一、?紫外光表面清洗和改質(zhì)的工作原理：
低壓紫外汞燈發(fā)射的雙波段短波紫外光照射到試件表面后，與有機污染物發(fā)生光敏氧化作用,不僅能去除污染物而且能改善表面的性能，從而提高物體表面的浸潤性和粘合強度，或者使材料表面得到穩(wěn)定的表面性能。根據(jù)不同需要，既可以對物體進行紫外光表面清洗，也可以進行紫外光表面改質(zhì)（或叫表面改善），紫外光表面清洗和改質(zhì)的機理有相同點，但也有區(qū)別。
1.1紫外光清洗工作原理：
VUV低壓紫外汞燈能同時發(fā)射波長254nm和185nm的紫外光，這兩種波長的光子能量可以直接打開和切斷有機物分子中的共價鍵，使有機物分子活化，分解成離子、游離態(tài)原子、受激分子等。與此同時，185nm波長紫外光的光能量能將空氣中的氧氣（O2）分解成臭氧（O3）:而254nm波長的紫外光的光能量能將O3分解成O2和活性氧（O），這個光敏氧化反應(yīng)過程是連續(xù)進行的，在這兩種短波紫外光的照射下，臭氧會不斷的生成和分解，活性氧原子就會不斷的生成，而且越來越多，由于活性氧原子（O）有強烈的氧化作用，與活化了的有機物（即碳氫化合物）分子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成揮發(fā)性氣體（如CO2，CO，H2O，NO等）逸出物體表面，從而徹底清除了粘附在物體表面上的有機污染物。
紫外光表面清洗原理表達式：
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1.2紫外光改質(zhì)工作原理：
低壓紫外汞燈發(fā)射的185nm和254nm波長的紫外光除有清洗去除物體表面的有機污染物的功能外，而且還能夠進行表面改質(zhì)。其基本原理為：光子能量把物體的表層分子鍵打開的同時拉出H原子和C原子，與空氣中的氧氣分解出來的活性氧（O）生成極性很強的原子團（OH，CHO，COOH）即羥基等活性基，同時材料表面有機污染物的清洗效果顯著，活化的基體表面具有良好的粘合力和鍵合特性，這些羥基和涂料、粘合劑、電鍍材料相結(jié)合，形成新的化學(xué)鍵，從而使材料表面得到通常情況下得不到的很強的粘結(jié)強度，或者使材料得到穩(wěn)定的表面性能。
紫外光表面改質(zhì)原理表達式：
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二、紫外光表面清洗和改質(zhì)技術(shù)的先進性：
2.1光清洗技術(shù)是隨著當(dāng)代光電子信息技術(shù)發(fā)展起來的，光電子產(chǎn)品的高性能、微型化要求表面潔凈度越來越高，常規(guī)的清洗方法（如水洗、化學(xué)溶液洗、超聲波清等）已不能滿足要求，UV光清洗能夠達到常規(guī)的清洗方法難以達到的高清潔度，而且不存在三廢處理問題，有利于環(huán)境保護。
2.2光清洗是在常溫、常壓的環(huán)境中進行的，是一種非接觸式的干法清洗技術(shù)。光清洗時被清洗的表面除了光子，不與任何物體發(fā)生接觸，因為有機物經(jīng)過紫外光照射發(fā)生光敏氧化反應(yīng)后，生成可揮發(fā)性氣體（CO2、CO、H2O等）從表面消散，隨著排風(fēng)系統(tǒng)抽走，不可能重返被清洗的表面，不會像溶液清洗時發(fā)生二次污染。
2.3一般情況下，光清洗的表面不會受到損傷，由于光子的能量相對比氬等離子體濺射或惰性氣體離子轟擊的能量小，光清洗后的表面不會受到損傷或發(fā)生晶體缺陷的現(xiàn)象。
2.4光清洗對物體表面微細部位（如孔穴、微細溝槽等）具有有效而徹底的清洗效
果。由于紫外光是納米短波紫外線，能夠射入材料表面的極為細微的部位，發(fā)生光敏
氧化反應(yīng)，充分表現(xiàn)出光清洗的徹底性。
