超声波清洗技术经过几十年来的理论探讨和应用研究,无论在设备还是在工艺上均取得了较大的发展,有关单位相继研发了一大批新的产品,也制订出了一些先进典型的清洗工艺。
一、高频超声清洗
对于像硅片表面小至零点几微米的超微污物粒子,常规的超声波清洗器无能为力,即使增加功率密度也无济于事。近来发展了一种兆赫兹级的高频超声清洗技术,由于频率高,空化效应已不起作用,因此清洗的关键不是气泡,是高频压力波的擦洗作用,其对污物的去除率接近百分之百。高频清洗近来发展较快,主要用于超大规模集成电路芯片上的污物清洗,以及硅晶片、陶瓷、光掩模等特种污物的清洗。
二、聚焦式清洗
对于像纺织行业的喷丝板、过滤器之类微孔物件的清洗,常规的超声清洗效果十分不理想,声强达不到要求,而采用机械扫描聚焦式超声清洗,喷丝板微孔中的污物脱离则十分明显。聚焦式清洗要求达到高的声强,目前选用的频率以低频为主,常用20kHz和15kHz两种频率,个别的频率也有28kHz的,其电功率在连续波情况下一般为500～700W,间隙脉冲工作状态下,功率可高一些。
三、多频清洗
即在一只清洗槽中,安装有两种或三种以上不同频率的换能器,由多只发生器分别推动各自频率的换能器。我们知道,清洗器工作频率高时,在液体中空化强度低而空化密度大,而工作频率低时则相反。低频超声波的强度高,对物体表面清洗有利,高频超声波空化密度高,冲击波能穿达凹槽、细缝、深孔等细微结构。同时缸中有多种频率的超声波,也克服了单频清洗驻波场造成的清洗不均匀问题。
四、扫频和跳频清洗
扫频和跳频清洗都是为了改善槽中的声场结构,前者解决了槽中的不均匀驻波场,使清洗均匀。而跳频和多频一样兼顾到高低频清洗,不同的是跳频用的是一个换能器和一个发生器,其换能器本身有两个谐振频率,在第一谐振点带宽内作连续的频率变化,然后跳到另一带宽内进行扫频清洗,是高低频交替进行清洗。
超声波清洗具有广泛的应用领域和应用价值,相信随着科学技术的不断进步,超声波清洗在清洗领域必将得到快速发展,实现振兴行业、振兴中华,服务于全世界的远大目标。
