等離子清洗機(jī)（Plasma Cleaning Machine）是利用等離子體對(duì)材料表面進(jìn)行清潔、活化或改性的設(shè)備。其原理基于等離子體中的高能粒子（離子、電子、自由基等）與材料表面發(fā)生物理轟擊或化學(xué)反應(yīng)，去除污染物（如有機(jī)物、氧化物、金屬顆粒等），并提高表面能、粗糙度或化學(xué)活性。
一、工作原理
物理清洗機(jī)制
高能離子（如 Ar?）轟擊表面，通過(guò)動(dòng)量傳遞剝離污染物，類似 “原子級(jí)噴砂”。
特點(diǎn)：清潔效率高，適合去除頑固顆粒或氧化物，但可能引入輕微表面損傷。
化學(xué)清洗機(jī)制
活性自由基（如 O、H 自由基）與污染物（如碳?xì)浠衔铮┓磻?yīng)生成易揮發(fā)氣體（如 CO?、H?O），通過(guò)真空泵排出。
特點(diǎn)：選擇性強(qiáng)，無(wú)損傷，適合有機(jī)污染物去除。
物理 + 化學(xué)協(xié)同機(jī)制
多數(shù)場(chǎng)景采用混合清洗，平衡效率與表面保護(hù)，如 Ar+O?混合氣體同時(shí)實(shí)現(xiàn)轟擊與氧化反應(yīng)。
二、關(guān)鍵部件
等離子體發(fā)生系統(tǒng)：通過(guò)射頻（RF，13.56MHz）、微波或直流電源電離氣體。
真空腔體：容納工件并維持低壓環(huán)境（1~100Pa），材質(zhì)多為不銹鋼或石英，確保耐腐蝕性。
氣體供給系統(tǒng)：精確控制氣體種類（Ar、O?、N?、H?等）與流量（1~1000sccm）。
真空抽氣系統(tǒng)：由機(jī)械泵 + 分子泵組合，實(shí)現(xiàn) 10?3~10Pa 的真空度。
控制系統(tǒng)：集成 PLC 或計(jì)算機(jī)，支持工藝參數(shù)（功率、氣壓、時(shí)間）設(shè)定與實(shí)時(shí)監(jiān)控。
三、應(yīng)用場(chǎng)景
1. 半導(dǎo)體與電子制造
晶圓清洗：去除光刻膠殘留、金屬離子污染，提高薄膜沉積附著力（如 ALD 前處理）。
封裝工藝：清洗引線框架、鍵合區(qū)氧化層，改善金線鍵合強(qiáng)度。
2. 光電與光學(xué)器件
OLED 屏幕：清洗玻璃基板表面有機(jī)物，提升像素電極附著力。
鏡頭鍍膜：活化玻璃表面，增強(qiáng)增透膜與基底的結(jié)合力。
3. 材料表面改性
聚合物處理：改善 PTFE（特氟龍）、PE 等惰性材料的粘接性（表面能從 20mN/m 提升至 50mN/m 以上）。
金屬表面活化：不銹鋼、鋁合金表面粗化 + 氧化，提高涂層（如油漆、電鍍層）附著力。
4. 醫(yī)療與生物領(lǐng)域
醫(yī)用導(dǎo)管 / 植入物：清洗表面油污并引入羥基（-OH），提升生物相容性。
生物芯片：活化玻璃表面，增強(qiáng) DNA 探針固定效率。
四、安全與環(huán)保注意事項(xiàng)
氣體安全：使用 H?、CF?等易燃易爆或有毒氣體時(shí)，需配備泄漏檢測(cè)與通風(fēng)系統(tǒng)。
電磁輻射：射頻電源需做好屏蔽，操作人員需佩戴防輻射裝備。
廢氣處理：氟基氣體反應(yīng)生成的 HF 等酸性氣體，需通過(guò)堿液噴淋塔處理后排放。
等離子清洗機(jī)憑借其高精度、無(wú)污染、多功能的特點(diǎn)，已成為高端制造領(lǐng)域不可或缺的表面處理工具，其技術(shù)發(fā)展始終圍繞 “更高效率、更低損傷、更智能化” 的方向演進(jìn)，持續(xù)推動(dòng)半導(dǎo)體、新能源、生物醫(yī)療等行業(yè)的工藝革新。
