، والحفاظ على كفاءة التأين . تحقق من تجويف الختم ( الختم الدائري ) الشيخوخة ، واستبدال في الوقت المناسب لتجنب تسرب الهواء يؤثر على درجة فراغ ؛

صيانة خط أنابيب الغاز : تنظيف خط أنابيب الغاز فلتر بانتظام لتجنب الشوائب انسداد يؤدي إلى تدفق غير مستقر .

خامسا ، مطابقة خصائص المواد وتعديل طريقة التنظيف

بعض مختبرات البلازما الأنظف دعم " الوضع المستمر " و " نبض " واسطة .

الوضع المستمر : البلازما تنتج باستمرار ، الطاقة مركزة ، تنطبق على المعادن والسيراميك ، سميكة من البلاستيك وغيرها من المواد المقاومة للتآكل ، وارتفاع كفاءة التنظيف .

نبض نمط : البلازما تنتج بشكل متقطع ( على سبيل المثال ، 10S ، قطع 5S ) لتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية ، ومناسبة للمواد البيولوجية ( مثل خلية ثقافة طبق ) ، رقيقة الأفلام ، والمكونات الإلكترونية الحساسة ، مثل المواد التي من السهل الضرر الحراري ، في حين أن الحد من الإفراط في الحفر .

التحقق من تأثير التنظيف و التكيف الدينامي

بعد التحسين ، ونحن بحاجة إلى التحقق من صحة النتائج من خلال المؤشرات الكمية ، وتجنب " الحكم على أساس الخبرة " :

التحقق من النشاط السطحي : اختبار زاوية الاتصال من المواد السطحية مع زاوية الاتصال أداة قياس ، أصغر زاوية الاتصال بعد التنظيف ، مما يدل على أن أفضل تأثير السطح التنشيط ( على سبيل المثال ، زاوية الاتصال من المواد البلاستيكية من 90 درجة إلى أقل من 30 درجة ، وعادة ما تلبي متطلبات الربط ) ؛

التحقق من النظافة : مراقبة ما إذا كان هناك أي بقايا الملوثات على سطح المواد بواسطة المجهر ، أو استخدام الأشعة السينية الضوئية الطيفي ( XPS ) للكشف عن تكوين العناصر السطحية ، للتأكد من إزالة الملوثات العضوية .

بعد التحقق من الأداء : جنبا إلى جنب مع التطبيق العملي المشهد اختبار ( مثل قوة لاصقة ، التصاق الطلاء ، معدل انتشار الخلايا ) ، إذا كانت النتائج اللاحقة لا تصل إلى المعايير ، ثم عكس تعديل البارامترات التكنولوجية ( مثل زيادة الطاقة ، وإطالة الوقت ، استبدال نوع الغاز ) .

ملخص

تحسينمختبر البلازما الأنظفجوهر تأثير التنظيف هو " دقة مطابقة + التحكم القياسية " : أولا ، اختيار نوع الغاز حسب المواد وتنظيف الهدف ، ثم تحديد أفضل مزيج من السلطة ، الوقت ، فراغ ، معدل التدفق من خلال اختبار الانحدار ، وفي الوقت نفسه توحيد مناولة المواد وصيانة المعدات ، وأخيرا التحقق من تأثير التكيف الدينامي من خلال قياس مؤشر . من خلال الطريقة المذكورة أعلاه ، على فرضية تجنب الأضرار المادية ، وكفاءة عالية ، موحدة ومستقرة تنظيف البلازما يمكن أن تتحقق ، و متطلبات دقيقة من التجربة أو الإنتاج دفعة صغيرة يمكن أن تتحقق .