laser cleaning의 원리!

1980년대 중반, Beklemyshev, Allrn 등 과학자들은 실제 업무 요구에 따라 레이저 기술과 청소 기술을 결합하고 관련 연구를 진행했다.그 이후로 레이저 청소의 기술적 개념이 탄생했습니다.오염물질과 기판 사이의 결합력은 공유결합, 이중극자, 모세관 작용, 반데르발스 힘 등으로 구분된다는 것은 잘 알려져 있다.이러한 힘을 극복하거나 파괴할 수 있다면 오염 제거 효과를 얻을 수 있을 것이다.

레이저 클리닝은 레이저 빔의 높은 에너지 밀도, 제어 가능한 방향, 강력한 컨빅레이션 능력 등의 특성을 이용하여 오염물질과 기판 사이의 결합력을 파괴하거나 오염물질을 직접 기화시켜 오염물질을 제거하고, 오염물질과 기판 사이의 결합력을 감소시켜 공작물 표면을 세척하는 효과를 얻을 수 있다.레이저 청소의 원리 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다.공작물 표면의 오염 물질이 레이저의 에너지를 흡수하면 오염 물질과 기판 표면 사이의 힘을 극복하기 위해 열로 인해 빠르게 기화하거나 즉시 팽창합니다.열 에너지의 증가로 인해 오염 물질 입자가 진동하고 기판 표면에서 떨어집니다.

전체 레이저 세척 공정은 레이저 가스화 분해, 레이저 스트리핑, 오염 물질 입자의 열팽창, 기판 표면의 진동 및 오염 물질의 분리 등 4단계로 대략 구분됩니다.물론 레이저 청소 기술을 적용할 때는 청소할 물체의 레이저 청소 한계점에도 주의를 기울여야 하며, 최적의 청소 효과를 얻기 위해 적절한 레이저 파장을 선택해야 합니다.레이저 세척은 기판 표면을 손상시키지 않고 기판 표면의 그레인 구조와 방향을 변경할 수 있으며 또한 기판의 표면 조도를 제어할 수 있으므로 기판 표면의 종합적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.세정 효과는 주로 보 특성, 기판 및 오염 물질 물질의 물리적 매개 변수, 오염 물질이 보 에너지를 흡수하는 능력 등의 요인에 의해 영향을 받습니다.현재 레이저 세정기술에는 건식 레이저 세정기술, 습식 레이저 세정기술, 레이저 플라즈마 충격파 기술 등 3가지 세정방법이 있다.

1. 건식 레이저 세척은 펄스 레이저로 공작물을 직접 방사하여 기판 또는 표면 오염 물질이 에너지를 흡수하고 온도를 상승시켜 열팽창이나 기판 열진동을 발생시켜 둘을 분리하는 것입니다.이 방법은 대략 두 가지 경우로 나뉩니다:하나는 표면 오염 물질이 레이저 팽창을 흡수하는 것입니다;다른 하나는 기판이 레이저를 흡수해 열진동을 발생시키는 것이다.

2. 습식 레이저 청소는 펄스 레이저가 청소할 공작물을 방사하기 전에 공작물의 표면을 미리 코팅하는 것입니다.레이저의 작용하에 액막의 온도가 급상승하여 기화한다.기화 순간에는 충격파가 발생하며,이 충격파가 오염물질 입자에 작용하여 기판에서 떨어지게 합니다.이 방법은 기판과 액막이 반응할 수 없으므로 적용 재료의 범위가 제한됩니다.

3. 레이저 플라즈마 충격파는 레이저 조사시 공기 매질을 뚫고 생성되는 구형 플라즈마 충격파이다.충격파는 청소할 기판의 표면에 작용하고 오염물질을 제거하기 위하여 에너지를 방출합니다;레이저는 기판에 작용하지 않으므로 기판에 손상을 주지 않습니다.레이저 플라즈마 충격파 세척 기술은 현재 수십 나노미터 크기의 입자 오염 물질을 청소할 수 있으며 레이저 파장에는 제한이 없습니다.

실제 생산에서 고품질 청소된 작업물을 얻기 위해 필요에 따라 다른 테스트 방법 및 관련 매개 변수를 선택해야합니다.레이저 세정 과정에서 표면 세정 효율 및 품질 평가는 레이저 세정 기술의 품질을 결정하는 중요한 기준입니다.

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