綠色環(huán)保清洗技術介紹

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-06-20

在近年來發(fā)展的綠色清洗技術中，離心清洗技術、等離子清洗技術、紫外光清洗技術和超臨界二氧化碳清洗技術具有環(huán)保、經濟性高等優(yōu)點，是最具潛力的幾種清洗技術。

離心清洗技術

隨著元器件的不斷發(fā)展，高密度組裝成為趨勢，引腳間距和托起高度越來越小，采用以往的清洗方式，由于其施加力的方向是垂直的，因此不能有效清洗到高密度安裝元器件下面的污染物。離心清洗通過旋轉產生的離心力，可使清洗溶劑進入到元器件組件的底部空間，將污染物溶解并去除掉，當旋轉的組件離開溶液中時，推進溶液進入元器件底部空間的作用力還會將元器件上的溶液甩干，然后在熱空氣中旋轉組件，使殘留物質得以清除。

等離子清洗技術

等離子體是一種部分電離的氣體，是除常見的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外的第四種狀態(tài)。等離子體由電子、離子、自由基、光子和其他中性粒子組成。由于等離子體中存在電子、離子、自由基等活性粒子，容易與固體表面發(fā)生反應。等離子體清洗的機理主要依靠等離子體中活性粒子的“活化”來去除物體表面的污漬。就反應機理而言，等離子體清洗通常包括以下過程：將無機氣體激發(fā)到等離子體狀態(tài)；氣相物質吸附在固體表面；吸附基團與固體表面分子反應形成產物分子；對產物進行分子分析，形成氣相；反應殘渣從表面分離出來。

等離子清洗技術的最大特點是適用于各種基板類型的清洗。它能很好地處理金屬、半導體、氧化物和大多數(shù)聚合物材料，如聚丙烯、聚酯、聚酰亞胺、氯乙烷、環(huán)氧樹脂，甚至聚四氟乙烯，并能實現(xiàn)整體、局部和復雜結構的清洗。此外，等離子清洗還具有以下特點：①易于采用數(shù)控技術，自動化程度高；采用高精度控制裝置，時間控制精度極高；②適當?shù)牡入x子清洗不會在表面產生損傷層，保證表面質量；③由于它是在真空中進行的，等離子體中各種活性離子的自由程很長，其穿透性和滲透性都很強，可以用來處理復雜的結構，包括夾層、細管和盲孔；④等離子體作用過程為氣固干反應，不消耗水資源，不需要添加化學試劑，對環(huán)境無殘留，具有綠色環(huán)保的特點。因此，采用等離子清洗技術可以克服傳統(tǒng)方法的缺陷，使清洗更加符合環(huán)保原則。

典型的等離子體物理清洗過程是氬等離子體清洗。氬本身是一種惰性氣體。等離子體中的氬氣不與表面反應，而是通過離子轟擊清潔表面。典型的等離子體化學清洗過程是氧等離子體清洗。等離子體產生的氧自由基非?；钴S，容易與碳氫化合物反應生成二氧化碳、一氧化碳和水等揮發(fā)性物質，從而去除表面污染物。有三種常用的等離子體激發(fā)頻率：①超聲等離子體為40KHz，②射頻等離子體為13.56MHz，以及③微波等離子體為2.45GHz。

紫外光清洗技術

紫外光清洗技術是利用紫外光發(fā)出的特種波長的光子能量，對物體表面吸附的有機物（碳氫化合物）發(fā)生光敏氧化作用，達到去除粘附在物體表面上的碳氫化合物。經過光清洗的物體表面潔凈度能達到一般清洗方法難以達到的原子級清潔度。如果在光敏氧化過程中，被清洗物體表面具有光催化作用，不僅能加快紫外光清洗的過程，而且清洗的效果更為徹底。

清洗時由大功率高強度的紫外光光源發(fā)出兩個特定波長的光子能量作用于被清洗物體表面，由于粘附在物體表面的污染物大多為有機物，大多數(shù)的有機物對短波紫外線有較強的吸收能力，有機物分子在吸收了短波紫外線后分解成離子、游離態(tài)原子、受激分子和中性分子。真空紫外線可使空氣中的氧氣電離產生臭氧和原子氧，臭氧對短波紫外線同樣具有強烈的吸收作用，在短波紫外線光子能量的作用下，臭氧又分解為氧氣和原子氧，原子氧是極為活潑的，在它的作用下，物體表面的有機污染物很快氧化成二氧化碳和水，在一定的溫度下，兩者都可以從物體表面揮發(fā)掉，起到清潔物體表面的作用。

超臨界二氧化碳清洗技術

物質處于其臨界溫度和臨界壓力以上狀態(tài)時，向該狀態(tài)氣體不斷升溫并加壓，熱膨脹會使液態(tài)的密度不斷減小，而同時氣體的密度隨壓強的增大而不斷增大，這樣液體和氣體之間的密度差別就不斷減小，當溫度和壓強高到一定程度時，氣態(tài)和液態(tài)的密度趨于相等，它們之間的分界線也就消失了，物質的這種狀態(tài)就是它的臨界狀態(tài)，或者是臨界點。此時的溫度和壓強稱為“臨界參數(shù)”，氣體不會液化，只是密度增大，具有類似液態(tài)的性質，同時還保留氣體性能，這種狀態(tài)的流體稱為超臨界流體。

將液態(tài)二氧化碳經過加壓超過其臨界壓力74bar,并加溫超過其臨界溫度31℃后，即成為超臨界態(tài)。由于超臨界二氧化碳在常壓下屬于氣態(tài)，因此只要減壓即會變回氣相，和其它固、液相的物質分離，容易回收再使用，同時，以超臨界二氧化碳作為溶劑，在處理后不會有殘留的問題，符合環(huán)保法規(guī)，也因此稱為綠色溶劑。超臨界二氧化碳具有以下特點：①黏度極小，相當于氣體的黏度，具有良好的傳遞性和快速的移動能力；②具有較大的擴散力，是液體擴散能力的100倍以上；③表面張力很小，可以進入狹縫和微槽中進行清洗；④對材料表面的有機污物和一些無機污物具有較強的溶解能力。該清洗技術主要適用于半導體、生物技術和醫(yī)藥領域、環(huán)境保護、材料加工、油漆印染等行業(yè)。

有關環(huán)境污染方面的立法將對工業(yè)排放施加持續(xù)的更加嚴格的管制，研究節(jié)能、降耗、少污染、無廢料產生的綠色清洗技術，采用低毒或無毒的材料及其相應的綠色制造模式與手段，在制造過程中減少對大氣環(huán)境的影響和破壞，是滿足電子元器件和電路模塊發(fā)展的可承受能力制造的需要，發(fā)展綠色清洗技術任重道遠。