玻璃及其儀（yí）器的清洗-格瑞戴西Greendash

玻璃因其透明性好，對光有反射，折（shé）射的能力以（yǐ）及電絕緣性好的特點而（ér）具有廣泛的用途。玻（bō）璃（lí）是由多種成（chéng）分的膠體組織形成的固熔體，與人們印象中的堅硬外觀相反，玻璃實際上是化學性質脆弱易被腐蝕。因此，在玻璃表麵進行清洗（xǐ）時很難對它的質地毫無影響。而不（bú）同用途（tú）的玻璃（lí）化學組成不同，要求達到的潔淨程（chéng）度也不同。下（xià）麵介紹幾種有代表性的玻（bō）璃清洗過程。

普通玻（bō）璃（窗（chuāng）玻璃）的清洗

清（qīng）洗窗玻璃要求恢複對光（guāng）線的透明性好，同時（shí）保持美觀，通常（cháng）清洗窗玻璃（lí）用以下四種洗滌劑。

1.表麵活性劑

當玻璃表麵附著少量汙垢時，一般使用以表（biǎo）麵活性劑為主要成分的洗液。表麵活（huó）性劑的殘留是窗玻璃（lí）透明的（de）一（yī）大障礙。為了解決這個問（wèn）題，一方麵為防止固態成分的表麵活性（xìng）劑殘留在玻璃上產生斑紋，要求洗滌劑中的成分都是液態（tài）的；另一方麵（miàn）清洗後要用水充分衝洗。

2.有機溶劑

當玻璃（lí）附著較多油（yóu）性汙垢時，使用以有機溶劑為（wéi）主要（yào）成分的洗（xǐ）滌劑去汙特別有效。由於單（dān）獨使用（yòng）石油溶劑存（cún）在因易燃而安（ān）全性差的問題，要（yào）與水，表麵活性（xìng）劑配成增性溶劑使用（yòng）。

3.堿性水（shuǐ）溶液

堿性水溶液價格便宜，又有很強的洗滌去汙能（néng）力。但由於（yú）堿性溶液對玻璃及周圍其他物質會（huì）造成腐蝕，所以使用受到一定限製（zhì），但在食品工廠回收玻璃瓶的洗滌中仍主要使用堿性（xìng）水溶液。

以上三種方法由於會（huì）引起玻璃表麵凝膠層（céng）風化和使汙垢滲透到玻璃內部，多次使用這些方（fāng）法清洗，玻璃表麵會逐漸（jiàn）變粗糙，要恢複到未被汙染前的透明度是困難的。為（wéi）了解決（jué）這（zhè）個問題，使用具有研磨作用的細小膠體顆粒與能被膠體粒子吸附的揮發（fā）性溶劑組成的清（qīng）洗劑特（tè）別有效，這（zhè）種洗劑稱為研磨吸附型洗劑。

4.研磨吸附型洗劑

使用這種洗劑擦洗玻璃時，被有機溶劑溶解（jiě）下來的汙（wū）垢被吸附劑（jì）顆粒（lì）吸附，待溶劑揮發幹（gàn）燥後（hòu）粉（fěn）末狀吸（xī）附劑（jì）很容易從玻璃表麵去除，隻用軟幹布擦拭，不用水（shuǐ）衝（chōng）洗即可得到（dào）幹淨透明的玻璃是這種方法的優點。表6-24是各（gè）種洗劑的配方：

表6-24四種清洗窗玻璃清洗劑配方（fāng）

表格P444-445頁

要求高度清潔的玻璃表麵的清（qīng）洗

做鏡（jìng）麵的玻璃要求有特別好（hǎo）的反射特性，為此要在它的表麵（miàn）上進行化學鍍，形成金（jīn）屬薄膜（mó）塗層。為了獲得特別平滑（huá）的玻璃表麵，必須把普通玻璃表麵的不均勻層去除。一般在清洗之（zhī）前先進行研磨，研（yán）磨鏡麵一直采用由三氧化二鐵與表麵活性劑組成的研磨液，經充分研磨後再用溫水衝洗，研磨（mó）之後，用下列方法去除附著在玻璃上的研磨（mó）粉和有機汙垢（gòu）。

1.堿性水溶液

如用1%濃度（dù）的氫氧化鈉溶液在95°C溫度下浸泡1min，並用水衝洗。

如懷疑仍有堿殘留在玻璃上（shàng），用稀鹽酸水溶液進行浸泡中和（hé）再（zài）處理，再用水（shuǐ）衝洗。用（yòng）堿浸蝕的方法可以把汙垢除盡，但腐蝕過（guò）度時會（huì）使（shǐ）玻璃表麵變得粗糙。為了防止腐蝕過度，在（zài）堿液（yè）中應添加少量矽酸鈉。

2.表麵活性劑水（shuǐ）溶液（yè）

由於考慮（lǜ）到玻璃材料易受損失，通常選用表麵活性劑水（shuǐ）溶液這種較溫和的清洗劑洗。但在合成洗滌劑中的金屬離子螯合劑等（děng）助劑（jì）會與玻璃表層的金屬離子選擇性地反應而影響玻璃質量。為（wéi）防止表麵（miàn）活性劑的吸著殘留，清洗之後要用乙醇或異丙醇浸泡加以（yǐ）去除。

