等离子基本应用

等离子设备广泛地应用在半导体、生物医疗、纳米材料、光学电子、平板显示、航空航天、科研及通用工业领域。
  什么是等离子体？ 　　
      等离子体和固体、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。等离子清洗机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。 　
  应用领域：
  ? 等离子体技术在通用工业领域的应用  
  1. 电子行业
  1.1 灌装 - 提高灌注物的粘合性
  灌装是指通过灌注树脂来保护电子元件。灌装前的等离子活化可以确保良好的密封性，减少电流泄露，提供很好的邦定性能。灌装提供了绝缘性，还可以防止潮湿、高/低温、物理及电子应力的影响。它还具有阻燃、减震、散热的作用。灌装元件通常是低表面能、浸润性差的聚合物，从而导致邦定困难，形成空洞。等离子活化可以提高表面能，确保良好的浸润性，使树脂能够在PTFE、硅胶、聚酰亚胺等绝大多数的低表面能聚合物材料上充分的流动。
  1.2 邦定板的清洁 - 改善打线效果
  大气式等离子笔已经成功地应用在邦定板的清洁领域。在生产中，等离子笔可以很容易的集成到邦定机上，实现在线式清洁。因此该工艺就不需要一个独立的工序，这意味着邦定板在邦定前已经得到了清洁，从而大大提高生产效率。 等离子笔的工作区域没有任何的电压和电流，因此不会损坏电子元件。等离子笔的清洁效果比类似电晕放电等技术要好的多，而且处理的温度也更低。低运行成本（工艺气体是压缩空气）、低设备成本使等离子笔在邦定清洁领域大受欢迎。
  1.3 改善塑胶材料的胶接性能
  等离子技术很适合处理胶接前的塑料、金属、陶瓷、玻璃等材料。在应用中，稀松的边界膜被去掉，留下非常清洁的表面。 在处理塑料时，另外一个优点是边界膜剥离后，还可以去掉表面上的几十纳米厚度的基体材料。这样可以在原子级别使表面粗糙化，从而提供更多的表面结合位置，改善粘合效果。 同时，还可以通过等离子中的活性原子化学性的改变表面，从而在基体材料表面形成很强的化学 键。这些急性键可以帮助水和粘合剂浸润到所有塑料缝隙中。这样就可以极大地改善粘合性能。在有些应用中，结合力甚至可以提高50倍以上。 等离子还可以改变聚合物表面的化学性能以便和特定的粘合剂进行粘合。除了氧气之外，还可以用其他气体来获得所需要的表面，从而为产品设计提供更多的选择。
  2. 医学诊断
  2.1 活化 - 改善细胞和生物材料对临床诊断平台的粘附性
  免疫诊断、细胞培养基及其他临床诊断培养基的平台绝大多数是由合成聚合物材料制成。这些材料具有很好的惰性、机械稳定性，同时制造成本也非常低廉，但同时它们的表面性能也有固有的局限性。尤其是它们不能提供足够的结合点来使细胞和具有生物活性的分子有效的结合在它们的表面。有力的、均匀分布的结合点对固定生物材料和体外细胞培养来说是至关重要的。为了进行细胞繁殖和生物分子吸附，必须对合成聚合物平台的表面进行改性来改善它们的性能。 我们 长期以来为临床诊断培养基的生产厂家提供免疫测定和细胞培养基的等离子活化服务。
  2.2 氨化 - 氨化为聚合物材料提供可结合生物和传感器分子的结合点
  在生物科学材料技术中，特别是细胞培养和医学诊断平台中，表面氨化是一个很重要的工艺。氨基可以为惰性聚合物平台提供一个吸附生物和传感器分子的结合点。 我们最新成功开发出一种氨化各种聚合物平台的新方法，氨化后的氨基的数量大大超过了以前的等离子氨化法。我们这种新的"Aminafix"等离子工艺相对于以前的方法，可提供超过5倍的伯氨浓度。
  2.3 其他功能性 - 改善生物活性分子对细胞培养平台的选择性粘合
    我们使用气体等离子技术的经验来解决生物材料对培养基和诊断基的粘合性问题。另外，我们已经开发出了提高生物活性分子的选择性粘合的特殊等离子工艺。这种工艺通过在表面提供特殊的化学官能团，使之与生物化学核素发生共价耦合来实现。羧基、羟基、氨基是通过我们的等离子工艺所获得的很重要的化学官能团实例。
