Ammatillinen tieto

Laserpuhdistuksen periaate

2021-12-17
1980-luvun puolivälissä Beklemyshev, Allrn ja muut tutkijat yhdistivät laserteknologiaa ja puhdistustekniikkaa käytännön työtehtäviin ja tekivät siihen liittyvää tutkimusta. Siitä lähtien syntyi laserpuhdistuksen tekninen konsepti (Laser Cleanning). On hyvin tunnettua, että epäpuhtauksien ja substraattien välinen suhde Sitoutumisvoima on jaettu kovalenttiseen sidokseen, kaksoisdipoliin, kapillaarivaikutukseen ja van der Waalsin voimaan. Jos tämä voima voidaan voittaa tai tuhota, dekontaminaatiovaikutus saavutetaan.
Laserpuhdistus on lasersäteiden käyttöä, joilla on suuri energiatiheys, säädettävä suunta ja vahva konvergenssikyky, jotta epäpuhtauksien ja alustan välinen sidosvoima tuhoutuu tai epäpuhtaudet höyrystyvät suoraan saasteiden puhdistamiseksi ja vähentämiseksi. Sidoslujuus matriisin kanssa ja saavuttaa sitten työkappaleen pinnan puhdistusvaikutus. Kun työkappaleen pinnalla olevat epäpuhtaudet absorboivat laserin energiaa, ne höyrystyvät nopeasti tai laajenevat välittömästi kuumentamisen jälkeen voittaakseen epäpuhtauksien ja substraatin pinnan välisen voiman. Lisääntyneen lämmitysenergian vuoksi epäpuhtaudet värähtelevät ja putoavat pois alustan pinnalta.
Koko laserpuhdistusprosessi on karkeasti jaettu 4 vaiheeseen, nimittäin laserhöyrystykseen ja -hajoamiseen, laserin poistoon, saastehiukkasten lämpölaajenemiseen, alustan pinnan tärinään ja epäpuhtauksien erotteluun. Laserpuhdistustekniikkaa käytettäessä kannattaa tietysti myös kiinnittää huomiota puhdistettavan kohteen laserpuhdistuskynnykseen ja valita sopiva laseraallonpituus parhaan puhdistustuloksen saavuttamiseksi. Laserpuhdistus voi muuttaa substraatin pinnan raerakennetta ja suuntausta vahingoittamatta alustan pintaa, ja se voi myös kontrolloida alustan pinnan karheutta, mikä parantaa alustan pinnan yleistä suorituskykyä. Puhdistustehoon vaikuttavat pääasiassa sellaiset tekijät kuin palkin ominaisuudet, alustan ja likamateriaalin fysikaaliset parametrit sekä lian kyky absorboida palkin energiaa.
Tällä hetkellä laserpuhdistustekniikka sisältää kolme puhdistusmenetelmää: kuivalaserpuhdistustekniikka, märkälaserpuhdistustekniikka ja laserplasma-iskuaaltotekniikka.
1. Laserkuivapuhdistus tarkoittaa, että pulssilaseria säteilytetään suoraan työkappaleen puhdistamiseksi siten, että alusta tai pinnan epäpuhtaudet imevät energiaa ja lämpötila nousee, mikä johtaa substraatin lämpölaajenemiseen tai lämpövärähtelyyn, mikä erottaa nämä kaksi toisistaan. Tämä menetelmä voidaan karkeasti jakaa kahteen tilanteeseen: toinen on, että pintakontaminantit absorboivat laseria laajenemaan; toinen on se, että substraatti absorboi laseria ja tuottaa lämpövärähtelyä.
2. Märkälaserpuhdistus tarkoittaa nestekalvon esipinnoittamista pinnalle ennen työkappaleen säteilyttämistä pulssilasereilla. Laserin vaikutuksesta nestekalvon lämpötila nousee nopeasti ja höyrystyy. Höyrystymishetkellä syntyy shokkiaalto, joka vaikuttaa saastehiukkasiin. , Anna sen pudota alustalta. Tämä menetelmä edellyttää, että substraatti ja nestekalvo eivät voi reagoida, joten käyttömateriaalien laajuus on rajoitettu.
3. Laserplasma-iskuaalto on pallomainen plasmashokkiaalto, joka syntyy hajottamalla ilmaväliaine lasersäteilytysprosessin aikana. Iskuaalto vaikuttaa pestävän alustan pintaan ja vapauttaa energiaa epäpuhtauksien poistamiseksi; laser ei vaikuta alustaan, joten se ei vahingoita alustaa. Laserplasma-iskuaaltopuhdistusteknologialla voidaan nyt puhdistaa hiukkaskontaminaatioita, joiden hiukkaskoko on kymmeniä nanometrejä, eikä laserin aallonpituudella ole rajoituksia.
Varsinaisessa tuotannossa eri testausmenetelmät ja niihin liittyvät parametrit tulee valita tarpeiden mukaan laadukkaiden puhdistustyökappaleiden saamiseksi. Laserpuhdistusprosessissa pintapuhdistuksen tehokkuus ja laadun arviointi ovat tärkeitä mittareita määritettäessä laserpuhdistustekniikan laatua.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept