等离子处理机技术在橡塑行业产品上的作用机理

2016-12-19

等离子处理机和固体、液体或气体一样，是物质的一种状态，也叫做物质的第四态。对气体施加足够的能量使之离化便成为等离子状态。等离子体的"活性"组分包括：离子、电子、活性基团、激发态的核素（亚稳态）、光子等。等离子体表面处理仪就是通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面，从而实现清洁、改性、光刻胶灰化等目的。

　我们在工业应用中发现一些橡胶塑料件在进行表面连接的时候会出现粘接困难的问题，这是因为聚丙烯、PTFE等橡胶塑料材料是没有极性的，这些材料在未经过表面处理的状态下进行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差，甚至无法进行。 

　　有些工艺用一些化学药剂对这些橡塑表面进行处理，这样能改变材料的粘接效果，但这种方法不易掌握，化学药剂本身具有毒性，操作非常麻烦，成本也较高，而且化学药剂对橡塑材料原有的优良性能也有影响。
 
　　利用等离子技术对这些材料进行表面处理，在高速高能量的等离子体的轰击下，这些材料结构表面得以最大化，同时在材料表面形成一个活性层，这样橡胶、塑料就能够进行印刷、粘合、涂覆等操作。应用等离子技术对橡塑表面处理，其操作简单，处理前后没有有害物质产生，处理效果好，效率高，运行成本低。

常用的等离子体激发频率有三种：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。 不同等离子体产生的自偏压不一样，超声等离子体的自偏压为1000V左右，射频等离子体的自偏压为250V左右，微波等离子体的自偏压很低，只有几十伏，而且三种等离子体的机制不同。

超声等离子体发生的反应为物理反应，射频等离子体发生的反应既有物理反应又有化学反应，微波等离子体发生的反应为化学反应。超声等离子体清洗对被清洁表面产生的影响最大，因而实际半导体生产应用中大多采用射频等离子体清洗和微波等离子体清洗。而超声等离子则应用于表面除胶、毛刺打磨等处理方面效果最佳，典型的等离子体物理清洗工艺是在反应腔体中加入氩气作为辅助处理的等离子体清洗；氩气本身是惰性气体，等离子体的氩气不和表面发生反应，而是通过离子轰击使表面清洁。