大気圧プラズマとは

従来より産業用で利用されている低温プラズマ装置は真空下で、器内へ「ヘリウム、アルゴン」などの希ガスを処理ガスとして送り込みプラズマを発生させる必要がありました。これらは一定の効果はあるものの、真空チャンバーを含む大掛かりな設備とプラズマ処理ごとに装置内を真空にするための時間が必要であり、高額の設備投資と生産性が低いことが問題でした。従って、従来の使用は蒸着、ドライエッチング加工の前処理など、半導体製造工程の一部の用途に限定されていました。

こうした社会課題に対して、積水化学は、特殊電源と電極の開発で世界で初めて「減圧を行わず、通常大気圧中でも安定してプラズマを発生させる技術が確立させると共に、工業製品の製造・販売に成功しました。」その後、ディスプレイ製造工程、半導体業界で産業用として広く利用されるようになり、現在では「大気圧プラズマ装置」のことをAP(Atmospheric pressure plasma)と呼び、世界で認知されています。

積水化学の
大気圧プラズマとは

真空プロセスを必要としない常圧での処理のため、連続処理が可能でインライン化も容易

ガスを選ばず、プラズマを発生させることが可能

3種類のプラズマ発生方式により、様々な基材に対応可能

リモート方式プラズマを採用することにより、基材へ電気ダメージを与えずに表面改質処理が可能

積水大気圧プラズマの特徴

連続生産に有利

大気圧の利点を生かし、インラインプロセス(ライン組み込み型)の構築が容易

大気圧プラズマユニット

処理ガスの制限なし

HeやAr不要。ガス種により親水処理だけでなく撥水やエッチングも可能

幅広い用途に対応

3つの処理方式から最適な方式を提案(局所処理から3m超の幅広まで対応)

  • ・リモート式 ・・・・電界遮蔽構造によるダメージレス処理。電子回路付き基板、TFT基板、ITO基板の表面洗浄、親水化処理
  • ・ダイレクト式 ・・・大面積高速処理。樹脂フィルムの親水化、接着性向上、撥水化。ロールtoロールにも対応
  • ・スポット式 ・・・・高密度プラズマによる高性能処理。局所アッシング、エッチング。LCD端子清掃。各種実装前処理。
    金属切削油洗浄

プラズマ処理とは

プラズマ状態にした活性ガスを基材に作用させ

1.極表面の有機物汚染を除去し
2.表面に化学反応を起こし

濡れ性接着性を向上させる

表面洗浄

表面改質


大気圧プラズマ発生原理

独自のプラズマ発生技術により、常圧下において均一なグロー放電プラズマの発生が可能

一般的常圧放電

大気圧プラズマ発生原理
大気圧プラズマ発生原理

当社大気圧プラズマ

積水化学大気圧プラズマ発生原理
積水化学大気圧プラズマ発生原理

プラズマ洗浄の原理

  • ①プラズマを発生させると同時に大量の活性酸素が生成される。
  • ②汚れ成分を二酸化炭素等にガス化して系外へ排出⇒表面洗浄
  • ③同時に表面に水酸基を導入し親水化(極性化)⇒密着性を向上

プラズマ処理方式

目的・用途により様々な素材や形状の対象物を処理することが可能です。

  ダイレクト リモート スポット
処理イメージ 大気圧プラズマ処理方式 ダイレクト 大気圧プラズマ処理方式 リモート 大気圧プラズマ処理方式 スポット
プラズマ照射方式 電極間(プラズマ空間)に基板を直接投入して照射 スリットからプラズマ
を噴き出して照射
局所的に
プラズマを照射
特 徴 高速処理対応 電気ダメージレス 超高密度プラズマによる
局所処理

ダイレクト

処理イメージ

大気圧プラズマ処理方式 ダイレクト

プラズマ照射方式

電極間(プラズマ空間)に基板を直接投入して照射

特徴

高速処理対応

リモート

処理イメージ

大気圧プラズマ処理方式 リモート

プラズマ照射方式

スリットからプラズマを噴き出して照射

特徴

電気ダメージレス

スポット

処理イメージ

大気圧プラズマ処理方式 スポット

プラズマ照射方式

局所的にプラズマを照射

特徴

超高密度プラズマによる局所処理

積水の大気圧プラズマだからできること

ガスを選ばずグロー放電を発生させることができ、ガス種の選択で、種々の表面処理が可能です

1表面洗浄、有機物除去
プラズマにより発生した酸素ラジカル、
オゾンで基材表面の汚れ(有機物)を除去できます
2表面改質(親水化、撥水化)
ガス種を変える事によって、
基材表面の性質(親水性/疎水性)を変えることができます
3エッチング
ガラス基板表面をエッチング(粗化)することができます

 

 

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