等離子除膠機(jī)的核心原理基于等離子體的物理轟擊與化學(xué)反應(yīng)協(xié)同效應(yīng)。在特定壓強(qiáng)和電壓條件下,工作氣體(如氧氣、氬氣或氟化氣體)通過電場激發(fā)形成等離子體。這一過程中,氣體分子被電離為電子、離子、自由基等活性粒子,其能量可達(dá)5-20 eV,遠(yuǎn)高于有機(jī)物分子鍵能。
當(dāng)?shù)入x子體接觸膠層表面時,物理轟擊作用通過高能粒子撞擊破壞膠層分子鏈結(jié)構(gòu),使其碎裂為小分子片段;化學(xué)反應(yīng)則通過自由基與膠層中的碳?xì)浠衔锇l(fā)生氧化反應(yīng),生成CO2、H2O等揮發(fā)性物質(zhì)。例如,在半導(dǎo)體制造中,氧氣等離子體可將光刻膠中的聚合物分解為氣態(tài)產(chǎn)物,實現(xiàn)無殘留去除。
現(xiàn)代
等離子除膠機(jī)采用模塊化設(shè)計,主要由射頻發(fā)生器、自動匹配網(wǎng)絡(luò)、反應(yīng)腔體、真空系統(tǒng)及氣體控制系統(tǒng)組成:
1.射頻發(fā)生器:提供高頻電場能量,功率范圍從100W至數(shù)千瓦,支持連續(xù)或脈沖模式輸出,以適應(yīng)不同材料和膠層厚度。
2.自動匹配網(wǎng)絡(luò):實時調(diào)節(jié)射頻功率與負(fù)載阻抗的匹配度,確保等離子體穩(wěn)定生成,避免能量反射損壞設(shè)備。
3.反應(yīng)腔體:采用石英或鋁合金材質(zhì),配備可旋轉(zhuǎn)樣品臺,支持多工位同時處理。部分高*機(jī)型集成溫度控制系統(tǒng),通過水冷或氣冷防止樣品過熱。
4.真空系統(tǒng):由干式真空泵與分子泵組成,可在30秒內(nèi)將腔體壓力抽至10?³ Pa量級,為等離子體生成提供低氣壓環(huán)境。
5.氣體控制系統(tǒng):支持多種氣體混合配比,流量精度達(dá)±0.1 sccm,可針對不同膠層(如環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯)優(yōu)化氣體組合。
