兆声清洗是一种与超音波清洗有关的声学清洗。 这是一种较温和的清洁机制,几乎不会对被清洗物造成损坏,并且用于晶圆,医疗植入物和精密工业零件清洁。与低频超音清洗类似,兆声波清洗机利用通常位于压电基板顶部的换能器。
兆声波清洗机是一种高精度的清洗设备,它结合了超声波清洗和兆频机械波的特点,主要用于对表面极其敏感、结构非常精密的器件进行无损伤清洗。您可以把它理解为超声波清洗机的“高级进化版”,专门处理那些连传统超声波都可能会损坏的娇贵物品。
核心工作原理简介
传统超声波:依靠20-40kHz的低频声波产生空化气泡,气泡破裂时产生的冲击力来清洗。但这种冲击力较强,可能损伤微细结构。
兆声波:使用频率高达800kHz 至 1MHz 甚至更高的声波。它产生的空化气泡非常微小,且不会剧烈破裂产生强力冲击。其主要依靠高声压梯度产生的强大流体力(就像一股极速的微细水流)和声流作用,将污染物从表面“冲刷”掉,从而实现近乎零损伤的清洗。
主要用途和应用领域
兆声波清洗机的核心价值在于 “高效清洗” 和 “零损伤” 的完美结合,因此它被广泛应用于以下几个高科技领域:
1. 半导体和集成电路制造 (这是最主要的应用领域)
硅晶圆清洗:在芯片制造过程中,晶圆需要经过数十道工序,每道工序前后都可能产生污染物(如微尘、金属离子、有机物残留等)。兆声波清洗能高效去除这些纳米级的污染物,而不会划伤晶圆表面或损坏已经制作好的微小电路结构。
光掩膜版清洗:光掩膜版是芯片的“底片”,上面有极其精细的电路图形。任何微小的污染物都会导致整批芯片报废。兆声波能安全地清除掩膜版上的颗粒,保证图形完美转移。
2. 微机电系统 (MEMS) 制造
MEMS器件(如手机加速度传感器、麦克风、陀螺仪)内部包含可活动的微米级机械结构。这些结构非常脆弱,传统清洗方式极易使其断裂或粘连。兆声波的温和力量非常适合清洗这类器件。
3. 精密光学
光学镜头:用于相机、望远镜、光刻机等的高精度透镜和镜片,表面镀有增透膜等娇贵的膜层,必须使用无接触、无损伤的清洗方式。
激光镜片:任何污染物都会影响激光的传输效率和性能,需要定期进行高洁净度清洗。
4. 医疗和生物技术
医疗器械:清洗一些高精密的手术器械、植入物等,确保无任何生物残留或污染物。
生物芯片:如基因测序芯片、蛋白质芯片等,其表面的生物探针需要保持纯净和无损,兆声波清洗提供了可能。
5. 硬盘磁头制造
硬盘磁头的飞行高度只有纳米级,其表面任何微小的颗粒都会导致读写失败。兆声波清洗是制造过程中的关键步骤之一。
6. 科研领域
各大高校和研究所的实验室,用于清洗实验器皿(如培养皿、载玻片)或精密实验部件,避免交叉污染。