工业清洗领域超精密工业清洗之纳米工艺

工业清洗领域超精密工业清洗之纳米工艺


工业清洗领域

工业清洗与各种工业活动密切相关，有的是产品生产工艺的一个组成部分。清洗不提供最终的产品。而是许多工业生产过程中的一个局部工序、工艺或辅助活动。

在一些传统工业中，清洗已经被人们看作是一个简单的过程或常识，往往不被人们重视。但清洗的好坏却决定最终产品的性能和质量。特别是在当今的高科技产业中，清洗技术的作用尤为突出。

中国清洗行业的现状

我国到处都在建设新的工厂和生产线，正在逐步成为“世界加工厂”。巨大的市场需求。为工业清洗设备制造商和专业清洗剂生产供应商提供了快速发展的良机。

按照清洗精度的要求不同，主要分为一般工业清洗，精密工业清洗和超精密工业清洗三大类。

一般工业清洗：包括车辆，轮船、飞机表面的清洗，一般只能去掉比较粗大的污垢；精密工业清洗：包括各种产品加工生产过程中的清洗，各种材料及设备表面的清洗等，以能够去除微小的污垢粒子为特点；超精密清洗：包括精密工业生产过程中对机械零件、电子元件，光学部件等的超精密清洗，以清除极微小污垢颗粒为目的。

近年来，干式清洗发展迅速。如激光清洗、紫外线清洗、等离子清洗、干冰清洗、真空清洗等，在高、精、尖工业技术领域得到快速发展。

精密工业清洗

在众多加工业中，一些中间工序需要首先清洗干净，才能进行下一道的工序，最终产品有的还要再清洗。

如金属、塑料件、玻璃的电镀、喷漆、真空镀膜之前，要精密清洗，以去除油污和灰垢；纺织工业中棉布、羊毛、丝绸、亚麻等精练清洗；造纸工业中脱脂，脱墨清洗等。

精密工业清洗直接关系产品质量和性能。如果残留污垢大于要求，就会出现气泡、起皮、疵点等问题。

精密工业一般需要专用的清洗设备和工艺。对清洗剂的纯度有一定的要求，水要经过净化处理，工作环境有些要求在洁净室内进行。

由于不同行业，不同产品的生产工艺所采用的清洗技术和设备差异很大。即使同类产品，不同规模的企业，不同的投资水平，清洗工艺和清洗设备也干差万别。

同样一个金属部件加工企业，投资大的可能采用全自动流水式清洗线；而投资小的则可能采用手工洗的方式，先用柴油去除油污和金属屑，再用溶剂脱油和精洗。

大型的自动清洗装置可能需要数千万元甚至上亿元，而投资小的企业可能只是花几万元购买一台或多台的干冰清洗机或者其他清洗机，有的甚至就是几个盆盆罐罐。

精密工业清洗领域普遍采用的主流技术是超声波、蒸汽洗(加热) 和喷淋的组合方式。干冰清洗近年来也进入到精密工业清洗的行列，以DS Jet （美国Cold Jet）I3为代表的设备在电子行业得到广泛应用。

采用水洗工艺，要增加干燥工序以及辅助的纯水制备和污水处理；采用溶剂清洗剂，需要增加溶剂回收和再生工位，沸点比较低的溶剂，还要增加冷凝和密封装置，使用沸点高的溶剂，还要增加干燥设备，而使用有闪点的溶剂要增加防爆措施。采用干冰清洗则可以在线不停机清洗，无残留物所以无需处理清洗介质，对产品也没有损伤。干冰本身有没有水分。

精密工业清洗所需要的清洗设备、清洗剂 ，目前国内已经有基本的供应，但是清洗技术领先还是国际一线企业，干冰清洗还是以美国酷捷（ColdJet） 最为先进和稳定，大企业选择最多。

超精密工业清洗

当前，微电子技术已经发展到纳米工艺水平，90纳米的生产线已经在建设之中。通信设备中大量使用的波分复用光电子器件(DWDM)，分辨率要达到精确地分开和识别不同波长的光。这类产品的清洗要达到近乎完美的程度，残留污物的直径要在0.1nm左右。普通的电子显微镜已经难以观察到。

超精密工业清洗必须在超级净化的环境中进行，需要使用超高纯度的清洗剂和DI水(去离子水)，以及高级清洗装置。

除了部分简单设备外，目前我国尚没有企业能够提供该类技术和设备，基本依靠进口。

免清洗技术

近几年来，一些新型的清洗技术和设备逐步得到开发和应用，如真空清洗，等离子清洗、紫外/臭氢清洗，激光清洗，干冰清洗等崭露头角，展示了良好的效果和应用前景。

与此同时，伴随着工业总体水平的提高，免清洗技术也开始得到推广，特别是在电子工业和精密机械加工领域。

洁净包装技术可以使元件、硅片做到“开盒即用”；固体助焊剂的发展使得电路板免清洗技术日趋普及；一些精密金属加工采用无残留冲压或拉伸油，结合下一道的黑化工序，直接将加工油加热挥发，实现免清洗，在彩色显象管荫罩生产过程中已经得到应用。


当前，微电子技术已经发展到纳米工艺水平，90纳米的生产线已经在建设之中．通信设备中大量使用的波分复用光电子器件(DWDM)，分辨率要达到精确地分开和识别不同波长的光．这类产品的清洗要达到近乎完美的程度，残留污物的直径要在0.1nm左右．普通的电子显微镜已经难以观察到。超精密工业清洗必须在超级净化的环境中进行，需要使用超高纯度的清洗剂和DI水(去离子水)，以及高级清洗装置．除了部分简单设备外，目前我国尚没有企业能够提供该类技术和设备，基本依靠进口。