製造光電管用的玻璃（lí）材料，一般用中（zhōng）性合成洗滌劑配合超聲波的方法清洗，然後用純水衝（chōng）洗（xǐ），再用乙醇（chún）置換掉表麵的水分，最後用溶劑蒸氣進行幹燥。

3.有機溶劑

為了防止玻璃受到損傷，可（kě）將玻璃放在（zài）脫脂力很強的有機溶劑中浸泡。

在用有機溶劑和表麵活性劑水溶液清洗玻璃時，伴隨使用攪拌，噴（pēn）射和超聲波等物理手段可以使效率大為提高。

4.酸性溶液

清洗玻璃上的（de）汙垢，很少使用酸洗液。但在化學實驗室中，燒（shāo）瓶等玻（bō）璃儀器常（cháng）使用重銘（míng）酸鹽和濃硫酸配成（chéng）洗液清洗，配方比例為：工業級重銘酸鉀50g緩慢加到1L熱硫酸（工業級）中充分攪拌使之溶解完全（quán），冷卻後（hòu）轉（zhuǎn）入細口（kǒu）瓶中備用。玻璃器皿在常溫下放在此洗液中浸泡長時間後，用（yòng）水充分（fèn）衝洗。由於此洗（xǐ）液中生成的銘酸有強氧化性（xìng），因此有很好的去汙效果。在加熱條件下，浸泡（pào）時間可大大縮短，但應注意銘酸根離子能被吸附在玻璃表（biǎo）麵造成（chéng）二次（cì）汙染。

在清洗作（zuò）陰極射（shè）線管的玻璃時，是用氫氟酸-氟化錢組成的酸洗液清（qīng）洗，其中氟化錢起緩（huǎn）衝作用，再（zài）配（pèi）合堿液（yè）組成一個清洗係統。

5.利用玻璃（lí）表（biǎo）麵再熔融（róng）的方式清洗（xǐ）

研究金（jīn）屬鋅（xīn）在玻璃表麵形成的真空（kōng）鍍膜（mó）時發現，玻璃未洗淨時，鋅以不均勻的斑紋狀鍍（dù）在玻璃表麵，而在洗幹淨的（de）玻璃表麵上，鋅（xīn）能形成均勻的真空鍍膜，但在衝洗幹燥過程中最後蒸發的衝洗水部位，鍍膜（mó）仍是不均勻的，隻有用液態空氣蒸發時的衝力（lì）把衝洗水殘留（liú）膜完全吹（chuī）走時，或用乙醇蒸氣將殘留水去除幹燥時，才能（néng）得到均勻的真（zhēn）空鍍膜。

但要徹底解決不均勻性，在用乙醇蒸氣洗淨之後，要在200°C高溫下用離子束照射1h，使玻璃達（dá）到軟（ruǎn）化（huà）點的溫度下受熱，這種不均（jun1）勻性才能完全消（xiāo）除，因為此時玻璃在真（zhēn）空條件下發生（shēng）再融化形成了新的潔淨表麵，這種清洗方法（fǎ）稱為玻璃表麵再熔融方式清洗，是（shì）精（jīng）密清洗采用的方法。

光學透鏡的清洗

可以做透鏡的具有光學特性（xìng）的玻璃材料有200多種，與做窗玻璃用的普通（tōng）玻璃相比（bǐ），它們的耐化（huà）學（xué）腐蝕性，耐水性及物理強度都較差（chà），在清洗過程中，它們的光學（xué）特性往往（wǎng）受到（dào）損害，應盡量避免其表麵產生色斑和出現潛傷等使透鏡表麵變得粗糙和受損（sǔn）的情況，還要使清洗之後塗（tú）在透鏡（jìng）上為防止反射的塗膜粘結（jié）強度（dù）十分好，要求透鏡表麵非常清潔，因此在玻璃的清洗中以（yǐ）光學透鏡（jìng）對清洗技術的要求最高。

光學透鏡在（zài）清洗之（zhī）前要進行研（yán）磨，使用的研磨劑有氧化鋁，氧化鋅，碳酸鈣（gài）等細粉。經（jīng）過研磨之後（hòu），透鏡上需要洗去的汙垢主要有透鏡產生的白斑，殘留的研磨（mó）粉，粘結劑，保護劑的殘渣，指紋，切削油（yóu）及其（qí）他油劑，塵埃等。圖6-21介紹了一個目前通用的有代表性的（de）光學透鏡清洗係統（tǒng）。

需要說明（míng）的（de）是，在（zài）這一係統中為了保證良好的清洗（xǐ）效果，先後使用了親油性有機溶劑（jì），表麵活性劑（jì）水溶液、水、異丙醇（乙醇）、氯氟炷合（hé）成溶劑等多種清洗劑（jì），並使用了超聲波等物理手段相配合（hé），最後用氯氟炷合成溶劑蒸氣幹燥之後，為去除在透鏡表麵仍吸附的水膜，還（hái）要用等離子體進（jìn）行脫水（shuǐ）處理。由於氯氟婭正在被限製使用，而用醇類（lèi）等低沸點溶劑替代它，後者又存在易（yì）燃、安（ān）全性差的問題，因此還有待開發新的清（qīng）洗係統。