2.5世界上先進工業(yè)化國家已經(jīng)開始將光清洗技術(shù)由光電產(chǎn)品向金屬、光學(xué)、塑料、橡膠等相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程發(fā)展，光清洗技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣闊，具有很強的
技術(shù)生命力。
二、?光清洗效果實例
曾用自行研制的系列UV光表面清洗機（GQX-LX型、GQX-WF型等）對白玻璃、ITO玻璃、半導(dǎo)體材料、光學(xué)玻璃、鉻板玻璃、膜塊、液晶屏斑馬線以及殘余的光刻膠和聚酰亞胺等多種材料進行了光清洗試驗，均取得了滿意效果。經(jīng)過光清洗后的物體表面清潔度更高，浸潤性更好，粘合力更強，可使臟點、黑點、白點、針孔、起皮等影響涂敷的質(zhì)量問題大大減少，膜層更加牢固。
3.1對ITO玻璃用GQX—LX光清洗機進行光清洗前后對比試驗，檢測情況如下：
3.1.1采用掃描俄歇微探針儀對LCD用ITO玻璃樣片進行光清洗試驗的檢測結(jié)果
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a光清洗前
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b光清洗后
圖1ITO玻璃樣片光清洗前后的俄歇能譜分析曲線對比圖
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對相同的二片ITO玻璃基片，同時進行嚴格的化學(xué)溶液清洗，再把其中一片置于光清洗工作室內(nèi)進行光清洗，然后把二片基片同時送入掃描俄歇微探針儀中進行分析。圖1為ITO玻璃基片光清前后的俄歇能譜分析曲線的對比圖?？v坐標(biāo)為元素能譜能量，橫坐標(biāo)為元素能譜位置，C元素能譜位置為271.5，從能譜圖上可知：圖1a未經(jīng)光清洗的ITO玻璃片的俄歇能譜曲線，我們可以看出對應(yīng)271.5能譜位置上能譜曲線有明顯的碳峰，而碳峰是表征碳氫化合物（有機污染物）存在與否的標(biāo)示；圖1b是經(jīng)光清洗后ITO玻璃的俄歇能譜曲線，此曲線上的碳峰消失了，這表明經(jīng)過光清洗后，ITO玻璃基片表面上的有機污染物已經(jīng)清除，達到了原子清潔度。
3.1.2與上述同一試驗，采用接觸角測試儀對ITO玻璃樣片進行光清洗試驗的檢測結(jié)果
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圖2ITO玻璃樣片光清洗前后的接觸角測試對比圖
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本次接觸角測試是在普通工作間進行的，光清洗后的ITO玻璃在空氣中會受到二次污染。接觸角測試法是一種半定量檢測方法。從圖2可以看出光清洗后接觸角下降了24.23度,表明ITO玻璃表面的潔凈度大大提高了。
3.2對OLED用ITO玻璃光清洗前后進行檢測結(jié)果我們用GQX-WF02UV光清洗機在北京某公司OLED生產(chǎn)線，采用經(jīng)過化學(xué)清洗后的ITO玻璃進行了光清洗前后對比試驗，并送清華大學(xué)分析中心檢測，其俄歇能譜曲線如下：
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由圖3可知，經(jīng)過嚴格的化學(xué)清洗后，樣品表面依然存在碳峰，再經(jīng)過光清洗后，碳峰被徹底清除。GQX-WF02光清洗機一年后的反饋報告中指出：「ITO玻璃在涂膜前經(jīng)過光清洗能夠提高表面的潔凈度，增加表面潤濕性和粘接強度，對提高OLED產(chǎn)品質(zhì)量是有益的?！?/span>
