紫外光表面清洗技术与uv光清洗机

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1、紫外光表面清洗技术与UV光清洗机摘要：本文论述了紫外光表面清洗和改质技术的工作原理以及技术先进性；叙述了紫外光表面清洗和改质技术的应用范围；介绍了UV光清洗机的清洗效果和检测方法以及VUV低压紫外汞灯的开发成果。关键词：紫外光清洗技术、改质技术、UV光清洗机、VUV低压紫外汞灯、有机污染物、接触角、俄歇电子能谱曲线紫外光表面清洗技术在国际上是随着光电子信息产业的发展而提出来的。七十年代中期美国军事电子技术和器件实验室应用紫外光照射清洗石英晶片取得满意的效果。但是，美国在较长的时间里紫外光表面清洗技术主要在军事

2、领域中进行研究性应用。直到九十年代初，日本和美国先后将UV光清洗机应用于民用光电子产品的工业生产过程，并开始向我国个别外资LCD企业在要求技术保密的情况下提供UV光清洗机。随后，日本在发展紫外光表面清洗技术的同时，紫外光表面改质技术也得到了发展。在二十世纪末，日本等先进工业国家紫外光表面清洗和改质技术由信息产业逐步扩展到金属、塑料、橡胶等工业生产过程。二十世纪九十年代后期，我国的信息技术和产业以惊人的速度飞速发展，特别是平板显示技术的高速发展，LCD显示屏由TN级向STN和TFT不断提升，新型的OLED显示产

3、品也开始进入市场。由此，对制备工艺过程表面质量要求越来越严格，紫外光表面清洗技术的优越性已经得到广泛认可，UV光清洗机的需求量正在不断增长。北京航天高力通科技发展有限公司注册于中关村园区海淀园，是集光清洗技术和光清洗机的研究、设计、生产、销售为一体的高新技术企业。公司依靠自己的力量，成功的开发了具有世界先进水平的工业化UV光清洗机系列产品，大功率低压紫外汞灯不仅在国内领先，而且与国际上同类产品水平相当，UV光清洗机的清洗效果达到国外先进水平。经清华大学化学系分析中心俄歇电子能谱仪检测，对ITO玻璃基片进行光清

4、洗后，达到了原子清洁度。二○○三年六月，公司研制的紫外光表面清洗机获得国家知识产权局颁发的《发明专利》证书（专利号：ZL00105842.8，国际主分类号：HOIL21/30）。我公司目前是国内唯一专业从事光清洗机研制、生产、销售并获得UV光清洗机发明专利授权的单位；也是国内自行研制的UV光清洗机最早进入市场的高新技术公司。一、紫外光表面清洗和改质的工作原理8低压紫外汞灯发射的双波段短波紫外光照射到试件表面后，与有机污染物发生光敏氧化作用,不仅能去除污染物而且能改善表面的性能，从而提高物体表面的浸润性和粘合强

5、度，或者使材料表面得到稳定的表面性能。根据不同需要，既可以对物体进行紫外光表面清洗，也可以进行紫外光表面改质（或叫表面改善），紫外光表面清洗和改质的机理有相同点，但也有区别。1.1紫外光清洗工作原理VUV低压紫外汞灯能同时发射波长254nm和185nm的紫外光，这两种波长的光子能量可以直接打开和切断有机物分子中的共价键，使有机物分子活化，分解成离子、游离态原子、受激分子等。与此同时，185nm波长紫外光的光能量能将空气中的氧气（O2）分解成臭氧（O3）；而254nm波长的紫外光的光能量能将O3分解成O2和活性

6、氧（O），这个光敏氧化反应过程是连续进行的，在这两种短波紫外光的照射下，臭氧会不断的生成和分解，活性氧原子就会不断的生成，而且越来越多，由于活性氧原子（O）有强烈的氧化作用，与活化了的有机物（即碳氢化合物）分子发生氧化反应，生成挥发性气体（如CO2，CO，H2O，NO等）逸出物体表面，从而彻底清除了粘附在物体表面上的有机污染物。紫外光表面清洗原理表达式：1.2紫外光改质工作原理低压紫外汞灯发射的185nm和254nm波长的紫外光除有清洗去除物体表面的有机污染物的功能外，而且还能够进行表面改质。其基本原理为：光

7、子能量把物体的表层分子键打开的同时拉出H原子和C原子，与空气中的氧气分解出来的活性氧（O）生成极性很强的原子团（OH，CHO，COOH）即羟基等活性基，同时材料表面有机污染物的清洗效果显著，活化的基体表面具有良好的粘合力和键合特性，这些羟基和涂料、粘合剂、电镀材料相结合，形成新的化学键，从而使材料表面得到通常情况下得不到的很强的粘结强度，或者使材料得到稳定的表面性能。8紫外光表面改质原理表达式：E：为紫外线光子能量一、紫外光表面清洗和改质技术的先进性2.1光清洗技术是随着当代光电子信息技术发展起来的，光电子产

8、品的高性能、微型化要求表面洁净度越来越高，常规的清洗方法（如水洗、化学溶液洗、超声波清洗等）已不能满足要求，UV光清洗能够达到常规的清洗方法难以达到的高清洁度，而且不存在三废处理问题，有利于环境保护。2.2光清洗是在常温、常压的环境中进行的，是一种非接触式的干法清洗技术。光清洗时被清洗的表面除了光子，不与任何物体发生接触，因为有机物经过紫外光照射发生光敏氧化反应后，生成可挥发性气体（CO2、CO、H