真空等離子清洗機(jī)系統(tǒng)由反應(yīng)腔室（真空腔體）、高頻等離子電源和真空泵組（抽真空系統(tǒng)）、充氣系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)（觸摸電腦+PLC多步流程全自動(dòng)控制,全電路檢測(cè)）等部分組成，等離子體是物質(zhì)的一種存在狀態(tài)，也叫第四種狀態(tài)（通常物質(zhì)以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)存在），如地球大氣中電離層中的物質(zhì)。真空等離子清洗系統(tǒng)就是利用高壓電源在一定的壓力條件下對(duì)氣體施加足夠的能量，然后產(chǎn)生等離子體，等離子體狀態(tài)中存在下列物質(zhì)：處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；處于激活狀態(tài)的中性原子、分子、原子團(tuán)（自由基）；離子化的原子、分子；未反應(yīng)的分子、原子等，但物質(zhì)在總體上仍保持電中性狀態(tài)。等離子體在電磁場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)，沖擊物體表面，起到清洗、刻蝕、活化、改性的目的。

等離子清洗系統(tǒng)在國(guó)際有三種通用頻率

40KHz、13.56MHz和2.45GHz，不同的頻率對(duì)工件的處理效果不同，如下分析：

激發(fā)頻率為40kHz的等離子體為超聲等離子體，其發(fā)生的反應(yīng)為物理反應(yīng)，應(yīng)用于大腔體，特點(diǎn)是等離子能量高，但是等離子密度小，無(wú)需匹配，成本較低。常規(guī)是5千瓦至20千瓦。

激發(fā)頻率為13.56MHz的等離子體為射頻等離子體，其發(fā)生的反應(yīng)既有物理反應(yīng)又有化學(xué)反應(yīng)；*常用的電源，特點(diǎn)是等離子能量低，但是等離子密度高。效果均勻，而成本稍高。常規(guī)是100瓦至1000瓦。

激發(fā)頻率為2.45GHz的等離子體為微波等離子體，其發(fā)生的反應(yīng)為化學(xué)反應(yīng)成本太高，目前應(yīng)用較少

一、等離子清洗機(jī)作用--真空等離子清洗系統(tǒng)應(yīng)用總結(jié)

1、激活鍵能-交聯(lián)作用

   等離子體中的粒子能量在0~20eV，而聚合物中大部分的鍵能在0~10eV，因此等離子體作用到工件表面后，可以使工件表面的原有的化學(xué)鍵產(chǎn)生斷裂，等離子體中的自由基與這些鍵形成網(wǎng)狀的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，大大地激活了表面活性。

2、對(duì)材料表面轟擊-物理作用

   主要是利用等離子體里大量的離子、激發(fā)態(tài)分子、自由基等多種活性粒子作純物理的撞擊，把工件表面的原子或附著工件表面的原子打掉，不但**了工件表面原有的污染物和雜質(zhì)，而且會(huì)產(chǎn)生刻蝕作用，將工件表面變粗糙，形成許多微細(xì)坑洼，增大了工件表面的比表面積，提高固體表面的潤(rùn)濕性能。由于離子在壓力較低時(shí)的平均自由基較輕長(zhǎng)，得到能量的累積，因而在物理撞擊時(shí)，離子的能量越高，越是有更多能量作撞擊，所以若要以物理作用為主時(shí)，就必須控制較低的壓力下來(lái)進(jìn)行反應(yīng)，為了保證較低的壓力，需要持續(xù)通入空氣或者其他氣體，這樣清洗效果較好

3、形成新的官能團(tuán)--化學(xué)作用

   化學(xué)作用其反應(yīng)機(jī)理主要是利用等離子體里的自由基來(lái)與材料表面做化學(xué)反應(yīng)，頻率和壓力較高時(shí)，對(duì)自由基的產(chǎn)生較有利，所以若要以化學(xué)反應(yīng)為主時(shí)，就必須配備較高的頻率和較高的壓力來(lái)進(jìn)行反應(yīng)。

   在化學(xué)反應(yīng)里常用的氣體有氫氣（H2）、氧氣（O2）、甲烷（CF4）等，這些氣體在等離子清洗機(jī)內(nèi)反應(yīng)成高活性的自由基，引入反應(yīng)性氣體，那么在活化的材料表面會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，引入新的官能團(tuán)，如烴基、氨基、羧基等，這些官能團(tuán)都是活性基團(tuán)，能明顯提高材料表面活性。

 需要特別說(shuō)明的是，有一些工件處理既需要物理作用，也需要化學(xué)作用，這個(gè)時(shí)候應(yīng)該選用頻率是13.56MHz系列。

二、等離子清洗機(jī)的四大應(yīng)用

1、清洗

工藝部件的表面通過(guò)等離子束的物理轟擊而被清洗，其表面也可以與特定氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而使被清洗污染物轉(zhuǎn)化為氣相被排出。

A應(yīng)用：去除油脂、油、氧化物、纖維；去除硅氧樹(shù)脂；綁定、焊接、粘結(jié)前的預(yù)處理；金屬部件涂裝前的預(yù)處理。

B適用部件：幾乎所有的材料都能使用等離子進(jìn)行精密清洗，典型的有電子元件；橡膠-金屬連接件；開(kāi)關(guān)；傳感器；醫(yī)用植入件；微小部件；O型密封圈；螺旋；激光部件。

2、表面激活、改性

   工件在等離子腔體內(nèi)可以通入氧氣或者空氣對(duì)其表面進(jìn)行激活，材料表面會(huì)形成氧原子團(tuán)，增強(qiáng)表面的粘結(jié)力、結(jié)合力。

A應(yīng)用：粘接前的預(yù)處理；涂裝前的預(yù)處理；印刷前的預(yù)處理。

B適用部件：幾乎所有材料都能通過(guò)等離子被激活，典型有傳感器；半導(dǎo)體材料；導(dǎo)管；車(chē)大燈反射鏡；橡膠；鋁鍍膜；石墨膜；PDMS等。

3、蝕刻

   工件表面被激發(fā)的等離子體蝕刻，通過(guò)等離子濺射，轟擊，表面材料被剝離，轉(zhuǎn)變成氣相并被排出，材料表面的比表面積增大并濕潤(rùn)，蝕刻效應(yīng)應(yīng)用于印刷、粘接、涂裝前的預(yù)處理以及使材料粗糙化。

A應(yīng)用：硅蝕刻；PTFE蝕刻；改善提高耐高溫塑料對(duì)于涂料和粘結(jié)劑的附著性，如：PTFE,FPA,FEP；去除光刻膠。

B適用部件：塑料；半導(dǎo)體；玻璃；去除部件封裝；醫(yī)療器械；電路板。

4、涂層

   工件被導(dǎo)入等離子反應(yīng)腔，等離子使氣體原子化并使其沉淀在工件的表面。

A應(yīng)用：疏水層的沉積；親水層的沉積；保護(hù)或絕緣層的沉積；防擴(kuò)散層。

B適用部件：所有的工業(yè)材料；典型的有金屬；玻璃；陶瓷