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              超聲波濕式清洗和超聲波干式清洗技術對比

              2021-08-10 15:52

              超聲波濕式清洗技術的清洗原理


              超聲波指頻率高于20kHz的聲波,20~50kHz的超聲波稱為低頻超聲波,50~200kHz的超聲波稱為高頻超聲波,700~1MkHz的超聲波稱為兆頻超聲波。濕式清洗技術通常利用空化效應最為顯著的低頻超聲波??栈嘎暡ㄔ谝后w中傳播時,液體會處于負壓狀態,當負壓大于液體強度時,溶解在液體中的空氣會以空化核形式析出,空化核會迅速生長成幾微米的直徑的空化氣泡并在縫隙中閉合爆裂,產生聲壓梯度和聲流來反復沖擊污物與被清洗表面的結合部位,使污物沖入清洗液中,達到清洗目的。高頻超聲波也被廣泛應用于超聲波濕式清洗技術中,但主要利用其聲波流現象在被清洗表面反復摩擦使得污物脫離表面融入清洗液中,達到清洗效果。
               

              超聲波干式清洗技術的清洗原理


              超聲波干式清洗技術是一種高速氣流與超聲波共同作用,對超精密待清洗件(如半導體器件,玻璃或硅基板等)亞微米級別的污染物進行清洗的新型干式清洗技術。一般包括三大系統:(1)空氣循環系統;(2)清洗件傳送系統;(3)超聲清洗頭??諝庋h系統利用負壓作用將新空氣不斷吸入并凈化后輸入清洗頭壓力腔,同時利用離心力將內部空氣不斷送出;清洗件傳送系統將待清洗件傳送給超聲波清洗頭。核心部件超聲波清洗頭主要有兩類:一類空氣流經特殊設計的變截面流道時,經激流震蕩生成超聲波,但這種超聲波的強度弱,傳遞能量少。另一類內置超聲波增幅器,超聲波空氣在大小約0.3mm的出口處體積迅速膨脹,達到一種“微型爆炸”的效果。高速氣流和超聲波的共同作用使污物微粒脫離懸浮,超聲波的反射作用將微粒帶動起來,由清洗頭的真空吸附腔吸走并分離,這種清洗方式杜絕清洗劑對環境造成污染。
               

              超聲波濕式和干式清洗技術對比分析


              超聲波濕式清洗技術的優點顯而易見:清洗工序成熟,產生了相關技術手冊,適合工業生產;對于清洗死角,傳統清洗效率僅有60%~70%,高壓水射流清洗也低于90%,而濕式清洗效率高達98%;超聲波濕式清洗技術應用廣泛,從事研究人員眾多,加快了它的發展。同時超聲波濕式清洗的劣勢也很明顯:使用的化學清洗劑滲透能力有限,清洗不徹底;工業生產通常要數臺不同頻率的清洗機聯合,增加成本;設備功率選擇過低不產生空化泡,過高則容易發生空化腐蝕損壞清洗件;高精密清洗只能用高頻甚至兆頻超聲波清洗,能耗大不環保。超聲波干式清洗技術解決了這方面的問題:不需要另加清洗劑,綠色環保;清洗無附加風干設備,降低成本;清洗頭性能持久,維護成本低;非接觸式清洗,被清洗件免受損害;對于1um以上的塵粒去除率接近100%;電子工業中,無二次污染,滿足超精密度清洗要求。唯一缺點就是目前國內只實現了超聲波干式清洗機的“半國產化”,超聲波干式清洗頭制造的核心技術仍然被日韓、歐美等發達國家限制。
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