Pilihan metode pembersihan harus didasarkan pada bahan probe dan jenis kontaminasi yang ada. Prinsip intinya adalah menyesuaikan intensitas pembersihan dengan daya tahan probe, sehingga menghindari kerusakan pada struktur sensitifnya. Berbagai material-seperti silikon, tungsten, tembaga berilium, dan baja tahan karat-menunjukkan variasi yang signifikan dalam toleransinya terhadap abrasi fisik, reagen kimia, dan gelombang ultrasonik; demikian pula, jenis kontaminasi (misalnya residu organik, oksida, serpihan logam) menentukan efektivitas teknik pembersihan yang digunakan. Berikut ini menguraikan pendekatan sistematis untuk memilih metode pembersihan yang tepat:
I. Memilih Metode Pembersihan Berdasarkan Bahan Pemeriksaan: Memastikan Tidak Ada Kerusakan pada Substrat
|
Jenis Bahan |
Metode Pembersihan yang Direkomendasikan |
Metode yang Dilarang |
Alasan |
|
Silikon / Silikon Nitrida (Probe AFM) |
Pembersihan plasma, pembersihan UV-ozon, Pembersihan ultrasonik dalam air suling |
Pembersihan sikat, metode pengepresan Probe-, pembersihan Asam/Alkali |
Kantilever probe berbasis silikon-sangat tipis (<1 μm) and prone to breakage under mechanical abrasion; strong acids or bases can corrode protective coatings. |
|
Tungsten / Pt-Paduan Ir (Probe STM) |
Etsa elektrokimia, Perendaman dalam asam encer (misalnya HCl 5%), Pembersihan ultrasonik dalam alkohol |
Pengamplasan dengan amplas kasar,-peledakan udara bertekanan tinggi |
Kabel tungsten memiliki konduktivitas yang sangat baik, sehingga cocok untuk regenerasi elektrokimia; namun, karena kekerasannya yang tinggi, pengamplasan yang berlebihan dapat mengubah bentuk geometrisnya. |
|
Tembaga Berilium / Paduan Ni-Mn (Pin Pogo) |
Pembersihan sikat, Menyeka dengan alkohol isopropil, Pembersihan ultrasonik dengan solusi khusus |
Perendaman dalam waktu lama dalam asam kuat |
Bahan elastis ini tahan terhadap abrasi ringan; namun, asam kuat akan menimbulkan korosi pada bahan substrat, sehingga mengurangi umur lelahnya. |
|
Baja Tahan Karat / Paduan Super (Probe Industri) |
Pemeriksaan-metode pengepresan, Pembersihan sikat, Penghilangan karat asam sitrat, Pembersihan ultrasonik |
Tidak ada batasan khusus |
Bahan-bahan ini sangat tahan terhadap korosi dan abrasi, sehingga tahan terhadap perawatan pembersihan fisik dan kimia yang lebih ketat. |
Prinsip Utama: Probe skala nano kelas-AFM harus menggunakan metode pembersihan non-kontak saja; Probe kelas industri-dapat menjalani proses pembersihan gabungan secara fisik dan kimia.
II. Mencocokkan Strategi Pembersihan dengan Jenis Kontaminan: Penghapusan Kontaminan Secara Tepat
|
Jenis Kontaminan |
Sumber Utama |
Metode Pembersihan yang Direkomendasikan |
Mekanisme Aksi |
|
Kontaminan Organik (Gemuk, sidik jari, residu polimer) |
Kontak tangan, adsorpsi lingkungan |
UV-Pembersihan Ozon, Pembersihan Plasma, Pembersihan Ultrasonik Etanol Anhidrat |
Sinar UV menguraikan molekul organik menjadi CO₂ dan H₂O; etanol melarutkan-zat organik nonpolar. |
|
Oksida Logam (Ujung probe menghitam, resistensi kontak meningkat) |
Oksidasi atmosfer,-lingkungan bersuhu tinggi |
Perendaman Asam Encer (HCl 5% atau Asam Sitrat), Reduksi Elektrokimia |
Larutan asam melarutkan lapisan oksida, memulihkan konduktivitas logam; metode elektrokimia menawarkan pengendalian yang tinggi dan tidak merusak substrat substrat. |
|
Partikel Anorganik / Debu (Bubuk silikon, serat kaca, serpihan solder) |
Lingkungan pengujian, debu PCB |
Metode Pembersihan Tekanan Kertas A4, Pembersihan Nitrogen, Pembersihan Ultrasonik Air Suling |
Terutama penghapusan fisik, dengan pelepasan bantuan getaran ultrasonik; hindari menggunakan sikat untuk mencegah goresan pada ujung probe. |
|
Residu Pasta Solder / Terak Solder (Umum pada probe uji TIK) |
Proses penyolderan PCB |
Perendaman dalam Larutan Pembersih Probe Khusus, Pembersihan Ultrasonik (setelah pemanasan hingga larut) |
Larutan pembersih melembutkan fluks, sementara gelombang ultrasonik menghilangkan residu, mencegah penyumbatan mekanisme pegas. |
Strategi Gabungan: Untuk kontaminasi kompleks (misalnya, "Oksidasi + Debu"), disarankan untuk menggunakan Pembersihan Nitrogen terlebih dahulu untuk menghilangkan partikel, kemudian menerapkan Perlakuan Asam Encer untuk menghilangkan lapisan oksida, dan terakhir Bilas dengan Etanol dan keringkan.
AKU AKU AKU. Solusi yang Direkomendasikan untuk Skenario Umum
1. Probe Silikon AFM (Kontaminasi Organik)
Metode: Pembersihan UV-Ozon atau Pembersihan Plasma Oksigen
Prosedur: Tempatkan ke dalam sistem pembersihan seri PSD dan proses selama 5–10 menit.
Keuntungan: Non-kontak dan-tidak merusak; mampu menembus jauh ke dalam-celah struktural mikro.
2. Pin Pogo (Debu + Oksidasi)
Metode: Pembersihan Tekanan Kertas A4 + Pembersihan Ultrasonik Isopropil Alkohol
Prosedur: Pertama, gunakan selembar kertas A4 untuk menekan dan menyeka debu; kemudian, rendam dalam isopropil alkohol dan sonikasi selama 3–5 menit.
Catatan: Pastikan pengeringan menyeluruh setelah pembersihan untuk mencegah sisa cairan mengganggu kinerja pegas.
3. Probe Tungsten (Lapisan Oksida Menyebabkan Kontak Buruk)
Metode: Etsa Elektrokimia atau Perendaman dalam Asam Klorida 5% selama 5 Menit
Prosedur: Hubungkan probe ke elektroda positif, rendam dalam larutan elektrolit, dan kendalikan rapat arus pada 0,1–1 mA/mm².
Verifikasi: Gunakan multimeter untuk mengukur resistansi kontak dan memastikan resistansi telah kembali ke nilai awalnya.
4. Probe Stainless Steel Berpori (Solder Menyumbat)
Metode: Perendaman Dipanaskan dalam Larutan Pembersih Khusus + Pembersihan Ultrasonik
Prosedur: Rendam probe dalam larutan pembersih yang dipanaskan hingga 80 derajat selama 10 menit; kemudian, masukkan ke dalam pembersih ultrasonik dan sonikasi selama 5 menit.
Tindak lanjut-: Gunakan udara bertekanan untuk mengeringkan saluran internal guna mencegah korosi yang disebabkan oleh sisa kelembapan.