  3.医疗器械
  3.1 微流体器件 微流体装置需要亲水性的表面以便于分析物可以持续平缓的流经
  微通道到达这些器械上的探测和处理位置。这种流动可通过各种抽吸、电渗透、热量、机械等方法来实现。微射流器件由疏水性的聚合材料（丙烯酸、聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷（PDMS））制成。由这些材料的疏水性导致的一个主要问题就是在微通道中捕集的气泡抑制了液体的流动。即便通道用酒精和缓冲液处理过，仍存在气泡问题。用等离子体处理可以氧化微通道的表面，使它们变成亲水性，从而防止气泡的形成。电动抽吸时的表面电荷密度同样会影响流动速率。等离子体可以有效地促进带电表面的电渗透流动。这是用等离子处理微流体器件的又一个好处。
  3.2 医用导管 - 通过减少蛋白质在导管上粘合来尽量减少凝血酶原，提高生物相容性。
  为了在提高体内材料的生物相容性，必须解决凝血酶原（容易在表面凝结成血块）的问题。许多没有被改性的材料会促进蛋白质的粘合进而形成了血块。为了解决这个问题，经常在体内材料表面涂覆抗凝血酶涂层。可是有时候这些涂层不能很好的粘合在聚合物表面。 等离子处理通过对表面进行特殊的改性从而大大提高了这些涂层的结合力度。这是通过活化惰性表面来实现的。这种处理的工艺取决于特定的基体材料、抗凝血酶的合成物以及期望的产品寿命。当导管被植入到体内后，血块可能会继续变大从而导致最初的导管移位。人们在这个问题上做了大量的工作，结果显示等离子处理后的导管可以在原位上保持更长的时间。动物实验表明，经过等离子处理并涂上肝磷脂涂层后的聚亚胺酯导管在体内留置30天后没有蛋白质粘附在上面；经过等离子处理但没有肝磷脂涂层的聚亚胺酯导管上粘附了很少量的蛋白质；而没有经过任何处理的聚亚胺酯导管上面形成了大量的血栓。
  3.3 药物输送 - 解决药物粘附在计量腔壁上的问题
  带有计量腔体的药物输送装置不允许药物粘附在其内壁上。这样可以确保药物输送过程的精确性。等离子可以在计量腔内壁上涂敷一层很薄的碳氟涂层来确保其"不粘"性。通过等离子增加化学气相沉积（PECVD）可以把这种涂层很容易的粘附在大多数材料表面。PECVD的原理是在等离子体内活化单体，诱导它们在基体的工作区域聚合。沉积涂层的表面性能取决于表面几十纳米的性质。气体等离子工艺通过在表面聚合碳氟化合物从而提供了一个值得信赖的、生物相容的、高可控性的绿色的降低材料表面活化能的方法。
  3.4 防止生物污染 - 提高体内和体外医疗器械的生物相容性
  材料的表面能决定了浸润性、可印刷性、化学稳定性和生物污染等性能。通常，高表面能的材料是亲水性的，对细胞和蛋白质等生物材料是可浸润的；低表面能的材料则表现出疏水和"不粘"的性质。体内和体外的医疗器械需要表面能够阻止蛋白质或细胞的粘附。重复使用的盛载生物废料的容易必须能很容易的清空和清洗。这些例子说明它们的表面需要提高"不粘"和抗生物污染性能。等离子体通过镀上一层碳氟化合物或环氧乙烷涂层来产生抗生物污染层。通过等离子增加化学气相沉积（PECVD）可以把这种涂层很容易的粘附在大多数材料表面。PECVD的原理是在等离子体内活化单体，诱导它们在基体的工作区域聚合。沉积涂层的表面性能取决于表面几十纳米的性质。气体等离子工艺通过在表面聚合碳氟化合物从而提供了一个值得信赖的、生物相容的、高可控性的绿色的降低材料表面活化能的方法。   
  4. 光学领域
  4.1 镜片清洗
  清洗是等离子体最常见的应用。等离子清洁通常用来去除有机薄膜。去除表面上的有机污染层后就得到了非常清洁的表面。这个污染层可能只有几个分子的厚度，但却可以显著的改变表面性能。必须先通过湿法或物理方法去除明显的油污、灰尘颗粒等，最后通过低压氧气等离子清洗几分钟，不会产生化学废弃物。不同于清洗剂，等离子不会留下任何残余物。
  4.2 隐形眼镜 - 提高隐形眼镜的浸润性
