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等离子表面处理8大行业上的应用解决方案之一

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等离子表面处理8大行业上的应用解决方案

真空等离子喷涂(VPS)解决方案

  • 1、有目的地调整喷涂层的结构通过火焰能量与所用粉末相配合,可使喷涂层结构在从非常致密到极端多孔的宽泛范围内变化。
  • 2、产生活性材料的喷涂层(钻)污和凹蚀借助真空室内残余气体的条件与等离子气的掺杂,可以用活性材料生产极纯的喷涂层。
  • 3、获得新的材料组合——金属陶瓷涂层通过双路喷入等离子火焰或借助预混的粉末,可使极不相同的两种物质制取实际上是均质的、具有重要材料性能的保护层,由VPS技术产生了用硬质合金制取高结合力和致密组织的滑动和耐磨涂层的新前景。
  • 4、涂覆硬质材料碳化物、硼化物、氮化物及氧化物由于VPS等离子射束中较高的能量,对硬质材料涂层开辟了全新的应用领域。
  • 5、制取极厚的喷涂层涂覆时的沉积速度与温度控制是在高涂层厚度范围内产生稳定涂层的关键。
应用功能

实际案例

人工关节表面真空等离子弧喷涂Ti、HA涂层在Ti或其合金基材上沉积的等离子喷涂钛(Ti)、羟基磷灰石(HA)涂层已在临床上获得应用。等离子弧喷涂是一个高温过程,粉末在喷涂过程中会发生较为复杂的物理、化学变化。等离子弧喷涂HA涂层与其喷涂粉末相比,会发生结构和组成的改变,并导致涂层结晶度的降低。在高于500℃的环境中,Ti很容易与O2、H2、N2以及CO2反应。由于等离子弧射流温度极高(高达10000℃),在大气中进行等离子弧喷涂时,Ti会与周围气氛发生反应。喷涂过程中产生的反应产物往往会降低涂层的延展性,并导致材料产生裂纹,真空等离子弧喷涂与大气等离子弧喷涂相比较,具有射流速度快、温度较低、喷涂室气氛可控等特点,所制备的涂层比较致密、含氧量低、成分与粉末较为接近。采用真空等离子喷涂技术可以制备性能优良的Ti和HA涂层。

航空发动机的表面喷涂随着高推重比发动机的研发,其使用环境越来越苛刻,使用寿命和可靠性要求也越来越高,如:美国新型发动机寿命达到3000h,大型军用运输机、客机发动机寿命达到数万小时,未来军用发动机空中停车率为0.01‰~0.06‰飞行小时,民用发动机为0.002‰~0.02‰飞行小时,由上述数据可以断定如想提高发动机使用寿命和可靠性,单纯依靠材料本身性能已不能满足要求,因此必须对相关零件进行表面防护。高能束流表面工程技术主要利用激光、电子束、离子束及等离子体等高能量密度束流使材料表面改性或在材料的表面形成防护或功能涂层,以提高零件的寿命或使用性能。

TSP/OLED解决方案

OLED封装预处理OLED封装预处理

OLED封装工艺直接影响OLED产品的成品率,而封装工艺中出现问题的罪魁祸首99%来源于芯片与基板上的颗粒污染物、氧化物及环氧树脂等污染物,如何去除这些污染物一直是人们关注的问题,等离子清洗作为最近几年发展起来的清洗工艺为这些问题提供了经济有效且无环境污染的解决方案。针对这些不同污染物并根据基板及芯片材料的不同,采用不同的清洗工艺可以得到理想的效果,但是错误的工艺使用则可能会导致产品报废,例如银材料的芯片采用氧等离子工艺则会被氧化发黑甚至报废。所以选择合适的等离子清洗工艺在OLED封装中是非常重要的,而熟知等离子清洗原理更是重中之重。

一般情况下,颗粒污染物及氧化物采用5%H2+95%Ar的混合气体进行等离子清洗,镀金材料芯片可以采用氧等离子体去除有机物,而银材料芯片则不可以。选择合适的等离子清洗工艺在OLED封装中的应用大致分为以下几个方面。

    等离子清洗工艺封装应用

  • 点银胶前基板上的污染物会导致银胶呈圆球状,不利于芯片粘贴,而且容易造成芯片手工刺片时损伤,使用等离子清洗可以使工件表面粗糙度及亲水性大大提高,有利于银胶平铺及芯片粘贴,同时可大大节省银胶的使用量,降低成本。
  • 引线键合前芯片粘贴到基板上后,经过高温固化,其上存在的污染物可能包含有微颗粒及氧化物等,这些污染物从物理和化学反应使引线与芯片及基板之间焊接不完全或粘附性差,造成键合强度不够。在引线键合前进行等离子清洗,会显著提高其表面活性,从而提高键合强度及键合引线的拉力均匀性。键合刀头的压力可以较低(有污染物时,键合头要穿透污染物,需要较大的压力),有些情况下,键合的温度也可以降低,因而提高产量,降低成本。
  • OLED封胶前在OLED注环氧胶过程中,污染物会导致气泡的成泡率偏高,从而导致产品质量及使用寿命低下,所以,避免封胶过程中形成气泡同样是人们关注的问题。通过等离子清洗后,芯片与基板会更加紧密的和胶体相结合,气泡的形成将大大减少,同时也将显著提高散热率及光的出射率。

等离子清洗过后,检测芯片与基板清洗效果的另一指标为其表面的浸润特性,通过对几家产品进行实验检测表明未进行等离子清洗的样品接触角大约为40°~68°左右;表面进行化学反应机制等离子体清洗的样品接触角大约为10°~17°左右;表面进行物理反应机制等离子体清洗过的样品接触角为20°~28°左右。



 
 
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