綠色環(huán)保清洗技術(shù)介紹

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-06-20

在近年來(lái)發(fā)展的綠色清洗技術(shù)中，離心清洗技術(shù)、等離子清洗技術(shù)、紫外光清洗技術(shù)和超臨界二氧化碳清洗技術(shù)具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點(diǎn)，是最具潛力的幾種清洗技術(shù)。

離心清洗技術(shù)

隨著元器件的不斷發(fā)展，高密度組裝成為趨勢(shì)，引腳間距和托起高度越來(lái)越小，采用以往的清洗方式，由于其施加力的方向是垂直的，因此不能有效清洗到高密度安裝元器件下面的污染物。離心清洗通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，可使清洗溶劑進(jìn)入到元器件組件的底部空間，將污染物溶解并去除掉，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的組件離開(kāi)溶液中時(shí)，推進(jìn)溶液進(jìn)入元器件底部空間的作用力還會(huì)將元器件上的溶液甩干，然后在熱空氣中旋轉(zhuǎn)組件，使殘留物質(zhì)得以清除。

等離子清洗技術(shù)

等離子體是一種部分電離的氣體，是除常見(jiàn)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外的第四種狀態(tài)。等離子體由電子、離子、自由基、光子和其他中性粒子組成。由于等離子體中存在電子、離子、自由基等活性粒子，容易與固體表面發(fā)生反應(yīng)。等離子體清洗的機(jī)理主要依靠等離子體中活性粒子的“活化”來(lái)去除物體表面的污漬。就反應(yīng)機(jī)理而言，等離子體清洗通常包括以下過(guò)程：將無(wú)機(jī)氣體激發(fā)到等離子體狀態(tài)；氣相物質(zhì)吸附在固體表面；吸附基團(tuán)與固體表面分子反應(yīng)形成產(chǎn)物分子；對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分子分析，形成氣相；反應(yīng)殘?jiān)鼜谋砻娣蛛x出來(lái)。

等離子清洗技術(shù)的最大特點(diǎn)是適用于各種基板類型的清洗。它能很好地處理金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)聚合物材料，如聚丙烯、聚酯、聚酰亞胺、氯乙烷、環(huán)氧樹(shù)脂，甚至聚四氟乙烯，并能實(shí)現(xiàn)整體、局部和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗。此外，等離子清洗還具有以下特點(diǎn)：①易于采用數(shù)控技術(shù)，自動(dòng)化程度高；采用高精度控制裝置，時(shí)間控制精度極高；②適當(dāng)?shù)牡入x子清洗不會(huì)在表面產(chǎn)生損傷層，保證表面質(zhì)量；③由于它是在真空中進(jìn)行的，等離子體中各種活性離子的自由程很長(zhǎng)，其穿透性和滲透性都很強(qiáng)，可以用來(lái)處理復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，包括夾層、細(xì)管和盲孔；④等離子體作用過(guò)程為氣固干反應(yīng)，不消耗水資源，不需要添加化學(xué)試劑，對(duì)環(huán)境無(wú)殘留，具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)。因此，采用等離子清洗技術(shù)可以克服傳統(tǒng)方法的缺陷，使清洗更加符合環(huán)保原則。

典型的等離子體物理清洗過(guò)程是氬等離子體清洗。氬本身是一種惰性氣體。等離子體中的氬氣不與表面反應(yīng)，而是通過(guò)離子轟擊清潔表面。典型的等離子體化學(xué)清洗過(guò)程是氧等離子體清洗。等離子體產(chǎn)生的氧自由基非?；钴S，容易與碳?xì)浠衔锓磻?yīng)生成二氧化碳、一氧化碳和水等揮發(fā)性物質(zhì)，從而去除表面污染物。有三種常用的等離子體激發(fā)頻率：①超聲等離子體為40KHz，②射頻等離子體為13.56MHz，以及③微波等離子體為2.45GHz。

紫外光清洗技術(shù)

