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紫外UV表面清洗原理及應(yīng)用

發(fā)表于：2019-08-06 作者：lxyeenet 關(guān)注度：353

紫外UV表面清洗原理及應(yīng)用
作者:日本SEN 社長:Kikuchi Kiyoshi

１. 紫外線表面清洗

紫外線表面清洗是近年來新興的清洗方法。紫外線表面清洗法不同于原有清洗法，沒有廢水，廢氣，廢物產(chǎn)生。是高能環(huán)保型清洗殺菌方法。廣泛運(yùn)用于LCD,PCB，點(diǎn)子，印刷，塑膠，玻璃，涂裝等領(lǐng)域。

紫外線清洗是是利用有機(jī)化合物的光敏氧化作用達(dá)到去除附著在材料表面的有機(jī)物質(zhì)。經(jīng)過光清洗后的材料表面可以達(dá)到原子級清潔度。

其主要原理為紫外線燈發(fā)出的185nm波長和254nm波長具有很高的能量，高于大多數(shù)有機(jī)物的結(jié)合能量。由于大多數(shù)碳?xì)浠衔飳?85nm波長的紫外線具有較強(qiáng)的吸收能力，并且可以在吸收185nm波長后分解成離子，流離態(tài)原子，受激分子和中子等，這就是光敏作用?？諝庵械难醴肿釉谖樟?85nm波長的紫外光后，會產(chǎn)生臭氧和氧氣，臭氧對254nm波長具有很強(qiáng)的吸收性，臭氧有可以分解為氧原子和氧氣。氧原子具有極強(qiáng)的氧化性，可以將碳?xì)浠湘I切斷，生成水和二氧化碳等易揮發(fā)氣體，從被照射物表面飄逸出，徹底清除物體表面的污染物。這就是紫外線清洗的原理。

清洗法有干洗和濕洗兩種。干洗有UV臭氧清洗，等離子清洗，離子清洗等。濕洗有水洗，堿清洗，酸清洗，液體噴射清洗等。我們?nèi)粘Ｋ煜さ臐袷角逑从锌梢郧逑吹糨^大范圍污染的優(yōu)點(diǎn)。但是也會有清洗不掉的污染。同時(shí)由于清洗的溶劑會在被清洗物表面殘留，因此對于高精密世界來說也是個污染。

與此相反UV紫外線清洗雖然不能清洗掉大范圍的污染，卻可以清洗到各個角落的就是光洗凈技術(shù)（以下簡稱UV臭氧清洗）。在納米技術(shù)世界里，我們雖然看不到有機(jī)性污染，但是有機(jī)污染在表面形成膜（軟接著層）如果在這層膜上印刷的話，就會出現(xiàn)鮮度惡化以及針孔等障礙。UV臭氧清洗可以去除的污染有有機(jī)化合物以及含有油脂的污染等。

2. 二次污染的注意-玻璃表面的有機(jī)性污染膜厚度在單分子層以下時(shí)是非常清潔的表面狀態(tài)。即便是在實(shí)驗(yàn)室或這是無菌室里的大氣中也會有微量的揮發(fā)性有機(jī)化合物或者硫化合物，將洗凈玻璃放置于這種環(huán)境下也會被這些蒸汽污染。高度清洗過后的表面接觸角會在30分到1小時(shí)內(nèi)恢復(fù)到20度。因此我們認(rèn)為超高清潔玻璃不易長時(shí)間保存。

3可以將粒子極限清洗的清洗工藝-UV臭氧清洗和濕式清洗的結(jié)合. UV臭氧清洗是使有機(jī)性污染膜清洗到單分子層以下的高清洗技術(shù)，如下圖所示在完成清洗階段使用UV臭氧清洗技術(shù)。但是UV臭氧清洗對于粒子沒有效果。同時(shí)濕式清洗不能完全清除有機(jī)性污染，會保留幾個分子層厚度的油膜。被這些油墨所吸收的粒子在沖洗過程中很難被全部清洗掉。UV臭氧清洗是完成階段的清洗，在生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn)了如下圖所示UV臭氧清洗后使用例如溫水沖洗的清洗工藝。UV臭氧清洗如圖所示油膜基本上都可以清除。在此之后使用純水沖洗可以將沒有油膜保護(hù)的粒子很容易的沖洗掉，得到?jīng)]有粒子，沒有有機(jī)污染物的高清潔面。

