過等離子清洗的產品或材料,如何來判斷其處理效果呢? 除了大家熟知的水滴角(接觸角)測試儀、達因筆,還有沒有其他方法呢?
1、水滴角測試
水滴角測試是測試等離子體對產品有無處理效果的方法之一,水滴角測試可以體現出等離子對產品處理是否有效果,但不能夠依靠此結果判斷是否已經達到處理要求,特別是在去除Particle的工藝中,水滴角是無法測試出Particle是否被去除的。
水滴角測量儀(接觸角測量儀)
不同材質的產品,等離子處理前和處理后的水滴角是不同的,這取決于被處理材質的分子或組織結構,不同材質其初始表面能是不同的,經等離子處理后其表面發生的反應也不相同,所以處理后的角度也是不統一的,特別是有機材料。
無機材料等離子處理時,其主要作用是清除表面油污、粗化表面等,其他影響因素較少,所以經處理后的表面通常是變化比較大的,如表面光滑清潔,經等離子處理后通常都能達到20°以下。
硅晶圓處理前41.83℃硅晶圓處理后12.54℃
有機材料種類繁多,其分子結構非常復雜,且難以做到統一。比如同樣是PP材質,生產過程中管控不統一,所形成的分子結構也會有所區別,如果添加了不同色母或其他填充物,那么其結構就更復雜了,初始的表面能也會有較大的變化。從以上的舉例中我們也可以看到,不同的材料,其水滴角的初始角度和處理后的角度都是有很大區別的,尤其是一些成分較多的復合材料,其中含F的材料是最難處理的。
水滴角是一種量化處理效果比較簡單的方式,但需要根據被處理產品材質的特點及實際使用要求,制定合理的測試方案,否則會影響正常的工業生產,特別是對于一些被處理產品多樣化的企業,需要根據不同的產品特點制定最佳的測量方案。如是去除Particle的清洗,不建議使用水滴角測試去評測是否清洗干凈,水滴角是無法體現是否去除Particle的,只能判斷出是否提高了表面能,而且需要去除Particle的表面基本都是光滑清潔的表面,等離子處理后水滴角基本都是在20°以下。
注意:水滴角測試需統一每次測試的水滴大小,并確保測試用水無較大變化。
2、達因筆測試(詳見:什么是達因筆,達因筆測試原理及注意事項有哪些?)
達因,表面張力[英dyne]的單位,物體表面能的大小單位,達因值小,物體表面能低,達因值大,物體表面能大,表面能越大,吸附性越好,粘接和涂覆效果越佳;
達因筆可以直接測試物體表面能量的大小,使用方便可靠。
3、SEM掃描
電子掃描電鏡的簡稱,可以將物體表面放大到幾千倍,將分子結構的微觀圖片拍攝出來。
4、紅外線掃描
利用紅外線測試設備,能測試出工件經過等離子處理前后,工件表面極性基團和元素成份組合狀況。
5、拉力(推力)測試
對于用于粘接的產品來講,這種方法是實用也是佳可靠的。
6、高倍顯微鏡觀察法
適用于要求去除Particle的相關產品。
7、切片法
適用于續作切片觀察的行業,例如PCB和FPC加工行業,通過制作切片,利用晶相顯微鏡觀察和測量線路板孔內的刻蝕效果。
8、稱重法
尤其適合檢測等離子對材料表面進行刻蝕和灰化后的效果,主要目的是驗證等離子處理設備的均勻性,這是比較高的指標,一般國內設備均勻性都不夠理想,普樂斯等離子設備用于PCB、FPC等行業可以達到80%左右!