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          UV光清洗簡介
          來源: | 作者:mob4c393f | 發布時間: 2019-07-06 | 4758 次瀏覽 | 分享到:

               UV紫外光表面清洗機可用于LCD、OLED顯示屏生產,及半導體硅晶片、光學玻璃、石英晶體、膜塊、磁頭、集成電路、敷銅箔層壓板、高精度印制電路板以及金屬、橡膠、塑料等生產中對各種表面進行光清洗或光改質處理。經清華大學化學系分析中心俄歇電子能譜儀檢測,對ITO玻璃基片進行光清洗后,達到了原子清潔度。
          1.光電子產品的高性能、微型化要求表面潔凈度越來越高,常規的清洗方法(如水洗、化學溶液洗、超聲波清洗等)已不能滿足要求,UV光清洗能夠達到常規的清洗方法難以達到的高清潔度,而且不存在三廢處理問題,有利于環境保護。
          2. 光清洗是在常溫、常壓的環境中進行的,是一種非接觸式的干法清洗技術。被清洗的表面除了光子,不與任何物體發生接觸,有機物經過紫外光照射發生光敏氧化反應后,生成可揮發性氣體(CO2、CO、H2O等)從表面消散,隨著排風系統抽走,不可能重返被清洗的表面,不會像溶液清洗時發生二次污染。
          3. 一般情況下,光清洗的表面不會受到損傷,由于光子的能量相對比氬等離子體濺射或惰性氣體離子轟擊的能量小,光清洗后的表面不會受到損傷或發生晶體缺陷的現象。
          4.光清洗對物體表面微細部位(如孔穴、微細溝槽等)具有有效而徹底的清洗效果。由于紫外光是納米短波紫外線,能夠射入材料表面的極為細微的部位,發生光敏氧化反應,充分表現出光清洗的徹底性。
          一、紫外光表面清洗和改質的工作原理
              低壓紫外汞燈發射的雙波段短波紫外光照射到試件表面后,與有機污染物發生光敏氧化作用,不僅能去除污染物而且能改善表面的性能,從而提高物體表面的浸潤性和粘合強度,或者使材料表面得到穩定的表面性能。根據不同需要,既可以對物體進行紫外光表面清洗,也可以進行紫外光表面改質(或叫表面改善),紫外光表面清洗和改質的機理有相同點,但也有區別。
              1.1 紫外光清洗工作原理
              VUV低壓紫外汞燈能同時發射波長254nm和185nm的紫外光,這兩種波長的光子能量可以直接打開和切斷有機物分子中的共價鍵,使有機物分子活化,分解成離子、游離態原子、受激分子等。與此同時,185nm波長紫外光的光能量能將空氣中的氧氣(O2)分解成臭氧(O3);而254nm波長的紫外光的光能量能將O3分解成O2和活性氧(O),這個光敏氧化反應過程是連續進行的,在這兩種短波紫外光的照射下,臭氧會不斷的生成和分解,活性氧原子就會不斷的生成,而且越來越多,由于活性氧原子(O)有強烈的氧化作用,與活化了的有機物(即碳氫化合物)分子發生氧化反應,生成揮發性氣體(如CO2,CO,H2O,NO等)逸出物體表面,從而徹底清除了粘附在物體表面上的有機污染物。
              紫外光表面清洗原理表達式:

           


          1.2 紫外光改質工作原理
              低壓紫外汞燈發射的185nm和254nm波長的紫外光除有清洗去除物體表面的有機污染物的功能外,而且還能夠進行表面改質。其基本原理為:光子能量把物體的表層分子鍵打開的同時拉出H原子和C原子,與空氣中的氧氣分解出來的活性氧(O)生成極性很強的原子團(OH,CHO,COOH)即羥基等活性基,同時材料表面有機污染物的清洗效果顯著,活化的基體表面具有良好的粘合力和鍵合特性,這些羥基和涂料、粘合劑、電鍍材料相結合,形成新的化學鍵,從而使材料表面得到通常情況下得不到的很強的粘結強度,或者使材料得到穩定的表面性能。
              紫外光表面改質原理表達式:


               E:為紫外線光子能量
               

          二、紫外光表面清洗和改質技術的先進性
              2.1 光清洗技術是隨著當代光電子信息技術發展起來的,光電子產品的高性能、微型化要求表面潔凈度越來越高,常規的清洗方法(如水洗、化學溶液洗、超聲波清洗等)已不能滿足要求,UV光清洗能夠達到常規的清洗方法難以達到的高清潔度,而且不存在三廢處理問題,有利于環境保護。
              2.2 光清洗是在常溫、常壓的環境中進行的,是一種非接觸式的干法清洗技術。光清洗時被清洗的表面除了光子,不與任何物體發生接觸,因為有機物經過紫外光照射發生光敏氧化反應后,生成可揮發性氣體(CO2、CO、H2O等)從表面消散,隨著排風系統抽走,不可能重返被清洗的表面,不會像溶液清洗時發生二次污染。
              2.3 一般情況下,光清洗的表面不會受到損傷,由于光子的能量相對比氬等離子體濺射或惰性氣體離子轟擊的能量小,光清洗后的表面不會受到損傷或發生晶體缺陷的現象。
              2.4光清洗對物體表面微細部位(如孔穴、微細溝槽等)具有有效而徹底的清洗效果。由于紫外光是納米短波紫外線,能夠射入材料表面的極為細微的部位,發生光敏氧化反應,充分表現出光清洗的徹底性。
              2.5 世界上先進工業化國家已經開始將光清洗技術由光電產品向金屬、光學、塑料、橡膠等相關產品的生產過程發展,光清洗技術的應用范圍十分廣闊,具有很強的技術生命力。
               

           三、光清洗效果實例    我公司曾用自行研制的系列UV光表面清洗機對白玻璃、ITO玻璃、半導體材料、光學玻璃、鉻板玻璃、膜塊、液晶屏斑馬線以及殘余的光刻膠和聚酰亞胺等多種材料進行了光清洗試驗,均取得了滿意效果。經過光清洗后的物體表面清潔度更高,浸潤性更好,粘合力更強,可使臟點、黑點、白點、針孔、起皮等影響涂敷的質量問題大大減少,膜層更加牢固。
              3.1 對ITO玻璃用光清洗機進行光清洗前后對比試驗,檢測情況如下:


           

             3.1.1 采用掃描俄歇微探針儀對LCD用ITO玻璃樣片進行光清洗試驗的檢測結果




                                                             CA=49.69度                                               CA=25.46度


                                                                                                              


                                                             a光清洗前                                                 b光清洗后

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