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真空等离子清洗机频率该如何选择,40KHz,13.56MHz,2.45GHz哪种好?

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-10-31
真空等离子清洗机频率该如何选择,经常会有客户在推荐设备时会发出这样的疑问,40KHz,13.56Mhz,2.45GHz三种真空等离子清洗机频率到底哪种好,今天纳恩科技小编来为你解答这个疑问。

等离子体发生机理:对气体施加足够的能量使之离化成为等离子体,包括离子、电子、原子、活性基团、激发态的核素、光子等。直流等离子是通过施加直流电流产生电弧放电,激发通入的气体,使其成为等离子体;直流等离子之外的常用等离子体激发频率有3种:激发频率为40kHz的等离子体为超声等离子体,13.56MHz的等离子体为射频等离子体,2.45GHz的等离子体为微波等离子体,如图1所示。其中,射频等离子是通过施加射频范围内的交流电压产生辉光放电,激发通入的气体,使其成为等离子体;微波等离子是通过微波高能电磁场激发通入的气体,使其成为等离子体。
等离子激发频率
图一 等离子激发频率

三种等离子清洗机频率的区别:


激发频率40kHz的等离子体为超声等离子,发生反应为物理反应;自偏压高,等离子体密度较低,离子能量高,容易产生较高的工艺温度和不必要的溅射;
 
13.56MHz等离子体为射频等离子体,发生反应为物理和化学反应;自偏压偏低,等离子密度较高,离子能量较高;

频率达到2.45GHz的等离子体为微波等离子体,离子浓度最高,无自偏压,发生反应为化学反应,典型的工艺是氧气或氢气等离子体工艺。
 

粒子密度和能量与电场频率的关系

 
下图1是粒子能量和粒子密度随电场频率变化的关系,从图中可以清晰地看出粒子密度与电源频率成正比关系,而粒子能量与之相反与电源放电频率成反比关系。当频率为13.56MHz时粒子能量与粒子密度相对平衡。
粒子密度和能量与电场频率的关系
粒子密度和能量与电场频率的关系 

那么该如何选择真空等离子清洗机的频率呢?


射频13.56MHz等离子清洗机兼具物理和化学清洗的作用,由于对基板表面有机层具有更强的清洁和粗化效果。

中频40KHz等离子清洗机主要发生物理反应,适合表面需要刻蚀或者粗化的产品,对有机物的去除效果就不那么明显了。

微波2.45GHz等离子清洗与低频或射频放电产生的等离子体相比,它的特点是没有正负电极,自偏压很小,不会产生放电污染,有效防止静电损伤;等离子密度高,生产效率高;离子运动冲击小,不会产生UV(紫外线)辐射。

微波等离子在一些工艺中具有不可替代性,例如一些电敏感器件制程中的去胶和清洗。由于激发频率高,离子动能小,化学等离子作用在微波等离子中占主要部分,可以实现更均匀有效地清洗,在清洗中没有物理等离子体所产生的物理冲击和溅射现象,在高可靠性要求的器件尤其是军用器件生产工艺过程中,微波等离子清洗机成为关键首选的设备。


真空等离子清洗机是用等离子体通过化学或物理作用对工件表面进行分子水平处理,去除沾污,改善表面性能的工艺过程。对应不同的污染物,应采用不同的等离子清洗工艺和频率。

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