這種技術(shù)方法不但在液晶顯示裝置的現(xiàn)場使用，在原版曝光和分光板的制造工程中也被大量使用。

實(shí)驗(yàn)型臺式UV清洗機(jī) UV清洗燈管 254+185NM

生產(chǎn)型流水線UV清洗機(jī) UV清洗燈管 254+185NM

UV清洗燈管254+185NM

紫外線UV光清洗技術(shù)的應(yīng)用范圍:

1. 各種材料(ITO玻璃,光學(xué)玻璃,鉻板,掩膜版,拋光石英晶體,硅)晶片和帶有氧化膜的金屬等進(jìn)行精密清洗處理;

2. 清除石臘,松香,油脂,人體體油以及殘余的光刻膠/聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂

3. 高精度PCB焊接前的清洗和去除殘余的焊劑以及敷銅箔層壓板的表面清潔和氧化層生成；

4. 超高真空密封技術(shù)和熱壓焊接前的表面清潔處理以及各種微型元件的清洗

5. 在LCD、OLED, Touch Panel科研/生產(chǎn)中，在涂光刻膠、PI膠、定向膜、鉻膜、色膜前經(jīng)過光清洗可以極大的提高基體表面潤濕性，增強(qiáng)基體表面的粘合力；

6. 印制電路板生產(chǎn)中，對銅底板，印刷底板進(jìn)行光清洗和改質(zhì)，在導(dǎo)線焊接前進(jìn)行光清洗，可以提高熔焊的接觸面積，大大增加連接強(qiáng)度。特別是高精度印制電路板，當(dāng)線距達(dá)到亞微米級時(shí)，光清洗可輕易地去除在線距之間很小的微粒，可以大大提高印制電路板的質(zhì)量。

7. 大規(guī)模集成電路的密度越來越高，晶格的微細(xì)化越來越密，要求表面的潔凈度越來越高，光清洗可以有效地實(shí)現(xiàn)表面的原子清潔度，而且對芯片表面不會造成損傷。

7. 在半導(dǎo)體生產(chǎn)中，硅晶片涂保護(hù)膜、鋁蒸發(fā)膜前進(jìn)行光清洗，可以提高粘合力，防止針孔裂縫的發(fā)生

8. 在光盤的生產(chǎn)中，沉積各種膜前作光清洗準(zhǔn)備，可以提高光盤的質(zhì)量。

9. 磁頭固定面的粘合，磁頭涂敷，以及提高金屬絲的連接強(qiáng)度，光清洗后效果更好。

10. 石英晶體振蕩器生產(chǎn)中，除去晶體檢測后涂層上的墨跡，晶體在銀蒸發(fā)沉積前，進(jìn)行光清洗可以提高鍍膜質(zhì)量和產(chǎn)品性能。

11. 在IC卡表面插裝ROM前，經(jīng)過光清洗可提高產(chǎn)品質(zhì)量。

12. 彩色濾光片生產(chǎn)中，光清洗后能徹底洗凈表面的有機(jī)污染物。

13. 敷銅箔層壓板生產(chǎn)中，經(jīng)過光照改質(zhì)，不僅表面潔凈而且表面形成十分均勻的保護(hù)氧化層，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高

14. 光學(xué)玻璃經(jīng)過紫外光清洗后，鍍膜質(zhì)量更好。

15. 樹脂透鏡光照后，能加強(qiáng)與防反射板的粘貼性。

典型應(yīng)用包括：

·表面的原子級清洗