蓝宝石衬底片干冰微粒喷射清洗的实验研究

发布时间：2020-07-24 11:40

【摘要】：蓝宝石衬底片的表面清洁度是影响发光二极管(LED)产品性能的重要因素之一。现有蓝宝石衬底片的清洗技术采用清洗剂多道次清洗,过程繁琐且化学清洗剂将引发环境污染等诸多问题。本文探索了采用干冰微粒喷射清洗技术对蓝宝石衬底片进行清洗。采用三维视频显微镜和内置能谱仪台式扫描电镜,对蓝宝石衬底片残余物进行检测,结果表明残余物主要为抛光基液和金刚石磨料。通过计算抛光基液与蓝宝石衬底片之间的吸附力和粘附在蓝宝石衬底片的金刚石磨料所受的作用力,分析了干冰微粒喷射清洗技术对于不同类型的污染物进行清洗的可行性,并设计制作了干冰微粒喷射清洗的实验装置。通过数值模拟,研究了干冰微粒喷射清洗实验装置中直筒型、文丘里型喷嘴内部气体流场及其射流在空气中的流场分布。经过对比选择了文丘里型喷嘴结构,并通过模拟进一步研究了文丘里型喷嘴的几何结构对清洗效率的影响。利用高速摄像验证了模拟结果是可信的。采用正交实验方法制定了干冰微粒喷射清洗实验方案,研究了喷射距离、清洗时间和喷射角度等因素对清洗效果的影响,并确定了最佳的工艺参数是喷射距离为35mm,清洗时间为45s,喷射角度为450湣Ｍü哟ソ遣饬亢蚗射线光电子能谱分析(XPS)对比了蓝宝石衬底片清洗前后的表面清洁度,验证干冰微粒喷射清洗的清洗效果;通过检测清洗前后蓝宝石衬底片的表面损伤情况,分析了干冰微粒喷射清洗对蓝宝石衬底片表面质量的影响;并研究了干冰微粒喷射清洗技术的适用范围。研究结果表明,干冰微粒喷射清洗能有效去除蓝宝石衬底片的有机残余物,对其表面无损伤,且具有广泛的适用性。
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN312.8;TB490;O786
【图文】：

蓝宝石衬底片干冰微粒喷射清洗的实验研究

4英寸蓝宝石衬底片

蓝宝石衬底片干冰微粒喷射清洗的实验研究

LED的结构示意图

蓝宝石衬底片干冰微粒喷射清洗的实验研究

蓝宝石衬底片的加工流程

【参考文献】