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超声波清洗技术的近期发展概况

超声波清洗技术的近期发展概况
超声波清洗器的清洗技术经过几十年来的理论探讨和应用研究，无论设备还是工艺上均取得了较大的发展，有关单位相继研发了一大批的产品，也制定出了一系列先进典型的清洗工艺。
1.高频超声清洗
对于象硅片表面小至零点几微米的超微污物粒子，常规的超声波清洗器无能为力，即使增加功率密度也无济于事。近年来发展了一种兆赫兹级的高频超声清洗技术，由于频率高，空化效应已不起作用，因此清洗的关键不是气泡，是高频压力波的擦洗作用，其对污物的去除率接近****。高频清洗进来发展较快，主要用于超大规模集成电路芯片上的污物清洗，以及硅晶片、陶瓷、光掩模等特种污物的清洗。
2.聚焦式清洗
对于象纺织行业的喷丝板、过滤器之类微孔物件的清洗，常规的超声清洗效果十分不理想，声强达不到要求，而采用机械扫描聚焦式超声清洗，喷丝板微孔中的污物脱离十分明显。聚焦式清洗要求达到高的声强，目前选用的频率以低频为主，常用20kHz和15kHz两种频率，个别的频率也有28kHz的，其电功率在连续波情况下一般为500～700W，间隙脉冲工作状态下，功率可高一些。
3.多频清洗
即在一只清洗缸中，安装有两种或三种以上不同频率的换能器，由多只发生器分别推动各自频率的换能器。我们知道，清洗工作频率高时，在液体中空化强度低而空化密度大，而工作频率低时则相反。低频超声波的强度高，对物体表面清洗有利；高频超声波空化密度高，冲击波能穿达凹槽、细缝、深孔等细微结构。同时缸中有多种频率的超声波，也克服了单频清洗驻波场造成的清洗不均匀问题。
4.扫频和跳频的清洗
扫频和跳频清洗都是为了改善缸中的声场结构，前者解决了缸中的不均匀驻波场，使清洗均匀。而跳频和多频一样兼顾到高低频清洗，不同的是跳频用的是一只换能器和一只发生器，其换能器本身有两个谐振频率，在**谐振点带宽内作连续的频率变化，然后跳到另一带宽内进行扫频清洗。它是高低频交替进行清洗。
5.超声清洗工艺研究
为了提高物件的清洗质量，应根据被清洗物的性质和污物的类型，选择合适的清洗工艺及对环境无污染的非ODS的清洗剂，以及相应的配套设备。近来国内外在这方面做了大量研究工作，也投入了大量资金、人力和物力，并取得了相应的成果。
超声波清洗器工艺的选择是指对超声波清洗方式、清洗液温度、超声频率、超声功率密度、清洗时间以及清洗液的选择及配制。合适的清洗液对于超声波清洗效果和环境保护具有很大影响。由于超声波清洗机理主要是利用空化作用，清洗液的选择出了要考虑清洗件本身材料、油污、机械杂质外，还必须保证清洗液粘度小、表面张力小，以利于清洗液的空化；有时还需添加助溶剂、稳定剂、消泡剂及静电去除剂等添加剂。近来对环保的要求越来越严，根据蒙特利尔协议书，必须**禁止使用各种ODS清洗剂，因此目前各种ODS清洗剂替代无相继在研发和试验中，为此超声波水基清洗、超声波半水基清洗和超声波碳氢化合物溶剂清洗以及相应的工艺、相关的设备研发也在同步进行。目前要**彻底替代ODS清洗剂还有一个相当的过程，但相信在超声界合化学溶剂界的不断努力下，一个既具有清洗性又具有环保性合经济性的非ODS超声清洗技术将会获得广泛的应用

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