研究（jiū）表麵，使用這一係統，對研磨過程中（zhōng）使用的研磨劑等（děng）微粒的去除效果不太好。有人將各種清洗方法對附著在玻璃表麵的氧化鋁微粒的去除率（lǜ）進（jìn）行比較，見表6-25

圖6-21光學透鏡的清洗係統

表6-25各種清洗方法對玻璃表麵氧化鋁微粒的去除率

研究結果表（biǎo）明，微粒越（yuè）小，從表麵去除越難。用（yòng）超聲波清洗（xǐ）的方法去除微小顆粒較差（chà），而用噴射（shè）方法去除率（lǜ）較高，去除粒徑為1µm的微粒（lì）需要使（shǐ）用高壓噴射。目前已研製出一種高壓（yā）噴射洗（xǐ）液並使塑料微粉懸浮在洗液中的噴射方（fāng）法（fǎ），可使附著汙垢粒子解離，有很（hěn）好的去除微粒汙垢的效（xiào）果。

由於光學玻璃一般耐水性（xìng）較差，為避免在清洗過（guò）程中造成透鏡表麵出現（xiàn）色斑（bān）和潛傷，通常使用有（yǒu）機溶劑或由有機溶（róng）劑，表麵活性劑和少量水（shuǐ）組成的洗液代替水進行清洗，但這些（xiē）溶劑（jì）對親水（shuǐ）性（xìng）汙垢去除不（bú）夠理想，應引起注意。

液晶清洗

液晶（jīng）顯示屏（píng）（簡稱LCD）是多（duō）學科技術發展的結晶，現已從（cóng）手表、計算器應用擴展到儀器儀表、通訊設備、筆記本電腦等各個方麵。LCD在生產過程中（zhōng），要多次（cì）涉及到清洗技（jì）術。首先玻璃（lí）基板要經過洗淨後才能鍍ITO導（dǎo）電膜；鍍膜玻璃到LCD生產廠家後，由於運輸過程中帶來的汙染，在塗光刻（kè）膠之前還要清（qīng）洗；生產（chǎn）出（chū）液晶盒後，在真空係統中灌裝液晶，LCD盒表麵、PIN腳及狹縫中有很（hěn）多殘留的液晶，如不清洗（xǐ）幹淨，不但影響產品的外觀（guān），也影響電極的（de）導通性能。長期以來，大多使用三氯乙烷、CFC-113等ODS物質進行清洗，但這些（xiē）ODS物（wù）質嚴重（chóng）破壞地（dì）球高空的臭氧層，嚴重危害人類生存（cún）環境，因此研究替代ODS清洗工藝的新型清洗技術（shù），已成為我國急需解決的重大課（kè）題之一。

1.非ODS清洗劑及其工藝路線的選擇

適用於LCD行業的非ODS清洗劑有水基、半水基（jī）和溶（róng）劑型三種。水基、半水基（jī）清洗（xǐ）劑適用於超聲水洗工藝路線，溶劑（jì）型（xíng）清洗劑適用於氣相超產清洗工藝路線。表6-26列舉了各種清洗技術的比較。

表6-26LCD替代清洗技術的比較

表格P448頁

溶劑型清（qīng）洗劑分為（wéi）可燃型和不可（kě）燃型兩種。可燃型是有機坯、醇、酯、酮（tóng）和醚類等。不可燃（rán）型是氫氟氯烴、氫氟烴、氫氟醚、氯（lǜ）化烴和溴化烴類（lèi）等。可燃型溶劑的優點是具有較強的清洗（xǐ）能力，與金屬和某些非金屬（shǔ）材料相溶，無腐蝕作用、氣味淡、毒性小、可再生回收不排放廢水等方麵。其缺（quē）點（diǎn）是可燃性強、揮（huī）發快（kuài），為防止燃燒和爆炸對設備要（yào）求高、成本費用也（yě）髙，場地需要良好的通風條件等。不可燃（rán）型（xíng）溶劑（jì）與可燃型溶劑具有（yǒu）相同的優點（diǎn），但克服了可燃型溶劑危險性強的缺點。一般的溶劑清洗（xǐ）劑對液晶的溶解能力較差，清洗效果不（bú）太理想。

半水基型清洗技術主（zhǔ）要是（shì）由烷烴、環烷烴、乙二醇酯、乙二醇醚、甲基矽氧烷等有機溶劑加表（biǎo）麵活性劑複配而成，其優（yōu）點是（shì）對重（chóng）質油、焦油、蠟質和難清除的汙（wū）垢清洗能力強，與大多數被清洗材料的相溶性好，蒸發損失（shī）少，但其缺點是廢液（yè）不能再生回收、重複使用、廢液處理所需（xū）費用比較高，為了防止已經剝落的油汙再次附著到被清洗物上，要增加油水分（fèn）離器，因（yīn）此運行成本較高，且廢液含COD較高，需要進行廢水處理。

