plasmapuhdistus

Plasmapuhdistus on pintojen puhdistamiseen käytetty menetelmä, jossa kaasua ionisoidaan plasmaksi sähköenergian avulla. Plasman koostumus sisältää ionisoituneita hiukkasia, radikaaleja ja UV-säteilyä, joiden vuorovaikutus poistaa orgaanisia epäpuhtauksia sekä muuttaa pinnan kemiallista reaktiivisuutta ja adheesiokykyä.

Puhdistus voidaan toteuttaa alipaineplasmoina (low-pressure) tai ilmankosteen plasmoina (atmospheric-pressure plasma, APP). Sähköenergiaa annetaan RF-, DC- tai mikroaaltotekniikalla. Käytettäviä kaasuja ovat esimerkiksi happi, argon, vety ja typen seokset sekä näiden yhdistelmät. Puhdistus voi tapahtua sekä fysikaalisen sputteringin että kemiallisen reaktion kautta, jolloin orgaaniset jäämät hapettuvat ja irtoavat pinnasta.

Sovelluksia ovat erityisesti puolijohde- ja elektroniikkateollisuus sekä pintojen esikäsittely ennen ohutkalvopäällyksiä tai liitäntöjä. Myös muovien, pakkauksien ja metallien pintojen puhdistus sekä bio- ja lääketieteellisten laitteiden sterilointi voidaan toteuttaa plasmapuhdistuksella. Pinnan energiatasoa ja kosteustekijöitä voidaan säätää plasman avulla, jolloin adheesiota, wettabiliteettia ja tulenkestävyyttä voidaan parantaa.

Plasmapuhdistuksen etuja ovat matala lämpötila, nopeat käsittelyt ja kemikaalittomuus verrattuna joihinkin perinteisiin liuottimiin. Rajoitteina ovat epäorgaanisten epäpuhtauksien puhdistamisen rajoittuneempi tehokkuus, prosessin hallinnan tarve sekä laitteen hankinta- ja ylläpitokustannukset. Nykyisin plasmapuhdistusta käytetään laajalti sekä teollisesti että tutkimuksessa.

Historia ja kehitys on liittynyt plasman tuottamisteknologioiden kehittymiseen 1950-luvulta lähtien, jolloin aloitettiin RF- ja muiden plasmojen sovellukset pintojen esikäsittelyyn.