3.3對半導(dǎo)體砷化鎵(GaAs)光清洗效果檢測結(jié)果我們采用由北京某公司提供的GaAs晶片,對經(jīng)過化學(xué)清洗后的GaAs晶片進行光清洗,其對比如下:
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圖4半導(dǎo)體砷化鎵(GaAs)光清洗前后俄歇能譜曲線對比
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由圖4可知,砷化鎵樣品化學(xué)清洗后表面碳峰較大,再經(jīng)過光清洗后,碳峰徹底去除。
3.4對電子膜塊進行光清洗結(jié)果：2007年6月上海某航天研究所在使用GQX-WF03光清洗機對電子膜塊加工工藝后出具的使用反饋報告指出：關(guān)于光清洗效果的檢測方法較多，例如：水滴檢查法、水膜檢查法、水蒸氣檢查法、接觸角檢測法、掃描俄歇微探針儀和X射線光電子能譜儀檢測方法去檢查其清潔度。其中掃描俄歇微探針儀和X射線光電子能譜儀檢測方法是定量檢測，精度最高。
四、光清洗技術(shù)的應(yīng)用范圍
光清洗技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，目前在現(xiàn)代信息技術(shù)行業(yè)中使用光清洗技術(shù)比較普遍，隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，光清洗和光改質(zhì)技術(shù)還將逐步應(yīng)用于金屬、塑料、橡膠等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。
4.1在LCD、OLED生產(chǎn)中，在涂光刻膠、PI膠、定向膜、鉻膜、色膜前經(jīng)過光清洗，可以極大的提高基體表面潤濕性，增強基體表面的粘合力；
4.2印制電路板生產(chǎn)中，對銅底板，印刷底板進行光清洗和改質(zhì)，在導(dǎo)線焊接前進行光清洗，可以提高熔焊的接觸面積，大大增加連接強度。特別是高精度印制電路板，當(dāng)線距達到亞微米級時，光清洗可輕易地去除在線距之間很小的微粒，可以大大提高印制電路板的質(zhì)量。
4.3大規(guī)模集成電路的密度越來越高，晶格的微細化越來越密，要求表面的潔凈度越來越高，光清洗可以有效地實現(xiàn)表面的原子清潔度，而且對芯片表面不會造成損傷。
4.4在半導(dǎo)體生產(chǎn)中，硅晶片涂保護膜、鋁蒸發(fā)膜前進行光清洗，可以提高粘合力，防止針孔、裂縫的發(fā)生。
4.5在光盤的生產(chǎn)中，沉積各種膜前作光清洗準(zhǔn)備，可以提高光盤的質(zhì)量。
4.6磁頭固定面的粘合，磁頭涂敷，以及提高金屬絲的連接強度，光清洗后效果更好。
4.7石英晶體振蕩器生產(chǎn)中，除去晶體檢測后涂層上的墨跡，晶體在銀蒸發(fā)沉積前，進行光清洗可以提高鍍膜質(zhì)量和產(chǎn)品性能。
4.8在IC卡表面插裝ROM前，經(jīng)過光清洗可提高產(chǎn)品質(zhì)量。
4.9彩色濾光片生產(chǎn)中，光清洗后能徹底洗凈表面的有機污染物。
4.10敷銅箔層壓板生產(chǎn)中，經(jīng)過光照改質(zhì)，不僅表面潔凈而且表面形成十分均勻的保護氧化層，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高。
4.11光學(xué)玻璃經(jīng)過紫外光清洗后，鍍膜質(zhì)量更好。
4.12樹脂透鏡光照后，能加強與防反射板的粘貼性。
4.13對清除石蠟、松香、油脂、人體體油、殘余的光刻膠、環(huán)氧樹脂、焊劑，以及帶有氧化膜的金屬表面處理，去除導(dǎo)電聚酰亞胺粘合劑上的有機污染物，光清洗是十分有效的方法。
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