馗鼎奈米技術部落格｜電漿設備、DLC鍍膜與表面處理新知

1.氣體解離率高，電漿容易維持： 電弧放電解離率極高，甚至可達100％，這是因為電子集中在電極弧根往外發射，此高動能電子與氣體分子碰撞解離，形成的氣體離子會在被電場吸引再撞回電極而產生更多的電子，如此生生不息的循環造成極大解離率。 2.氣體處理量大： 電弧放電操作範圍寬廣，可由真空到一大氣壓以上壓力範圍皆可操作，處理量則視操作範圍及電源功率而定。 3.設備簡單，維修容易： 只需要使用直流電源，電極裝置亦簡單，整個系統所需的設備成本低，維修容易。 B. 電弧放電的缺點： 1.電漿氣體溫度極高，易傷及被處理物，且能源損耗非常大： 電弧放電消耗許多能量在溫度的提高，局部的電極溫度需提高到電極放射出熱電子，甚至造成電極昇華，因而整個能源利用效率並不高。但對某一些製程，極高溫度（數千度C）的電漿氣體反而是優勢。 2.電極壽命短： 整個操作時間的限制會操縱在電極使用壽命上，一般電弧設備電極壽命在數小時，如採用Tubular Torch則可延長到數十到數百小時左右。 **************************************************************************** 馗鼎奈米科技股份有限公司 Creating Nano Technologies,Inc. 59 Alley 21 Lane 279, Chung Cheng Road, Yung Kang City, Tainan, TAIWAN TEL:886-6-2323927 FAX:886-6-2013306 URL: http://www.creating-nanotech.com ****************************************************************************

電漿的產生需利用電磁場來提供能量以加速電子，因此電子在電場中吸收能量，若能量累積夠高時，將足以使被碰撞的氣體分子產生解離（ionization），使電子數目增加，而新生電子與原先電子再進一步吸收能量，產生更多的電子，形成連鎖反應（chain reaction）。所以，電子需在電場中吸收能量並累積到足以使氣體解離時才能產生電漿。 電子最高動能 ＝ 電場對電子所做功之累積 ＝ F × d ＝ q × ε × λ F：作用力，d：距離， q：電子電荷量，ε：電場強度，λ：電子的平均自由途徑 低壓電漿因電子的平均自由途徑較其他粒子長許多，因而可獲得足夠解離其他氣體的能量，但在壓力為一大氣壓時下，由於氣體分子碰撞頻繁而平均自由途徑非常的短，故電子難以累積足夠的能量來解離氣體分子，因而無法啟動電漿。 此時，要產生電漿的方式有二種：(一)提高外加電源的電位至幾千伏特以上，使電子在兩次碰撞間的有限的距離累積內獲得足夠的能量，以進行離子化反應產生電漿；(二)提供大量電流加熱氣體分子，形成高溫電漿。此外，常壓電漿相較於低壓電漿，常會遇到特有的各種放電不穩定問題，也就是說常壓電漿容易侷限在特定的局部區域，因而必須使用昂貴但容易放電的氬氣或氦氣做為製程氣體加以克服。 如何建立便宜、大面積且高效率的常壓電漿技術仍為全世界正在努力解決的問題，也是業界最難突破的技術瓶頸。 **************************************************************************** 馗鼎奈米科技股份有限公司 Creating Nano Technologies,Inc. 59 Alley 21 Lane 279, Chung Cheng Road, Yung Kang City, Tainan, TAIWAN TEL:886-6-2323927 FAX:886-6-2013306 URL: http://www.creating-nanotech.com ****************************************************************************