水基型清洗技術主要是在水（shuǐ）中加（jiā）入表麵活性劑、助表麵活性劑和其他助劑進行清洗，利用表麵活（huó）性劑（jì）對油汙（wū）的潤濕、乳化和分散作用，再加上助表麵活性劑（jì）和其（qí）他助劑輔助作用，適用於各種油汙的清洗，對環境無（wú）影響，對人（rén）體無危害，不易燃，且運行成本較低（dī）。但其缺點是對盲孔清洗較難，清洗（xǐ）液不可回收，清洗設備一次投資較大等。對於液晶的清（qīng）洗，可以在水中加（jiā）入對液晶（jīng）材料有（yǒu）較好的溶解能力，且滲透能力較好的表麵活（huó）性（xìng）劑、潤濕劑、水溶性溶劑，使得清洗下來的液晶能夠（gòu）較好的溶（róng）解在清洗液中，被表麵活性劑（jì）乳化，從而（ér）脫離被清洗表麵。

由於以上三（sān）類清（qīng）洗（xǐ）劑對液晶作用原理的不同，相（xiàng）應的（de）清洗效果、清洗速度、清洗（xǐ）設備等也不（bú）同，特別是對狹縫殘留液（yè）晶的清洗速度差別（bié）很大。其中半水基清洗劑、溶（róng）劑型清洗劑對液晶能產生溶解作用（yòng），相對清洗速度較快；而水基清洗劑的清洗速度就遠遠比不上前兩者（zhě），這是因為：（1）水基清洗劑去（qù）除（chú）液晶屏狹縫（féng）殘留液晶是以表麵活性劑與液（yè）晶的乳化作（zuò）用為（wéi）主，乳化對超聲的依賴性較（jiào）大；（2）由於水的表麵張力較溶劑大（dà），對狹縫的潤濕性能較差。

可用於直接替代CFC-113氣相清（qīng）洗劑（jì）的溶劑型清洗劑包括HCFC、HFC、nPB、HFE，低沸點碳（tàn）氫（qīng）化合物及其含氧衍（yǎn）生（shēng）物。其中（zhōng）HCFC例如HCFC141b、HCFC225，因ODP值不等於0，為過渡性替代物；nPB等（děng）鹵代姪在有水（shuǐ）存在時對ITO具有較大的腐蝕性，而且nPB的毒（dú）性至今尚無定論；HFC及（jí）HFE類的優點是ODP等於0，但價格（gé）昂貴，且HFC4310具有極高的GWP值，低沸點的碳氫化合物及其含氧衍（yǎn）生物最大的問題是易燃易爆，使用該類（lèi）清洗劑必（bì）須采用有防爆功（gōng）能的清洗設備。

基於上述（shù）水基（jī）清洗劑的清洗（xǐ）效力較低和溶劑型清洗劑的諸多問題。國內外絕大部分LCD企業釆（biǎn）用半水基清洗劑作為CFC-113的替代物，使用閃點大於等於61°C的碳氫化（huà）合物，既保證了清洗劑在使用、存儲和運輸過程中的安全性，又利（lì）用碳氫化合物（wù）與液晶的互溶性（xìng），較快地清洗殘留液晶，並輔以表麵活性劑（jì），經多道水漂洗，可（kě）以滿足LCD行（háng）業對清洗的品質和效率越來越高的要求。少數企業采用水基清洗劑來清洗LCD產品。

2.環保清洗劑Fisher2000係（xì）列產品在LCD上的應用

在半水基清洗劑的選擇過程中，相應的選擇標（biāo）準包括（kuò）：

（1）與LC相溶

（2）ODP為0，無毒，COD、BOD排放（fàng）達國家標準

（3）pH=7.0，中性

（4）對ITO、玻璃（lí）、框膠、封口膠（jiāo）無腐蝕、溶脹等（děng）副作用（yòng）

（5）水（shuǐ）溶性好或易轉（zhuǎn）化（huà）為水溶性的乳液

（6）閃點高，不燃或不（bú）易燃

（7）對生產設備無（wú）不可克服的影響

（8）價格（gé）低且運行使用壽命長，保證運行成本低

國內外有多家企業生產半（bàn）水基清洗劑（jì），但能夠滿足以上要求的並不（bú）多。經過比較和清洗試驗，最後選定了Fisher2000-1半（bàn）水基清洗（xǐ）劑及相應（yīng）的半水基工藝進行殘留液晶和玻璃表麵的清洗。

表6-27列舉了香港（gǎng）飛世爾科技公司研發的用於LCD行業的（de）清潔劑型號及其應用範圍。

表6-27Fisher2000係列清洗劑在LCD上（shàng）的（de）使用

表格P450頁

（1）清洗效果評價試驗

①試驗設備及材料

UEA-8090八槽式水基（jī）超聲波清洗機；環保清洗劑Fisher2000-1。

②測試儀器

顯微（wēi）鏡、目（mù）測偏光台、高溫烘箱、冷凍箱、水浴鍋、離子殘留測試儀（外送檢測）、恒溫（wēn）恒濕實驗箱、Model3200電測機。

③試驗工藝及條（tiáo）件

見下圖6-22：

圖片P451頁

④清洗後潔淨度檢測

1）外觀檢測及評（píng）價方法

a.在目測偏光台上檢查狹（xiá）縫LC有無殘留。

b.使用100倍顯微鏡（jìng）（帶反射光光源）進行（háng）外觀檢査，觀察玻璃表麵是否有（yǒu）固體顆粒存在，如灰塵、玻璃屑、塑料球等，玻璃狹縫是否有（yǒu）殘留的液晶和箕他汙物。