  等离子体广泛的应用在隐形眼镜的生产中。等离子用来在镀膜前活化镜片材料，也可用来侵蚀表面，暴露出下面的表层。在这两个应用中等离子都可以替代难用的、耗时的、昂贵的湿化学方法。 用于制造隐形眼镜的玻璃带有铸型时产生的聚合物污染层（例如CR-39 或 PC）和/或脱模剂。通常用水法来洗掉这些残余物。但随之而来的水纹、水痕等会影响表面的完美性。而用等离子可以很好的清洁这些镜片。
  4.3 光纤 - 改善光纤连接器的光学传输
  玻璃纤维的有机污染会降低传输率，影响一致性。即使保持光学 路径的清洁，塑料气泡、粘合剂的防气、指纹等也会造成有机污染。等离子可以分解这些表面污染，使之变成惰性的和挥发性的气体。
  5. 橡胶
  5.1 表面摩擦力 - 减少密封条和O型圈的表面摩擦力
  具有弹性和可变形性的聚合物可用来制作密封条和O型圈。但这些性能也会导致表面的摩擦和磨损。等离子工艺提供了一个可*的、一致的、绿色的减少表面摩擦力的方法，同时又能维持基体材料的性能。密封条和O型圈在液态、气态或真空环境中扮演了气体或液体屏障的作用。它们可用在棒杆、活塞、法兰、端盖、插栓上，从食物加工到半导体，从汽车到航空，从石化到医药等广泛的工业领域中。密封条和O型圈的摩擦力意味着磨损。高磨损率影响了系统的可*性，需要频繁的维护。等离子体通过可控的化学和物理改性可减少摩擦力。
  5.2 粘结 - 提高粘合剂对橡胶的粘结力
  橡胶材料很难粘合在橡胶或其他材料上。原因之一是它们的聚合链不稳定，以及材料固有的弹性。但等离子体可以通过多种途径来改善橡胶的粘合性。例如等离子体可以清洗掉表面的脱模剂、挥发性的烃以及其他会影响粘合的污染物。氧化性的等离子体可以在表面增加含氧基团，这样可以提高极性，使表面更加亲水浸润，有利于粘合。也可以使用等离子体中的离子加速撞击表面或化学刻蚀来选择性的改变表面形态， 从而提供更多的结合点，提高粘合性。
  6. 印刷电路板（PCB）
  6.1 去孔内胶渣 孔内去胶渣是目前等离子技术在PCB领域应用较多、较广的工艺。孔内胶渣是指在电路板钻孔工序（机械钻孔及镭射钻孔）中因高温造成高分子材料熔融在孔壁金属面的焦渣，而并非机械钻孔加工造成的毛边、毛刺，必须在镀金之前去除。此胶渣也是以碳氢化合物为主，能够与等离子中的离子或自由基很容易的发生反应，生成挥发性的碳氢氧化合物，最后由抽真空系统带出。 我们独特的电极设计保证了等离子处理后孔与孔之间、板与板之间、批次与批次之间出色的均匀性。　
  6.2 特氟隆（Teflon）活化 特氟隆（聚四氟乙烯）具有低传导性，是保证信号快速传输、绝缘性好的很好的材料。但这些特性又使特氟隆很难进行电镀。因此在镀铜之前必须先用等离子活化特氟隆的表面。 我们开发出了一个独有的等离子工艺，能够使特氟隆很好的浸润，活化的有效期也比普通的使用氮氢气的等离子工艺长了很多。
  6.3 去除碳化物 激光钻孔时产生的碳化物会影响孔内镀铜的效果。可以用等离子体来去除孔内的碳化物。等离子内的活性组分与碳反应生成挥发性的气体，由真空泵抽走。 另外，电路板常规制程上完绿油后做显影成像，此工序在做精密BGA时会出现绿油显影不净，或有绿油残留时，也可通过等离子的方法做一次表面的清洁。针对FPC而言，在经压制，丝印等高污染工序后同样会有细小残胶留于铜面，在后续表面处理时造成漏镀，异色等问题，同样用等离子可去除表面残胶。
  6.4 清洁功能 在电路板（FPC/PCB）出货前，会用等离子做一次表面清洁。常规情况下电路板的下游客户会对产品进行来料检验，如打线测试（Wire Bonding Test），拉力测试（Wire Pull Test）等,在没有做表面清洁的时候，常常会有一些污染导致测试不通过。为避免以上的问题，在出货前做表面等离子清洁，在这个日益追求品质的年代已成趋势。
  7. 光盘领域
  7.1 清洁 - 光盘模板清洁
