作者:等離子清洗機發(fā)表時間:2023-01-04 16:30:48瀏覽量:700【小中大】
對于容性耦合放電的真空等離子清洗機而言,無論是直流輝光放電,還是交流高頻放電的放電形式,只要工藝氣體是惰性氣體就都會不可避免的產(chǎn)生濺射。在普通的產(chǎn)品和材料中,微弱的濺射現(xiàn)象并不會影響到基體的特性,但對于要求比較嚴格的產(chǎn)品而言,諸如醫(yī)療器械,則濺射現(xiàn)象越少越好,所以可見不同材料受到的射頻濺射的影響是不同的,今天我們所要聊到的便是射頻濺射對于等離子清洗機處理產(chǎn)品的影響。
1、射頻濺射介紹
真空等離子清洗機在低壓狀態(tài)下射頻自偏壓在電極板周圍會產(chǎn)生自偏壓鞘層,鞘層內(nèi)的離子受自偏壓的驅(qū)動會加速向極板運動,從而對極板材料產(chǎn)生濺射。
金屬的濺射閾值大約都在10~30eV的范圍,而當離子能量增大到100eV之前,濺射率就會隨之增加,在很寬的范圍內(nèi),濺射率有極大值,然后就逐漸變小。例如對于300eV能量的Ar離子濺射靶,其濺射效率為0.3,600eV能量的Ar濺射靶效率為0.45,而對于300eV的氮離子注入靶濺射效率比0.3小一點。當使用圓柱式射頻振蕩時,如果外電極接地,內(nèi)電極上自偏壓相對于外電極顯負電性。內(nèi)電極上自偏壓會在內(nèi)電極周圍產(chǎn)生一個離子鞘,內(nèi)電極材料被鞘內(nèi)離子濺射。
為了增加RF濺射效率,一般在濺射靶材背面加上磁鐵,稱為射頻磁控濺射。如下圖電子在磁場的靶表面回旋運動,靶表面上的等離子體密度增大,放電阻抗低,因此可以獲得比普通極板RF濺射高 10~100倍的濺射效率。在濺射的過程中,靶材通常溫度很高,所以需要有水冷。
磁控靶表面磁場分布及電子運動狀態(tài)當使用圓柱式電極RF濺射時,若在中心電極上實行濺射,可將中心電極做成中空細圓筒,在圓筒內(nèi)加入磁鐵,可以實現(xiàn)中心電極磁控濺射。
容性耦合的真空等離子清洗機,無論是多層電極,抑或雙層,基本上都采用鋁合金作為電極,這主要是因為金屬鋁具有良好的散熱性能和對等離子體的耐候性,但是長期在等離子轟擊下,電極表面仍然有鋁原子逃逸出來。
真空等離子清洗機多層水平電極3、射頻濺射對處理產(chǎn)品的影響
正是由于射頻濺射會轟擊出金屬粒子,這些金屬粒子會被附著在產(chǎn)品表面,形成污染,例如半導體引線框架,偶爾還會發(fā)現(xiàn)金屬注入的現(xiàn)象,打線質(zhì)量受到影響,又如醫(yī)療用高分子材料表面會殘余金屬原子,對使用的人體存在著隱患等。
為了避免或減少射頻濺射對產(chǎn)品影響,等離子清洗機的腔體結(jié)構(gòu)、電極板冷卻以及工藝參數(shù)的優(yōu)化都非常重要,這也正是在許多等離子處理的過程中所都要注意到的。當然也不能忽視射頻濺射的積極作用,它的處理特性也是之所以被應(yīng)用的重要原因。