c.使用高倍（bèi）顯微（wēi）鏡檢（jiǎn）查清洗後烘幹的玻璃表（biǎo）麵是否有水漬存（cún）在。

d.使（shǐ）用向幹淨的玻璃表麵吹濕氣的方法，可對比玻璃表（biǎo）麵是否有汙物及粗略對（duì）比判斷潤濕性的好壞。

2）接觸角評價方（fāng）法

接（jiē）觸角是表示固體表麵濕潤狀態的尺度，它是液體在固（gù）體表麵形成熱力學平衡時（shí）所持（chí）形成角。利用大部分（fèn）固著物液（yè）滴進行測定，低接觸角（jiǎo）表（biǎo）示濕潤度高，表麵能量低。與平坦的固體表（biǎo）麵相接觸的液（yè）體的接觸角，通過液體一固體（tǐ）一氣體接合點中水珠曲（qǔ）線（xiàn）的（de）終點和固體表麵的接觸點（diǎn）測定出來。與CFC-113工藝的清洗效果進行比較（jiào），COG工藝一般要求（qiú）清洗後表麵接（jiē）觸角為（wéi）6°〜10°。

3）離子殘留評價方（fāng）法

特別是需IC綁定或貼FPC部位的離子汙染指標一定（dìng）要（yào）達到高可靠性電子產品（pǐn）的要求。玻璃表麵的離（lí）子汙染指標對COG-STN產品IC驅動部分的（de）可靠（kào）性影響極大，在（zài）IC引腳區的離子汙染要求越低越（yuè）好。根據PCB組裝件清洗的（de）標準，離子汙染應符合下表6-28的規定。

表格（gé）P451頁

⑤可靠性檢測

清洗技術基砒教程

a.試（shì）驗高溫存儲（80°C，96h）、低溫存儲（-40°C，96h）、不通（tōng）電高（gāo）溫高濕（溫度（dù）60°C，濕度95%RH）和高低（dī）溫（wēn）衝擊（80°C/30min，-40°C/30min，試驗10個循環以上）。各（gè）種條件下的試驗後，都是（shì）再放置（zhì）在標準大氣條（tiáo）件下恢複24h，然後進行目測和電檢，判斷LC清洗後的可靠性。（注：高低溫存儲溫度根據產品不（bú）同會不同；高溫高濕的溫度（dù）一般為60°C，特殊要求時為80°C。下（xià）同。）

b.水（shuǐ）煮試驗：在水浴鍋中，DI水加熱至100°C，將樣品水煮10h，再放置在標準大氣條件（jiàn）下恢複24h，然後進行外觀檢查和電性（xìng）能的最（zuì）後（hòu）檢（jiǎn）測。試驗（yàn）的合格判據為：樣品經試驗後，檢測的結果符合量產產品檢驗標準中規定的（de）外觀和電性能的要求，或不低於用CFC-113。

c.對於COG產品，考核可靠性除（chú）水（shuǐ）煮、不（bú）通電高溫高濕、高溫儲（chǔ）存、低溫儲存、冷熱衝擊外，還需考核驅動的可靠性，試驗方案主要（yào）是在通電情況下高溫高濕試驗，具（jù）體是（shì）將（jiāng）樣品在工作條（tiáo）件下，即通電驅動情況（kuàng）下，放在試驗（yàn）箱中（溫（wēn）度：80±2°C，濕度：95±2%RH）96h，再在標準大氣條件下恢（huī）複24h，然後進行外觀檢查和電（diàn）性能的檢測。試（shì）驗的合格判據為：樣品經試驗後（hòu），檢測的結果符合量產產品檢驗標準中規定的外觀和電性能的要求。

⑥其他性能評價

1）封口膠狀況良好，顏色、硬度保持與清洗前一致，無浮膠脫膠現象（xiàng）。

2）邊框膠狀況良好，無剝離，也無（wú）漏氣（qì）。

（2）試驗結果

①清洗時間對清洗效果的影（yǐng）響

表6-29為不同清洗時間的清洗效果，可見在試驗（yàn）條件下，該清洗工藝4min就可以洗幹淨LCD。

表6-29不同時間的清洗效果

表格P452頁

剛開始，機器設備和清洗工藝還未調順時，會出現一定的清洗汙物殘留。而對清洗後的COG-LCD，灰塵、玻璃屑、塑料球等固體汙（wū）物和水漬均不允許存在。因此，保持清洗設備（bèi）、材料和工藝的穩定性顯得極為重要（yào）。

②離子殘留

通過離子汙染測試方法，分別測試了經CFC-113和半水（shuǐ）係清洗工藝清洗的（de）LCD，測試結果是：由於後者工（gōng）藝上在清洗過程使用了DI水漂洗（xǐ）（DI水電阻率在12MQ•cm以上）及100級（jí）潔（jié）淨烘箱幹燥，離子汙染（rǎn）（NaCl當量）在1.0µg/cm²以內（nèi），達到了高可靠性電子產品的等級標準，而前者的離子汙染（NaCl當量）則在4.0µg/cm²以上。

③極限試驗

目（mù）的是進一步檢驗Fisher2000-1清洗劑對封口膠的潛在影響。試驗時將（jiāng）LCD盒浸泡於50°C的Fisher2000-1A清洗劑原液和50°C的5%Fisher2000-1B清洗劑中各60min，然後（hòu）在60C的DI水中慢提拉，剛開始封口有軟化的現象，但放置60min後，封口膠、框膠均完好，無（wú）發現（xiàn）不良的情況。