  随着HD-DVD和蓝光格式的出现，光盘技术迎来了它的第三代高密度数据存储介质。当复制厂极力追求高生产率和高质量时，光盘技术也先后发展到更高的存储量。因此对于复制厂来说，为了与工业上的增长需要并驾齐驱，就必须使用新的技术和工艺。 我们 提供了一种新型的气体等离子体工艺，以替代湿化学、紫外线/臭氧方法去除光刻胶、钝化模板和改善模板。使用M4L等离子体系统的用户报告在工艺稳定性、化学品和劳动力的费用节约、更高的生产率和消除几种特定的缺陷方面取得了显著的改善。
  7.2 钝化 - 模板钝化
  第一次电铸生成的模板叫"父版". 在用"父版"生成"母版"("父版"的反信号)前， 首先要对"父版"进行氧化钝化。同样地，在用"母版"生成"子版"前，也要对"母版"进行钝化。 此前钝化都是通过湿化学方法或臭氧处理进行， 我们 的M4L使得钝化可以在洁净、干燥的环境下单步完成。
  7.3 改善 - 消除复制污点
  聚碳酸脂较差的脱模性会使得当模板从模具上卸下时易被划伤和阻塞。这导致不对称的凹坑/凹槽壁出现在复制品上形成一个污点。这种缺陷可以表现为不同形式如斑点、水纹、粘连或幻影，且主要是基于外观原因而非可读性原因需要避免。当使用等离子体技术去除光刻胶时，用户发现可以减少大约70%的这些缺陷，硬斑点可减少10%，而DVD上的水纹则全部被消除。　　
  ? 用于半导体工业、太阳能以及平板显示器  
  1 半导体行业
  1.1 晶圆制造： 光刻胶的去除
  1.2 微机电系统（MEMS）： SU-8胶的去除
  1.3 芯片封装： a) 引线焊盘的清洁 b) 倒装芯片底部填充 c) 改善封胶的粘合效果
  1.4 失效分析： 拆装
  2 太阳能电池： 太阳能电池片的刻蚀
  3 平板显示
  3.1 ITO面板的清洁活化
  3.2 光刻胶的去除
  3.3 邦定点的清洁（COG） 　　
  在半导体制造的前道工艺上，在刻蚀和离子注入后的去光掩膜步骤是部件生产中最重要和最频繁使用的一步。根据部件的复杂程度，印刷线路板的层数可以达到10到25层。这就意味着光掩膜也需要被脱除同样的次数。脱除光掩膜的工艺可以由化学法（剥离装置）或由等离子提法在干燥的、生态友好的工艺下进行（ashing）。 　　
  我们公司在半导体行业中的批次式微波等离子体设备的制造中处于市场领先地位。我们的客户采用微波等离子体技术处理硅、三五族化合物、石英、铌锂化合物和其他如陶瓷或玻璃材料等。所生产的产品和机体包括CMOS、双极、MEMS、光掩膜、太阳能电池、DVD和磁盘存储介质等。 　　
  批式微波等离子体技术使得高效低成本成为可能，在净化室占用空间非常小，并避免了有害化学物质的处置。 拥有成本相对单片除胶器来说很小。微波等离子体产生的等离子体对产品没有损害，相比以前常用的射频等离子体具有更高的除胶率。 半导体工业后道工序中芯片的包装变得越来越关键，稳步增加的速度和集成电路的效率从来没有象现在一样依赖于巧妙的芯片包装和最优化的芯片包装工艺。 　　
  特别地，对于一些新技术如Flip Chip、堆栈压模、多芯片模块或先进铜导线框架等， 我们公司提供专业的解决方案，其设备被领先的芯片包装厂所采用。虽然等离子体技术在半导体上的应用已是很普通的事情，但在印刷线路板工业上的应用还处于广泛应用之前的转折点。然而在印刷线路板中采用新材料如特氟珑或高Tg材料则预示着在这个领域中等离子体设备的应用会增加。特别对于特氟珑来说，具有最小的介电常数从而保证最快的信号传播和超越的绝缘性能。没有比等离子体技术更好的用于对特氟珑的表面进行活化的技术。领先的印刷线路板公司证明 我们公司的设备在处理这类高技术材料上是非常优秀的。

爷爷都是从孙子走过来的。  

回贴赚学识，不错了  

世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。  

呵呵 高高实在是高~~~~~  

真是汗啊  我的帖子好少啊  加油  

真是汗啊，我的帖子好少啊，加油

学习受益了，谢谢楼主的分享，支持楼主。。。

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