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干冰洗衣机:颗粒对表面的影响-1-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-08-17 0:36:04 * 浏览: 4
简介通常,灰尘和其他杂质沉积在表面上。如果此类空气污染物沉积在高精度产品上,其性能可能会受到影响,从而导致质量下降。例如,尺寸小于1μm的导电颗粒粘附到集成电路封装中的衬底可能导致电短路。即使工厂配备了高效的空气过滤系统,也不能完全消除空气污染物,因此需要有效的表面清洁方法。已经开发了各种表面清洁方法,其中一些在工业上使用。这些清洁方法可分为两类:(1)湿法清洁,和(2)干冰清洁。已知即使粒径小于0.1μm,湿法清洁也能有效地除去细颗粒。化学添加剂或超声辐射也可用于提高清洁效率。尽管湿法清洁由于其高去除效率而在工业中被广泛使用,但是它需要在清洁后进行干燥处理并且导致大量的水被处理。此外,溶液中的残留物可能在干燥后沉积在表面上并导致再污染。此刻解释了颗粒的去除。图1显示了粘附在基材上的颗粒的扭矩平衡模型的基本概念。有三种主要力量:由空气传播颗粒引起的冲击力(Fc),阻力(Fd)和粘附力(Fa)。由于污染物通常很小,因此可以忽略重力。在图1中,Dp1和Dp2是气载颗粒和附着在基板上的颗粒的直径,φ是冲击角,θ是基于弹性变形的接触角,Mt是颗粒质心的力矩,由Cut flow引起的切割。当下的平衡表示为图表。 1剪切流场中颗粒撞击的简单模型。在该研究中,进行实验以通过干冰喷射除去附着在表面上的颗粒污染物。通过高速显微镜照相机观察颗粒去除,并获得颗粒去除效率的时间过程。还进行了使用空气喷射的实验以阐明干冰颗粒的效果。此外,连续测量干冰喷射的温度以研究去除效率的变化。进行基于力矩平衡模型的理论计算以讨论颗粒去除机理。另外,进行表面清洁的可视化。实验装置和程序通过干冰喷射进行表面清洁的实验装置。通过膨胀高纯度液态CO2产生干冰喷射。为此,将由不锈钢制成的柔性软管连接到高压CO2气缸。在软管的末端,安装针阀以控制干冰喷雾的流速。将压力计放置在针阀的入口处以测量CO 2的内部压力,并且在实验中测量的压力超过6MPa。柔性软管和针阀是绝缘的,以减少环境和设备之间的热传递。将50mm长的丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯(ABS)管安装在针阀的末端以用作凝固室,凝聚的干冰颗粒从该凝固室用CO 2气体排出。数字。图2是实验装置的示意图。数字。 3ABS管和测试板细节。在表面清洁试验中固定由1mm厚透明玻璃制成的测试板(76×26mm)。该板预先被直径为2.92μm和0.75μm的单一球形胶乳颗粒污染(Duke Scientific Corp.)。制备方法如下:(1)用喷雾器雾化胶体颗粒,(2)将气流携带的颗粒通过含硅胶的环形圆筒干燥,和(3)将空气中的颗粒沉积在表面上盘子。对于2.92μm颗粒,每单位面积表面的初始颗粒数约为100mm-2,对于0.75μm颗粒,约600mm-2。图3显示了ABS管和测试板的配置。用于实验的ABS管的内径为6mm。入射角为π/ 4弧度,从管尖到测试板中心的距离在轴向上为20mm。为了评估喷射强度在表面上,通过压力传感器(AP-43,Keyence Corp.)测量表面中心处的局部压力,即注射轴的冲击点。将直径约1mm的压力接头安装在测试板上,并从背面连接压力传感器。还使用温度计在相同位置测量干冰喷射的温度。使用高速显微镜照相机(Fastcam-Max,Photron Ltd.)从测试板后面观察颗粒去除。通过数字图像分析获得去除颗粒污染物的效率。为了使表面清洁可视化,将溶解在有机液体中的黑色树脂(合成丙烯酸树脂)垂直喷洒在测试板上。将树脂在室温下干燥1500秒直至在实验前形成固体膜。该膜的平均厚度为45μm。所有实验均在室温下进行(温度:25±2℃,相对湿度:40-60%)。