④Fisher2000-1可燃性

a.將適量Fisher2000-1A溶（róng）劑倒於平地上，用火柴試點，不燃。

b.將適量Fisher2000-1A溶劑盛於燃燒皿，用火柴試點，不燃。

c.用一小鐵棒沾上（shàng）Fisher2000-1A溶劑，用火柴試點（diǎn）。可燃（rán），但燃燒火焰小，隻持續2〜3s。

（3）結果分析及討論

①Fisher2000-1由碳氫化合物及非離子型表麵活性劑組成，不含ODS類物質，使用安全，對人（rén）體無害，是CFC-113的理想替（tì）代物。

②Fisher2000-1有較強的液晶溶（róng）解（jiě）能（néng）力，一（yī）般4min可洗淨LCD，人們在實際生（shēng）產（chǎn）中，根據清洗的液（yè）晶盒條件不同，洗淨時間設定在5〜10min。

③Fisher2000-1溶劑消費成本相對於CFC-113低，但由於（yú）清洗（xǐ）設備電力消費（fèi）上比CFC-113高出許多，總運行成本基本相當，進行ODS替代後不會增加運行成本。

④Fisher2000-1A的密度比水低得多，清洗（xǐ）過程（chéng）中Fisher2000-1A與雜質、水（shuǐ）明顯分層，對防止清洗二次汙染、溶劑回收以及磨邊LCD的脫水和清洗（xǐ）都有好處。

⑤Fisher2000-1兩種搭配材料A（碳氫化合物）和（hé）B（多種非（fēi）離子表（biǎo）麵活性劑（jì））的（de）pH值都為7.0，為中性清洗劑（jì），相（xiàng）對於其他弱堿性或弱酸性清洗（xǐ）劑，可以避免清洗劑可能殘留給產品帶來（lái）的質量隱患（ITO電極腐蝕）。

同時，後級DI水漂洗容易。不僅適合於封（fēng）口後殘留液晶清洗，也適合於高檔STN產品貼偏振片前清洗，STN產品熱壓FPC前的清洗以及COG精細線路產品IC綁定前的清洗。清洗（xǐ）工藝（yì）流程（chéng）相同，工藝（yì）控製（zhì）上也容易實施。

@Fisher2000-1A對橡膠有較（jiào）明顯的溶脹作用，在設備（bèi）的製造，如液泵的選擇（zé），密封（fēng）墊圈的選擇（zé）及人工操作時手套的選用上，需充分考慮（lǜ）這種特性。

⑦Fisher2000-1A在加熱使用（yòng）過程中有一定的氣味（wèi），清洗設備上須有良好的抽風（fēng）設（shè）施。據飛世（shì）爾公司介紹，低氣味的改進型Fisher2000-1A清洗（xǐ）劑已經開發，並正在樣品試（shì）用階段。

⑧進一（yī）步改進（jìn）設備及工藝流程建議。

為了（le）進（jìn）一步（bù）提高清洗效（xiào）率，縮短清洗節拍，根據試驗結果，建議在噴淋之前增加兩個清洗槽（cáo），可將清洗節拍縮短為3〜5mim其工藝流程見下圖6-23：

圖（tú）6-23工藝流程圖

圖片P454頁

（4）小結

半水（shuǐ）基清（qīng）洗劑Fisher2000-1具有優異的清洗性能，配合半水係清洗工藝，清洗品質明顯高於CFC-113氣相（xiàng）清洗工藝（yì），適合（hé）於高（gāo）檔STN-LCD產品的後工（gōng）程清洗（xǐ）。同（tóng）時，Fisher2000-1清（qīng）洗效率（lǜ）及成本與（yǔ）CFC-113相當，對環境和人體（tǐ）無不良影響，可替代CFC-113作（zuò）為高檔STN-LCD的（de）清洗劑。

3.水基（jī）型清洗技術的（de）研究

水基型清洗技（jì）術對液晶的清洗適用麵較寬，對多種（zhǒng）液晶都有較強的清（qīng）洗能（néng）力（lì），運行成本較低，廢液較易處理。

（1）水基型清洗劑（jì）的組成

脂肪醇（chún）聚氧乙烯聚氧丙烯（xī）嵌段聚醚（組分A）是一種（zhǒng）非離子表麵活性劑，其HLB值約為10〜13左右（yòu），具（jù）有低（dī）濁點、低起泡性、滲透性能優異、流動性好（hǎo）等（děng）優（yōu）點（diǎn），加（jiā）入它可以增加清洗（xǐ）劑（jì）對LCD狹縫裏的液晶清洗能力，降低清洗劑的起泡性，有利於漂洗。但它（tā）對液晶的乳（rǔ）化和分（fèn）散作（zuò）用不好，為了提高清洗劑對清洗下來的液晶的乳化和分散能力，避免被去除的液（yè）晶再次沉積汙染LCD表麵，可（kě）以加入脂肪醇聚氧乙烯聚氧（yǎng）丙烯嵌段聚醚（mí）磷酸酯（組（zǔ）分B）。脂（zhī）肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）、組分A、組（zǔ）分B的一些性能比較見表6-30。

