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引言
? ? ? 本文簡(jiǎn)要綜述了所提出的清洗機(jī)制。然后介紹了聚VA刷摩擦分析結(jié)果。在摩擦分析中，刷的粘彈性行為、平板的表面潤(rùn)濕性以及刷的變形是重要的。此外，我們還介紹了PVA電刷和接觸面之間真實(shí)接觸面積的可視化結(jié)果。在半導(dǎo)體器件制造過程中，這次的專題“清洗與凈化”是一個(gè)非常重要的事項(xiàng)。基本上半導(dǎo)體工廠都是潔凈室，各種工藝都是在極度受控的環(huán)境下使用的。
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實(shí)驗(yàn)
? ? ? 用PVA刷摩擦表面的清洗機(jī)構(gòu)并不那么簡(jiǎn)單。那是因?yàn)槭购蟹浅６嘁后w的刷子在表面移動(dòng)，因此提出了如Fig.1所示的各種清洗模型。用液體和固體去除表面存在的粒子，為正混相流。
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圖1粒子移動(dòng)模型
另外，在這樣的干洗中，據(jù)說粒子的除去性會(huì)根據(jù)進(jìn)行 洗滌的高分子（洗滌工具）、要除去的粒子、以及被洗滌物 表面各自之間的分子間力的大小的不同、該高分子的形 狀而發(fā)生?變化。例如對(duì)附著有二氧化硅粒子的PMMA平 面（被清洗物）進(jìn)行清洗。面向壁虎自清潔機(jī) 制的闡明，報(bào)道了活躍的研究成果“3-7” O在利用模擬 它們的高分子進(jìn)行干洗（不使用液體的干燥狀態(tài)下的粒子 除去）中，Fig.2中顯示。
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圖2加載-拖動(dòng)-卸載運(yùn)動(dòng)中的干清潔
圖3顯示的是利用測(cè)壓元件在板上壓縮PVA電 刷時(shí)的垂直力FX和變形的關(guān)系。壓入以應(yīng)變 進(jìn)行0.1次，壓入后維持其變形30秒鐘，然后 重復(fù)進(jìn)一步壓入的動(dòng)作。
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圖3 ?P的常規(guī)和條紋關(guān)系
圖4用不同類型的PVA刷進(jìn)行了屏蔽 碰撞后壓縮，與其碰撞速度v發(fā)生了 表示了與垂直力Fv的關(guān)系。如圖所示，垂直力 隨著諫度的增加急劇增加，根據(jù)條件的不同， 顯示出了比Fig.3所示的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮時(shí)大近10倍 的值。另外，其上升量強(qiáng)烈依賴于所含水移動(dòng) 的難易程度。由于PVA刷一般由模具制成，因 此表面存在被稱為表層的氣孔率較小的層，水 難以通過該層。因此，用這種層復(fù)蓋的類型 a刷顯示出較高的垂直力，用水難以排出但能 夠移動(dòng)的類型c刷顯示出中間程度的值，而用 水容易從沒有表層的部分排出的類型b刷則沒 有觀察到很高的垂直力“91。這樣，通過碰撞 可以產(chǎn)生較高的垂直載荷。
圖4壓縮速度V對(duì)正向力FN的影響。(a)實(shí)驗(yàn)設(shè)置和PVA電刷，(b)FN和V的關(guān)系。
? ? ? PVA電刷的折動(dòng)特性：對(duì)象物表面潤(rùn)濕性的影響 在半導(dǎo)體制造工序中使用的PVA刷中，有被稱為輻刷，復(fù)蓋整個(gè)晶片，一邊在水平軸 上旋轉(zhuǎn)一邊使用的刷，也有薄板和塊形狀 的刷，根據(jù)情況，有時(shí)在鉛直軸上旋轉(zhuǎn)一 邊使用。其外觀圖如Fig.5所示。
結(jié)果和討論
? ? ? 關(guān)于PVA刷的擦洗清洗，著眼于其剪切力進(jìn)行了介紹。 根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)，PVA電刷滑動(dòng)時(shí)電刷與表面處于接觸狀態(tài)，剪切力因板的潤(rùn)濕性和電刷的變形狀態(tài)而有很大差異。 另外，介紹了剪切力生成機(jī)構(gòu)模型。 近年來，人們強(qiáng)烈希望進(jìn)行非接觸式洗滌。 另一方面，也有一些清洗手法很難改變，比如廣泛用于汽車、飛機(jī)等的雨刷技術(shù)。 通過PVA刷的擦洗清潔也與超聲波、噴射清潔等共存，并且預(yù)期它們?cè)谶m當(dāng)?shù)牟牧虾臀恢锰幚^續(xù)使用。 因此，需要進(jìn)一步闡明關(guān)于每種洗滌方法的詳細(xì)洗滌機(jī)制。
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總結(jié)
? ? ? 根據(jù)阿蒙頓-庫侖定律，動(dòng)摩擦是恒定的，而與滑動(dòng)度無關(guān)。 的確，鋁的結(jié)果，沒有看到轉(zhuǎn)速依賴性。 另一方面，潤(rùn)濕性越差的材料，剪切力隨轉(zhuǎn)數(shù)而變化。 這被預(yù)測(cè)為來自真實(shí)接觸面積。 已知真實(shí)接觸面積隨著接觸時(shí)間的推移而增加，預(yù)計(jì)具有較長(zhǎng)弛豫時(shí)間的PVA刷也同樣增加真實(shí)接觸面積。 因此，我們認(rèn)為，隨著轉(zhuǎn)速的增加，摩擦系數(shù)減小。 另外，結(jié)節(jié)碰撞時(shí)水的行為也有差異。?預(yù)測(cè)這些也影響了摩擦力的差異。 由于摩擦系數(shù)的值都大于0.5，即使液體粘度增加，摩擦系數(shù)的值也不會(huì)改變]，并且在剪切力的時(shí)間序列數(shù)據(jù)中經(jīng)常觀察到粘滑現(xiàn)象，因此得出了PVA刷與表面直接接觸的結(jié)論。