在電子封裝、汽車零部件及精密儀器制造中,灌膠工藝的可靠性直接取決于膠體與基材的界面結(jié)合強(qiáng)度。然而,金屬、塑料或陶瓷等基材表面常因氧化層、油污或分子級(jí)污染物導(dǎo)致潤(rùn)濕性差,進(jìn)而引發(fā)膠體脫粘、氣孔或分層等問(wèn)題。等離子清洗機(jī)通過(guò)物理轟擊與化學(xué)活化雙重作用,可顯著改善基材表面能,為灌膠工藝提供高附著力界面。
等離子清洗的核心在于通過(guò)電離氣體(如氬氣、氧氣或四氟化碳)產(chǎn)生高能粒子,對(duì)基材表面進(jìn)行微觀改性,具體機(jī)制包括:
表面刻蝕與粗糙化
高能離子(能量達(dá)10-100eV)可物理轟擊基材表面,去除0.1-1μm厚的污染層,同時(shí)形成納米級(jí)凹凸結(jié)構(gòu)。
化學(xué)官能團(tuán)引入
活性氧或氮自由基與基材表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成羧基(-COOH)、羥基(-OH)或氨基(-NH?)等極性基團(tuán)。
靜電荷消除
等離子處理可中和基材表面電荷,避免灌膠時(shí)因靜電吸附灰塵導(dǎo)致的界面缺陷。
等離子清洗的潤(rùn)濕性提升效果需通過(guò)多參數(shù)協(xié)同控制實(shí)現(xiàn):
氣體類型與配比
惰性氣體(氬氣):適用于物理刻蝕,對(duì)熱敏材料(如PI膜)無(wú)化學(xué)損傷。
反應(yīng)性氣體(氧氣/氮?dú)猓涸鰪?qiáng)化學(xué)活化效果,但需控制濃度以避免過(guò)度氧化。例如,氧氣濃度>5%時(shí),PP基材可能發(fā)生碳鏈斷裂。
混合氣體(Ar/O?=4:1):兼顧刻蝕與活化,使環(huán)氧樹(shù)脂在銅基材上的剪切強(qiáng)度提升3倍。
功率與時(shí)間
功率密度需與基材耐溫性匹配。
真空度與溫度
真空度<50Pa時(shí),等離子體密度提升,處理效率增加;但過(guò)低真空度(<10Pa)可能導(dǎo)致氣體電離不足。溫度方面,低溫等離子(<80℃)適用于LED芯片等熱敏元件,而高溫等離子(>200℃)可加速化學(xué)鍵斷裂,但需配套冷卻系統(tǒng)。
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