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·清洗技术的新亮点—紫外(UV)光清洗 2003-12-17 9:16:48

    随着光电子产业的迅猛发展,清洗工艺在光电产品中是必不可少的工艺,清洗对产品的质量、精度、外观等方面的影响也越来越重要。如何保证产品的高可靠性和高成品率?如何保证生产的安全性及生产过程中对环境的保护?那么,对使用者来说:选择高洁净度,且又具有安全、环保性能的清洗设备尤为重要,在以往的清洗技术(化学清洗和物理清洗)中,很难达到要求。在又安全又环保的前提下,如何彻底清除物体表面的污物?目前国外广泛使用的清洗方法是紫外(UV)光清洗,它一方面能避免由于使用有机溶剂造成的污染,同时能够将清洗过程缩短。

             紫外光清洗的工作原理

    光清洗技术是利用有机化合物的光敏氧化作用达到去除黏附在材料表面上的有机物质,经过光清洗后的材料表面可以达到“原子清洁度”。更详尽的讲:UV光源发射波长为185nm254nm的光波,具有很高的能量,当这些光子作用到被清洗物体表面时,由于大多数碳氢化合物对185nm波长的紫外光具有较强的吸收能力, 并在吸收185nm波长的紫外光的能量后分解成离子、游离态原子、受激分子和中子,这就是所谓光敏作用。空气中的氧气分子在吸收了185nm波长的紫外光后也会产生臭氧和原子氧。臭氧对254nm波长的紫外光 同样具有强烈的吸收作用,臭氧又分解为原子氧和氧气。其中原子氧是极活泼的,在它作用下,物体表面上的碳和碳氢化合物的分解物可化合成可挥发的气体:二氧化碳和水蒸气等逸出表面,从而彻底清除了黏附在物体表面上的碳和有机污染物。清洗时,使基板治湿性向上。玻璃基板是以滚轮方式输送,上方装置低压水银灯产生紫外线照射。玻璃基板所累积紫外线能量愈多,其表面水接触愈小,成反比关系。一般STN-LCD制作过程中,需求的玻璃基板累积紫外线能量为300nj/cm2(253.7nm)以上。而彩色STN-LCD及彩色滤光片制作过程中,要求的玻璃基板累积紫外线能量为600nj/cm2(253.7nm)。在TFT-LCD制作过程中,除了低压水银灯产生臭氧清洗玻璃外,目前制程的主流是,使用Excimer Lamp,172nm波长紫外线的高反应性质对玻璃的清洗效率更好。

 

                                   光清洗的技术应用范围

        主要在液晶显示器件、半导体硅晶片、集成电路、高精度印制电路板、光学器件、石英晶体、密封技术、带氧化膜的金属材料等生产过程中采用光清洗方法最为合适。

主要材料:ITO玻璃、光学玻璃、铬板、掩膜板、抛光石英晶体、硅晶片和 带有氧化膜的金属等进行精密清洗处理。

可以去除污垢:有机性污垢、人体皮脂、化妆品油脂、树脂添加剂及聚酰亚胺、石蜡、松香、润滑油、残余的光刻胶等。

UV光源在LCD工艺中又具有UV改质(紫外光表面质变)的特点,目前在液晶显示器STN的生产过程中,主要是用在膜处理技术上,对于改善膜与膜之间的密接是非常有效的,如ITO膜与感光胶膜层,TOP涂层与PI涂层等等。另在研究部门又可用来UV改性塑料材料产品,用于纳米技术研究,产品经此UV光照射发生化学反应,使产品表面性质改变。STN-LCD、彩色滤光片及OLED的制作过程中,有些制程设备相当雷同,差别在于制造工艺要求的不同。随着线路的精细化及产品的彩色比,LCD产业对制造工艺的要求也不断地提升,而有“工欲善其事,必先利其器”之需求,因此只有设备能力不断地精进,才能提高生产的质量与效率。

 




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