你有沒有想過，為什么有些金屬表面特別容易粘上膠水，而有些卻怎么都粘不住？為什么半導(dǎo)體芯片在制造過程中需要反復(fù)清洗？這些問題的答案，可能就藏在一種叫做等離子體表面處理儀的設(shè)備里。這種看起來有點(diǎn)科幻的設(shè)備，其實(shí)已經(jīng)在很多工廠和實(shí)驗(yàn)室里默默工作了很多年。它就像給材料表面做美容的魔法師，能讓金屬、半導(dǎo)體、塑料這些材料的表面性能發(fā)生奇妙的變化。

等離子體表面處理儀對(duì)金屬材料很管用。金屬表面處理是很多工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)工序，不管是汽車零件還是手機(jī)外殼，都需要先處理好表面才能進(jìn)行后續(xù)加工。傳統(tǒng)方法往往要用到強(qiáng)酸強(qiáng)堿或者高溫處理，既不環(huán)保也不安全。等離子體處理就溫和多了，它通過電離氣體產(chǎn)生的活性粒子，可以清潔金屬表面的油污和氧化物，還能在表面形成微觀的凹凸結(jié)構(gòu)。比如鋁合金經(jīng)過處理后，噴漆的附著力能提高好幾倍，而且處理過程只需要幾分鐘，完全不會(huì)改變金屬本身的性能。有些醫(yī)療器械廠商就用這種方法來處理手術(shù)器械的表面，既保證了清潔度，又不會(huì)損傷器械。

半導(dǎo)體材料清洗是等離子體處理的拿手好戲。芯片制造對(duì)潔凈度的要求簡(jiǎn)直到了變態(tài)的程度，一粒灰塵都可能毀掉價(jià)值上萬(wàn)的晶圓。傳統(tǒng)的濕法清洗雖然效果不錯(cuò)，但會(huì)產(chǎn)生大量廢液，而且對(duì)某些精細(xì)結(jié)構(gòu)可能會(huì)造成損傷。等離子體清洗就像是用離子風(fēng)暴給芯片表面做SPA，能精準(zhǔn)去除納米級(jí)的污染物，還不會(huì)留下任何化學(xué)殘留。特別是在處理硅片表面的自然氧化層時(shí)，等離子體可以做到原子級(jí)別的控制，這對(duì)提高芯片性能和良率特別重要。現(xiàn)在很多半導(dǎo)體廠都在用這種技術(shù)，既環(huán)保又高效。

氧化物質(zhì)的去除也是等離子體處理的強(qiáng)項(xiàng)。很多金屬表面都會(huì)自然形成氧化層，這層氧化物往往會(huì)影響材料的焊接、粘接性能。用化學(xué)方法去除氧化物可能會(huì)引入新的污染，機(jī)械方法又容易損傷基材。等離子體處理就能很優(yōu)雅地解決這個(gè)問題，它產(chǎn)生的氧自由基可以和表面氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成揮發(fā)性物質(zhì)被抽走。像銅、鋁這些容易氧化的金屬，經(jīng)過處理后焊接質(zhì)量會(huì)有明顯提升。有些電子廠在處理電路板焊盤時(shí)就用這招，焊點(diǎn)可靠性提高了，不良率自然就下來了。

大多數(shù)聚合物材料都能用等離子體處理改性。塑料表面難粘接是出了名的，即使用砂紙打磨或者火焰處理，效果也往往不理想。等離子體處理可以在不損傷材料本體的情況下，往塑料表面引入各種活性基團(tuán)。比如聚丙烯這種難粘材料，處理后粘接強(qiáng)度能提升十幾倍。更神奇的是，這種處理還能改變塑料表面的親水性，讓原本疏水的塑料變得容易潤(rùn)濕。現(xiàn)在很多醫(yī)療器械用的塑料導(dǎo)管，就是經(jīng)過這種處理才能更好地與人體組織相容。有些汽車內(nèi)飾件生產(chǎn)商也愛用這技術(shù)，處理過的塑料件噴漆后根本不會(huì)掉漆。

這種黑科技設(shè)備其實(shí)離我們并不遠(yuǎn)，像深圳誠(chéng)峰智造這樣的企業(yè)就在研發(fā)生產(chǎn)各種等離子體處理設(shè)備。隨著材料要求的不斷提高，等離子體表面處理技術(shù)肯定會(huì)應(yīng)用到更多領(lǐng)域。下次當(dāng)你看到某個(gè)產(chǎn)品特別耐磨或者特別容易粘接時(shí)，說不定它的表面就經(jīng)歷過等離子體的魔法改造呢。