表6-30脂肪醇聚氧乙烯（xī）醚、組（zǔ）分（fèn）A、組分B的性能比較

表格P454頁

下麵（miàn）是以（yǐ）脂肪醇聚氧乙烯醯（xī）、潤濕劑、烷基醇醯、組分A、組分B為主要原料複配的一（yī）係列清洗劑，分別測定其滲透性、乳化率、發泡性和清（qīng）洗能力，結果見表6-3l。

實（shí）驗結果表明：當其他組分的比（bǐ）例不變，隻改變組分A、B的比例時，所複配的清洗劑清（qīng）洗能力（lì）在組分A：12%，組（zǔ）分B：6%時最好，滲透性（xìng）最好，乳化率和發泡性適中。

（2）水基型清洗技術的清洗（xǐ）工藝及環境檢測（cè）

表（biǎo）6-31清洗劑（jì）的各項性能指標

表格P455頁

采用水基清（qīng）洗技（jì）術進（jìn）行清洗時，不（bú）同的使用廠家可以根（gēn）據各自的實際（jì）情況（kuàng）選用不同的清洗工藝，下麵是推薦的較好（hǎo）的清洗工藝：

圖6-24水基清洗工藝流程（chéng）

圖P455頁

其中1#、2#槽後有儲液（yè）槽，清洗（xǐ）液可以循環過（guò）濾。4#、5#、6#槽的漂洗水（shuǐ）是逆流的。

經試驗這種清洗方式對LCD屏狹縫中的液晶殘留物的清洗效果良（liáng）好。用顯微鏡觀察（chá），該（gāi）清洗劑的（de）清洗效果與用氟裏昂及三氯乙烷清洗後效果相當。最為關（guān）鍵的是此清洗方（fāng）法使用水溶性清洗劑、純水，對環境無汙染，排（pái）出廢液經環境監測部門檢測，符合環保要（yào）求。

4.物理清洗技術

物理清洗方式是借助一定的物理（lǐ）作用力（lì）清洗掉汙物，操作簡單、安全、方便，不易形成二次汙染（rǎn）。目前，對LCD生產過程（chéng）適用（yòng）的物理清洗方式主要有：UV-O₃清洗，幹（濕）式超產（chǎn）清（qīng）洗（xǐ），等離（lí）子體（tǐ）清洗。下麵作簡單介紹。

（1）UV（紫外）一O₃（臭氧）清（qīng）洗

紫外線是一種（zhǒng）波長在100〜400nm之間的電磁波，其對（duì）有機物有很強的分（fèn）解作用（yòng），分（fèn）解機理包括（kuò）紫外（wài）線破壞有機物分子（zǐ）中的化學鍵和短波長的紫外線照射會生成臭氧分子，而臭氧分子有很強的氧化性，可通過氧化（huà）分解有機物。使用產生紫外線和產生臭氧的兩種裝置（zhì）的（de）協同作用（yòng），可（kě）以大大增強（qiáng）對有機物的清洗效果。但目前國內大多數LCD廠，無UV—O₃清洗設備，更沒有專用的（de）臭氧產生裝置，隻使用低壓水銀（yín）燈產生紫外線（主要波長（zhǎng）為184nm和247nm），而且（qiě）許多裝置（尤其國產設備）紫外線的強度和波長未達（dá）到有效快速分解有機物的要求，因此實際清洗的效（xiào）果並不是很好。LCD工廠UV清洗主要用在塗光刻膠前和（hé）塗（tú）PI前，除可一定程度分解去除有機（jī）物外（wài），還可以鈍化ITO和玻璃（lí）表麵，改善塗布的性能。

隨著LCD用戶對LCD的要求越來越高以（yǐ）及LCD廠對UV清洗的認識逐漸提高，UV清洗應該得到越來越多的使用。

（2）幹式超聲波清洗技術

由（yóu）於濕式超聲清洗應用廣泛，故這裏不作介紹。

利用高壓氣流通過特殊結構的噴嘴在空氣中產生（shēng）超聲波（bō），輻射被洗物表麵，通過超聲振動將粘結在表麵的顆粒狀（zhuàng）汙物（wù）振鬆，再借助強力（lì）氣流作用將汙物帶走，這種機器一般還配套有抽氣吸塵裝置（zhì），灰塵被抽走，不至於造成灰塵的汙染。這種裝置源於日本，日（rì）本LCD工廠大多采用這種裝置，台灣也生產類似裝置，但性能不及日本。因價格昂貴（guì），國內隻有少數LCD工廠使用。

該種裝置主要使用在塗膠前（qián）、塗PI前、摩擦前和摩擦後清洗（xǐ），用於去除粘附於表麵的固體汙染物。

由於摩（mó）擦後（hòu）濕式清洗（xǐ）的控製過程（chéng）要求較高，稍（shāo）有不當，則（zé）會造成PI定向不良，故（gù）未來應有越來越多的工廠會選用幹式（shì）超聲波清洗設備。

（3）等離子清洗（xǐ）技術

在等離子體中，因物質處於活性化狀態而且能量非常高，故易與其他分（fèn）子產（chǎn）生反應，用此物質可以清洗有機（jī）汙垢，或者在低溫下（xià）改變表麵的性質。

