等離子是什么?

等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，是不同于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的電離態(tài)物質(zhì)，由自由電子、離子和中性粒子組成的宏觀電中性混合體。當(dāng)外界向氣體施加足夠能量時(shí)，氣體分子或原子會(huì)發(fā)生電離，從而形成等離子體。這種能量可以來(lái)自多種形式，包括：高溫、強(qiáng)電場(chǎng)、電磁輻射（如紫外線、X射線）、激光或粒子轟擊， 這些能量使氣體部分或完全電離，最終形成等離子體狀態(tài)。

等離子表面處理的作用原理

等離子表面處理應(yīng)用廣泛，涵蓋多個(gè)重要領(lǐng)域，包括：工業(yè)制造與材料的處理、能源、醫(yī)療與生物技術(shù)、環(huán)保，消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域。

主要通過(guò)以下兩種機(jī)制改變材料表面特性：

1. 化學(xué)反應(yīng)：等離子中的活性成分（如自由電子、離子、激發(fā)態(tài)原子或分子及活性自由基）與材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其分解為揮發(fā)物質(zhì)，從而改善材料的表面性能；

2. 物理轟擊：高能離子通過(guò)動(dòng)量傳遞轟擊表面，產(chǎn)生物理濺射效應(yīng)，使親水材料增加材料表面粗糙度，提高表面潤(rùn)濕性，疏水材料反之。

通過(guò)化學(xué)與物理作用的協(xié)同效應(yīng)，等離子表面處理能精準(zhǔn)調(diào)控材料表面特性，滿足不同行業(yè)的應(yīng)用需求。

等離子表面處理的分類

根據(jù)離子體的工作氣壓環(huán)境可以分為兩類：

1. 常壓等離子清洗：在高壓電場(chǎng)的作用下，工業(yè)氣體電離成等離子體，經(jīng)噴嘴噴射至產(chǎn)品表面，從而達(dá)到清洗活化的目的。(如下原理圖所示)

                原理圖                                                                                                   大氣射流等離子清洗機(jī)

2. 真空等離子清洗（低壓）：在真空腔體內(nèi)，氣體在高壓條件下電離成活性等離子體，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和高能粒子轟擊，實(shí)現(xiàn)表面清洗，活化，刻蝕，去膠等目的。（如下原理圖所示）

                  原理圖                                                                             真空等離子清洗機(jī)

傳統(tǒng)表面處理存在問(wèn)題：

1. 純化學(xué)清洗（溶劑）

作用于表面分子層，廢液難以處理，可能腐蝕敏感材料；

工人長(zhǎng)期接觸易導(dǎo)致呼吸道疾??；

溶劑易殘留微米級(jí)油膜，影響后續(xù)鍍膜/鍵合（如PCB板焊接不良率升高15%）；

2. 純物理清洗（噴砂）

作用于宏觀的粗糙化，會(huì)有粉塵污染，硬質(zhì)的材料受限；

精度局限，最小處理尺度約10μm，無(wú)法滿足納米級(jí)清潔需求（如MEMS器件）；

3. 高溫?zé)崽幚恚ǚ贌?，解熱?

耗能高，材料容易變形，有氧化風(fēng)險(xiǎn)

晟鼎等離子表面處理的優(yōu)勢(shì)：

1. 較高的清潔精度：納米級(jí)精準(zhǔn)控制，可去除表面單分子層污染物

2. 無(wú)損傷低溫處理，對(duì)敏感材料友好（如下圖：晟鼎大氣射頻寬幅等離子溫度＜50°）

3. 環(huán)保與安全，無(wú)化學(xué)溶劑的污染且無(wú)有害物質(zhì)的產(chǎn)生

4. 工藝的可控性較高，參數(shù)能夠精準(zhǔn)調(diào)節(jié)

5. 多功能集成，能夠配備到生產(chǎn)線上，減少操作移動(dòng)步驟，提高效率

6. 處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)材料的能力強(qiáng)

7. 經(jīng)濟(jì)成本效益高