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光伏硅片經(jīng)過(guò)切片、倒角、雙面研磨、拋光等不同的工序加 工后，其表面已受到嚴(yán)重沾污，清洗的目的主要是清除晶片表面的沾污。

硅片表面的污染物通常以原子、離子、分子、粒子或膜的形式以物理吸附或化學(xué)吸附的方式存在于硅片表面，超聲波清洗機(jī)是通過(guò)利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對(duì)液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。超聲波振動(dòng)在液體中形成極微小的氣泡而這些氣泡快速地崩潰而產(chǎn)生極微小的擦 洗的動(dòng)作從而除去顆粒。這一現(xiàn)象稱為空化作用。超聲波清洗機(jī)原理示意圖：

超聲清洗設(shè)備屬于物理清洗，把超聲波清洗劑放入清洗槽內(nèi)，在槽內(nèi)作用超聲波。由于超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動(dòng)波，在傳播過(guò)程中，介質(zhì)的壓力作交替變化。在負(fù)壓區(qū)域，液體中產(chǎn)生撕裂的力，并形成真空的氣泡，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)氣泡迅速增長(zhǎng)，在正壓區(qū)域氣泡由于受到壓力擠破滅、閉合。此時(shí)，液體間相互碰撞產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，雖然位移、速度 都非常小但加速度卻非常大，局部壓力可達(dá)幾千個(gè)大氣壓，這就是所謂的空化效應(yīng)

超聲清洗機(jī)的原理是:在強(qiáng)烈的超聲波作用下(常用的超 聲波頻率為20 kHz到200kHz左右)，液體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生疏部和密部，疏部產(chǎn)生近乎真空的空腔泡，當(dāng)空腔泡消失的瞬間，其附近便產(chǎn)生強(qiáng)大的局部壓力，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂，因此使光伏硅片表面的雜質(zhì)解吸。當(dāng)超聲波的頻率和空腔泡的振動(dòng)頻率共振時(shí)，機(jī)械作用力達(dá)到最大，泡內(nèi)聚集的大量熱能，使溫度升高，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。

超聲清洗機(jī)主要由超聲空化引起，空化效應(yīng)是主要因素。氣泡的爆破產(chǎn)生的高壓高溫沖擊波減小了污垢與被清洗件 之間的粘著力，引起污垢的破壞和離，同時(shí)氣泡的振動(dòng)能對(duì)被清洗物表面進(jìn)行摩擦清洗，氣泡還能鉆入裂縫中振動(dòng)，使污層 脫落。當(dāng)某些固體表面被油粘附時(shí)，油被超聲波乳化，迅速 脫離被清洗件表面。超聲空化在被清洗件表面會(huì)產(chǎn)生很高的 速度梯度和聲流，能進(jìn)一步削弱或除去邊界層污染，同時(shí)超聲振動(dòng)還會(huì)引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的強(qiáng)烈振動(dòng)，使被清洗件表面受到 強(qiáng)烈的沖擊，使污物迅速脫離表面。超聲波清洗機(jī)的清洗效果與超聲波清洗條件(如溫度、壓力、超聲頻率、超聲功率等)有關(guān)，而且提高超聲波功率往往有利于清洗效果的提高，該技術(shù)多用于去除光伏硅片表面附著的大塊污染和顆粒，但隨著粒子尺寸的減小，清洗效果下降，對(duì)于小于1um的 顆粒的去除效果并不太好。為了增加超聲波清洗機(jī)的清洗效果，在清洗液中加入表面活性劑。但表面活性劑和其他化學(xué)試劑 一樣，也存在污染。無(wú)機(jī)物被除去后，化學(xué)試劑本身的粒子卻留下了。同時(shí)由于超聲波的空蝕作用長(zhǎng)時(shí)間清洗廣泛硅片會(huì)對(duì)硅片造成損傷，需要選擇合適的超聲波清洗頻率以及適當(dāng)?shù)某暡üβ拭芏取?/span>超聲波清洗機(jī)是半導(dǎo)體工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種清洗方法，超聲波清洗機(jī)具有清洗效果好;操作簡(jiǎn)單，投入式超聲波震板可隨意置入清洗槽中，變換不同的硅片清洗工藝，超聲波清洗機(jī)對(duì)于復(fù)雜的器件和容器也能清除。