在日本已經開發了裝配在流（liú）水線中使用氧氣或氫氣等離子體裝置去除附（fù）著在LCD、PDP或電子部件結（jié）合麵上的有機（jī）物，這樣可以大大改變表麵的性（xìng）質，增加表麵（miàn）粘合能力。在清洗（xǐ）LCD的玻（bō）璃上有機汙（wū）物時，可以連續快速（例：400mm/s）地處理（lǐ），生產效率高。

LCD等離子處理後（hòu），表麵的分子鍵變化而成為親水性高的（de）分子鍵狀態，因此，對有機（jī）汙染物的清除效果及濕（shī）潤性（接觸角度）均會大大提高，而且其效果持（chí）續時間也大幅度延長；表麵（miàn）上含碳量（有機汙染物）大大減少，而且，隨存放碳量的增加緩慢；麵板與ACF之間的（de）粘合強度增加150%。另外，等離子體噴射衝擊會形成對LCD狹縫的等離子清洗效果，可將前麵造成的殘留汙物（wù）給予進（jìn）一步清洗，進而可使LCD品（pǐn）質更加提高（gāo）。

總乙等離（lí）子清（qīng）洗可用於LCD的ITO電極（jí）、COF接合麵、COG接（jiē）合麵、斑馬（mǎ）條、斑馬紙等接合部（bù）粘接前的清洗，不僅可以清除有機物，而且可以大大（dà）改善表麵（miàn）狀態，提高了LCD、LCD模塊的可靠性和使用壽命。

5.小結

LCD清洗正在逐漸使用非ODS清洗劑，其中半水基清洗劑從環保、安全和效果角度來講最好，但（dàn）清洗設備及運行成（chéng）本較高（gāo）；溶劑型清洗劑還沒（méi）有真正環保又安全的ODS替代產品，水基型清洗劑不易燃、不易爆，可以與緩衝劑、抑（yì）製劑、消泡劑等添（tiān）加（jiā）劑複配使用，但對盲孔清洗較難，清洗液不可回收。長遠來看，它們均（jun1）要被淘汰。其（qí）他物理清洗方法（如UV—Ch清洗，幹式超聲清洗，等離子清洗等）對LCD相關材（cái）料表麵可作進一（yī）步有效的清洗，正逐漸進入LCD生產過程中，對LCD、LCD模塊的品質提升有重要的作用。

新成果（guǒ）舉例

最近，有專家運用精細化（huà）工的複配技術，做了（le）小試和（hé）應用試驗，研製了一種性（xìng）能優異、成本低廉的玻璃清洗劑。以前由於玻璃通常是用自來水進行清洗的（de），而由於自來水中有鈣、鎂離子（zǐ）的影響，會在玻璃（lí）表（biǎo）麵留下模糊的塗層，清洗效果不理想，尤（yóu）其是天長日久（jiǔ）經風吹雨（yǔ）淋的玻璃表麵的汙垢，很難用自來水清洗幹淨。下麵就作（zuò）一簡單介紹。

1.製備

（1）原料

①AES：脂肪醇聚氧乙烯（xī）醛硫酸鈉（nà），淡黃色膏（gāo）狀物，屬陰離子（zǐ）表麵活性劑，對水的硬度不敏感，生物降解性能優異，水溶液粘度較大，能反複起泡，這裏作表麵（miàn）活性劑；②乙二醇（chún）：俗（sú）名甘醇，有甜味的（de）無色粘稠液體，無氣味，易吸濕，能與水、乙（yǐ）醇（chún）和丙酮混溶（róng），這裏作溶劑；③EDTA—2Na：乙二胺四乙酸（suān）二鈉，白色固體粉末，在水溶液中能與鈣、鎂等金屬離子形成牢固的網狀結構，使金屬離子被束縛，達到使硬水軟化（huà）的目的，另外，它還能（néng）使水溶（róng）液提髙透明度，並具有一定（dìng）的殺菌能力，這裏作螯合劑；④鐵氰化鉀：俗稱赤血鹽，深紅色單斜晶體（tǐ），溶（róng）於水，加熱時分解，這裏（lǐ）作氧化劑；⑤尿素：又稱脲或碳酰胺，純品是無色晶體，工業品（pǐn）為白色顆粒，溶於水（shuǐ）、乙醇和苯，幾乎不溶於（yú）乙醚（mí）和氯仿，水溶液呈中性（xìng）反應，這裏作助溶（róng）劑；⑥乙酸異戊酯：無色液體，具有香蕉和梨的氣味，微溶於水，這裏作香（xiāng）精；⑦水；這裏作溶劑。

（2）配方和操作

配方如表6-32。

表6-32幾種新型玻璃清洗劑

表（biǎo）格P457頁

操（cāo）作過程：

①A液的配製：按配比計量，在攪（jiǎo）拌下用一半水溶解AES，然後再溶解乙二醇；

②B液的配製：按配比計量，在攪拌下用另一半水依次溶（róng）解尿素（sù）、ED7A-2Na、鐵氧化鉀；

③將B液加入A液，攪拌（bàn）均勻，然後滴加乙（yǐ）酸異戊酯，再攪拌均勻即可。

（3）產品質量指標

外觀：淺黃綠色透明液體

凍點（diǎn）：＜0°c

pH值：6〜7