清清洗现场测定洁净度的方法.doc

清洗现场测定洁净度的方法 点击数： 【字体：小 大】 【收藏】 服务器响应错,错误代码:503 一、定量测定方法 除了以上介绍的各种物理和化学的测试方法之外，对于污垢的数量，清洗力大小，清铣洁净程度，在现场进行比较准确的定量方法主要有重量法、吸光度法和接触角法。 1重量法 由于目前工厂已普遍配置电子天平，使得对形状复杂的小型物体总体的洁净度可以进行评价。具体的步骤如下。 (1)称量清洗样品质量 用电子天平称量三次(每次称量10个样品，电子天平的灵敏度可达10g)，即称量清洗前物体的质量mx，清洗后物体的质量my，和清洗后再用脱脂能力优良的溶剂，完全洗净后的质量my。 (2)计算 附着在物体污垢的量为(mx-mz)，清洗后去除的污垢量为(rnx-my)，残留的污垢量为(rny-mz)。清洗后污垢去除率为(rnx-my)/(mx-mz)用残留污垢量(my-mz)除以物体的表面积得到单位面积的污垢残留的量，用十个样品试验求出的平均值。 使用这种方法应注意的问题是：为防止温度、湿度的变化及被测物体与电子天平间的温度差造成实验误差，在测量过程中要对温度、湿度进行调整。一般把样品放在恒温恒湿条件下放置3060min再开始测量，而且要求熟练地进行称量操作。使用天平灵敏度为10g的电子天平，在称量5个样品求平均值的情况下，确定的残留污垢误差范围在50100g。 注意：不能用天平称量的物体不能用此法。 2紫外线吸光光度法 这是一种使用紫外线分光光度计测量残留污垢的方法，可以作为前面重量测定法的一种替代方法。把洗净后的部件放在对污垢有强去除作用的溶剂牛清洗，把溶对中溶解的污垢时数量用紫外线吸收法加以测定，这是种准确度更高的方法。特别是当污，垢残留量很低时(0.01g/cm2左右)用这种方法较准确。 表202对重量法和紫外线吸光光度法的测定范围进行比较，由表中数据可知；吸光光度法是准确度更高的方法。表20-2 重量法和吸光光度法的测定范围测定条件清洗对象表面积50cm2,质量30，40，50)经过研磨后于燥(A)以及用三氯乙烯有机溶剂清洗(B)之后，玻璃与水的接触角在40土10范围，说明用研磨和亲油性有机溶剂去污之后，玻璃表面仍有一些有机污垢残留。而经过铬酸洗液 (重铬酸钾加浓硫酸)处理(C)之后，有机污垢被氧化分解，三个玻璃样品与水的接触角都降至15左右，已接近理想的洁净度。再经过辉光放电产生的等离子体(D)处理，这时水在玻璃表面的接触角可低于10，理论上可认为此时玻璃表面已完全清洁。因此用测定玻璃与水的接触角的方法不仅可以判断玻璃表面的洁净度，也可以判断清洗方法的去污效果优劣。 (2)金属 除了金、铂等贵金属之外，一般用精密工业清洗技术处理过的金属，它们时表面与水滴的接触角也可达到10以下。但用一般的工业清洗技术，如用有机溶剂、碱性水溶液、表面活性剂水溶液处理金属进行脱脂去污，很难得到接触角在30以下的洁净度。用第二篇所介绍过的各种清洗方法清洗金属表面的结果进行对比，发现等离子体处理是最好的方法i洗净后金属与水的接触角最小。 由于清洗之后的玻璃和金属放在潮湿但清洁的空气中，它们的表面上会形成厚度约为几个分子厚的层状水吸附膜。这种吸附膜由于金属与水分子间有很强的分子间作用力而很难去除。钢铁表面吸附存在的水是导致铁锈生成的重要原因。而玻璃表面吸附的水膜要加热到几百度的高温才能完全除去。 在精密工业清洗领域，由于微量有机污垢和水膜残留在洗净的物体表面，会对后续进稀的真空镀膜和其他各种加工都造成不良影响，必须加以清除。在这种情况下，使用紫外线导离子束共同作用或利用等离子体的方法使有机物氧化分解以及去除水膜有很好的效果。 4残留离子浓度法page 半导体工业中的硅片、集成线路，以及电子印刷线路板，要求表面不含金属离子污染物j十这些微量离子的存在是造成材料腐蚀和电路短路的重要原因，也会使产品质量下降，可信赖程度降低。为此要对金属离子污垢含量进行测定。具体方法为用纯净的乙醇；水清洗液(通遮：离子交换法等纯化处理后其电阻值在20以上)，对清洗后的半导体材料进行浸泡处理，后测定洗液的电导率，溶出的金属离子越多溶液的导电性越强，离子浓度与电导率之间存在：正比的定量关系，用这种方法也可以判定清洗的洁净度。 二、简易定性评价洁净度的方法 在清洗现场除用视觉和触觉进行定性评价之外，还经常使用以下定性方法。 用干净的布擦拭清洗对象表面，通过看有无附着的污垢来测定表面洁净度是一种简便而常用的方法。通常是用干燥洁净不起毛的布(如纱布)对物体表面擦拭，根据布脏的程度进行判断，但不精确。 由于清洁的金属和玻璃表面可以被水润湿，根据接触角的原理，经常用水滴法、水膜法、喷雾法、喷气法等来检验。但只有熟练掌握上述方法的操作时才能作出正确的判断，而且当有碱和表面活性剂吸附残留在表面时，有时会作出错误的判断； 1水滴法 这是前面介绍的接触角评价洁净度的+种应用。滴在表面上的水滴体积一定的条件下(一般可认为从滴管中滴出的每滴水体积是相同的)，在表面展开的水滴直径越大，接触角越小，洁净度越高(见图207)。因此可以把表面上形成的水滴直径大小和形状作为比较洁净度的依据。如图207的图a是表面有不均匀残留污垢时水滴的形状，而图b中水滴保持圆形而且直径相当大。由此判断图b中表面洁净度较高。 图207水滴形状与洁净度关系 图208 喷雾法实验装置 2水膜法 把清洗后的物体浸泡在水中并使物体表面与水面成垂直方向向上拉，离开水面后如果物体表面形成的水膜能均匀地占满全部表面则说明洁净度高，如表面有部分形不成水膜则说明那里不够洁净。这是一种最简便的试验方法，但不是一种精密的判定方法。 3喷雾法 用喷雾器把均匀的微粒状水滴喷射到清洗后的干燥表面上，通过形成水滴的情况可以判断它的洁净度。当表面十分洁净时，微粒状水滴会在表面上均匀地润湿铺层，而且干燥后凝聚水膜周边形状呈规则的圆形。见图208。 4呼气法 对着干燥的清洗对象表面呼气，水蒸气在表面上冷凝时会在表面形成混浊的雾斑。表面洁净时产生的雾斑是均匀的，而表面不洁净时雾斑不均匀，当表面十分平滑洁净时雾斑会在很短时间内消失。 5肉眼观察法 通过用肉眼直接观察式用放大镜，检测管等仪器观察表面的油脂、铁锈等污垢。也可以用照射在物体表面的反射光强度了解污染的情况，事先应对不同洁净度的样品定出标准，然后把待测样品与已知样品进行比较。这种方法 图209 肉眼观察法示意图的优点是