紫外光清洗技術(shù)是利用紫外光發(fā)出的特種波長(zhǎng)的光子能量，對(duì)物體表面吸附的有機(jī)物（碳?xì)浠衔铮┌l(fā)生光敏氧化作用，達(dá)到去除粘附在物體表面上的碳?xì)浠衔?。?jīng)過(guò)光清洗的物體表面潔凈度能達(dá)到一般清洗方法難以達(dá)到的原子級(jí)清潔度。如果在光敏氧化過(guò)程中，被清洗物體表面具有光催化作用，不僅能加快紫外光清洗的過(guò)程，而且清洗的效果更為徹底。

清洗時(shí)由大功率高強(qiáng)度的紫外光光源發(fā)出兩個(gè)特定波長(zhǎng)的光子能量作用于被清洗物體表面，由于粘附在物體表面的污染物大多為有機(jī)物，大多數(shù)的有機(jī)物對(duì)短波紫外線有較強(qiáng)的吸收能力，有機(jī)物分子在吸收了短波紫外線后分解成離子、游離態(tài)原子、受激分子和中性分子。真空紫外線可使空氣中的氧氣電離產(chǎn)生臭氧和原子氧，臭氧對(duì)短波紫外線同樣具有強(qiáng)烈的吸收作用，在短波紫外線光子能量的作用下，臭氧又分解為氧氣和原子氧，原子氧是極為活潑的，在它的作用下，物體表面的有機(jī)污染物很快氧化成二氧化碳和水，在一定的溫度下，兩者都可以從物體表面揮發(fā)掉，起到清潔物體表面的作用。

超臨界二氧化碳清洗技術(shù)

物質(zhì)處于其臨界溫度和臨界壓力以上狀態(tài)時(shí)，向該狀態(tài)氣體不斷升溫并加壓，熱膨脹會(huì)使液態(tài)的密度不斷減小，而同時(shí)氣體的密度隨壓強(qiáng)的增大而不斷增大，這樣液體和氣體之間的密度差別就不斷減小，當(dāng)溫度和壓強(qiáng)高到一定程度時(shí)，氣態(tài)和液態(tài)的密度趨于相等，它們之間的分界線也就消失了，物質(zhì)的這種狀態(tài)就是它的臨界狀態(tài)，或者是臨界點(diǎn)。此時(shí)的溫度和壓強(qiáng)稱為“臨界參數(shù)”，氣體不會(huì)液化，只是密度增大，具有類似液態(tài)的性質(zhì)，同時(shí)還保留氣體性能，這種狀態(tài)的流體稱為超臨界流體。

將液態(tài)二氧化碳經(jīng)過(guò)加壓超過(guò)其臨界壓力74bar,并加溫超過(guò)其臨界溫度31℃后，即成為超臨界態(tài)。由于超臨界二氧化碳在常壓下屬于氣態(tài)，因此只要減壓即會(huì)變回氣相，和其它固、液相的物質(zhì)分離，容易回收再使用，同時(shí)，以超臨界二氧化碳作為溶劑，在處理后不會(huì)有殘留的問(wèn)題，符合環(huán)保法規(guī)，也因此稱為綠色溶劑。超臨界二氧化碳具有以下特點(diǎn)：①黏度極小，相當(dāng)于氣體的黏度，具有良好的傳遞性和快速的移動(dòng)能力；②具有較大的擴(kuò)散力，是液體擴(kuò)散能力的100倍以上；③表面張力很小，可以進(jìn)入狹縫和微槽中進(jìn)行清洗；④對(duì)材料表面的有機(jī)污物和一些無(wú)機(jī)污物具有較強(qiáng)的溶解能力。該清洗技術(shù)主要適用于半導(dǎo)體、生物技術(shù)和醫(yī)藥領(lǐng)域、環(huán)境保護(hù)、材料加工、油漆印染等行業(yè)。

有關(guān)環(huán)境污染方面的立法將對(duì)工業(yè)排放施加持續(xù)的更加嚴(yán)格的管制，研究節(jié)能、降耗、少污染、無(wú)廢料產(chǎn)生的綠色清洗技術(shù)，采用低毒或無(wú)毒的材料及其相應(yīng)的綠色制造模式與手段，在制造過(guò)程中減少對(duì)大氣環(huán)境的影響和破壞，是滿足電子元器件和電路模塊發(fā)展的可承受能力制造的需要，發(fā)展綠色清洗技術(shù)任重道遠(yuǎn)。