常壓電漿在「觸控面板」業界之應用： (1) 各種基材如ITO/Nb2O5/Bare glass，於鍍膜、網印、塗裝或黏著前的表面清潔與改質，如圖二十四所示。 (2) 提升觸控面板製程良率，增加SM層、銀膠之附著力。 (3) 觸控面板銀線氧化層之還原。 表1 常壓電漿之應用實例[9] 電漿型式 應用實例: 噴射式電漿 清潔(鋁箔、金屬焊接前)、塑料活化、蝕刻(SiO2、W、Ta)、去光阻、平面顯示器玻璃基板清潔、可撓式基板清潔、3C零組件清潔(電路板、電氣接點、燈管電極) 、電漿化學輔助沉積薄膜(類鑽膜、高分子、SiO2、TiO2)、消毒(炭疽熱、芥氣)、滅菌、光譜分析、含氟廢氣處理、黏貼標籤前處理、塑膠機殼塗裝前處理(手機、筆記型電腦)、汽車工業(防撞桿/行李箱塗裝、車燈組裝、防水塑膠封條黏貼前處理) 電漿型式 應用實例: 電質放電 清潔、塑料活化、臭氧製造、礦石靜電篩選分解、靜電集塵、塑膠薄膜印刷前處理、塑膠薄膜印刷前處理、有毒廢氣與揮發性溶劑分解、UV光源、包裝薄膜材料處理、鍍膜處理、黏貼標籤前處理(塑膠、玻璃、馬口鐵、紙製容器) 、鋁陽極氧化、Ni表面鍍奈米碳管、石英表面鍍碳膜、PVC血液導管內徑鍍抗沾黏薄膜CF2、滅菌、LCD、Touch Panel、LED 電漿型式 應用實例: 電暈放電 清潔、塑料活化、塑膠薄膜印刷前處理、塑膠瓶內部消毒、光學鏡片鍍膜前處理、臭氧製造、食品藥物表面殺菌、黏貼標籤前處理 電漿型式 應用實例: 電漿炬 陶瓷與金屬切割、燃燒、焊接(MIG、TIG)、礦物還原為金屬、金屬熔解純化、噴塗(Al、Zn、Al2O3、CoCrAlY、ZrO2-Y2O3)、有機揮發性溶劑分解(三氯乙烯、丙酮、氟碳化物、氟氯碳化物) 、焚化爐粉塵玻璃化、無機事業廢棄物熔解與減量(石棉)、超細粉末合成(金屬：銀、銅 ； 陶瓷：氮化物、碳化物) 、氧化鋁顆粒與石英玻璃纖維製造、低輻射物質分解、醫學廢棄物高溫分解、廢氣分解(NOx、SOx、CO、CO2)、鑽石鍍膜 **************************************************************************** 馗鼎奈米科技股份有限公司 Creating Nan...

常壓電漿在「塑膠與紡織」業界之應用： (1) 塑膠鍍膜、塗裝或黏著前之表面粗化與改質，二十二、圖二十三所示。 (2) 提升塑膠、紙盒、玻璃及鍍鋅鐵皮...等容器之標籤黏著力。 (3) 增加纖維表面親水性而易於染整。 **************************************************************************** 馗鼎奈米科技股份有限公司 Creating Nano Technologies,Inc. 59 Alley 21 Lane 279, Chung Cheng Road, Yung Kang City, Tainan, TAIWAN TEL:886-6-2323927 FAX:886-6-2013306 URL: http://www.creating-nanotech.com ****************************************************************************

常壓電漿在「印刷電路板」業界之應用： (1) 2L-FCCL、3L-FCCL，pi面於鍍銅前、壓合前、出貨前清潔， 如圖十五所示。 (2) 防焊綠漆製程前之清潔。 (3) 軟性印刷電路板之表面清潔、活化、改質或去殘膠，如圖十六 所示。 **************************************************************************** 馗鼎奈米科技股份有限公司 Creating Nano Technologies,Inc. 59 Alley 21 Lane 279, Chung Cheng Road, Yung Kang City, Tainan, TAIWAN TEL:886-6-2323927 FAX:886-6-2013306 URL: http://www.creating-nanotech.com ****************************************************************************

常壓電漿在「液晶顯示器」業界之應用： (1) Array段：鍍膜前清除玻璃表面的有機物、去除乾蝕刻後的變性光阻、去除玻璃表面光阻剝離後的有機殘留物、分解氟化合物(PFCs) ，如圖十二所示。 (2) Cell段：PI塗佈前的基板清潔。 (3) Color Filter段：提昇色阻及over coat與基板間的附著力、ITO濺鍍前的基板清潔。 (4) Module段：提昇ACF與面板端子間的附著力，如圖十三及圖十四所示。 **************************************************************************** 馗鼎奈米科技股份有限公司 Creating Nano Technologies,Inc. 59 Alley 21 Lane 279, Chung Cheng Road, Yung Kang City, Tainan, TAIWAN TEL:886-6-2323927 FAX:886-6-2013306 URL: http://www.creating-nanotech.com ****************************************************************************

常壓電漿在「汽車」業界之應用： (1) 增加車燈組裝時之附著力，如圖十七所示。 (2) 隔音橡膠條黏貼前之表面處理，如圖十八所示。 (3) 靜電噴塗前之表面處理。 常壓電漿在「汽車」業界之應用： (1) 增加車燈組裝時之附著力，如圖十七所示。 (2) 隔音橡膠條黏貼前之表面處理，如圖十八所示。 (3) 靜電噴塗前之表面處理。 **************************************************************************** 馗鼎奈米科技股份有限公司 Creating Nano Technologies,Inc. 59 Alley 21 Lane 279, Chung Cheng Road, Yung Kang City, Tainan, TAIWAN TEL:886-6-2323927 FAX:886-6-2013306 URL: http://www.creating-nanotech.com ****************************************************************************