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アプリケーションノート」をクリックしてPDFファイルをダウンロードして下さい。「アプリケーションノート」には、「コロナ放電」、「DBD」、「プラズマトーチ」及び弊社の「Atomflo™ RFプラズマ」の操作原理が解説されています。更に、大気圧プラズマの表面処理への応用(プラズマ洗浄、プラズマによる薄膜形成やエッチング及び接着効率を高める為の表面の活性化について説明しています。
Atomflo™ 大気圧プラズマシステム」のデモの動画を見るには「マルチメディアのページをクリックして下さい。

初めに

弊社の大気圧プラズマは、原子やラジカルを低温で発生する事が出来ます。これらの反応性物質が対象のサンプルに作用して、表面の洗浄や微小粒子の除去、表面の改質及び目標とする物質を薄膜化します。市場で入手可能な大気圧プラズマ装置の中でこれ程多様な表面の化学処理が可能な装置は「Atomflo™」だけです。 ヘリウムガスやアルゴンガスなどの不活性ガス中に数パーセントの酸素、水素、窒素や4フッ化炭素(CF4)の混合ガスを「Atomflo™」にかけると、OHNFの原子が発生して表面をプラズマ処理します。

真空プラズマやコロナ処理、トーチ等では実現不可能な「プラズマ化学」を「Atomflo™」は実現することが出来ます。加えて、「Atomflo™」のプラズマは対象物に「電気的ショック」を与えません。以下に「Atomflo™」を使った幾つかの用途例をお示しします。

表面処理について

プラズマによって発生した「化学種」は、通常、速やかにポリマーやコンポジット及びその他の材料の表面を改質します。特に酸素プラズマは接着性向上に有効です。
Atomflo™」のプラズマをほんの短い時間照射した対象物の「濡れ性」をチェックすればその効果は一目瞭然です。「濡れ性」のチェックとしてプラズマ処理前と処理後に水滴をたらしますと、処理前は水滴の形状を保っています(撥水状態)が、処理後は多くのものはいわゆる「濡れた(親水)状態」となっている事がわかります。ポリエチレン(LDPE及びHDPE)、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ナイロン及びシリコンゴム等の「表面エネルギー」を測定していますが、1/4秒のプラズマ処理で「表面エネルギー」はおおよそ25(ダイン/cm)向上することが分っています。

材料の「接合問題」には「Atomflo™」は、最もコストパーフォーマンスの良いソリューションと言えましょう。



Atomflo™・350L ロボットとの組合わせでプラスチック部品の表面をスキャン処理している例 (Patents Pending)

 

 

  シリコンウエハーの処理例 ビデオ (3 MB, WMV形式):

プラズマコーティング

プラズマを使った化学的蒸着(Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition - PECVD) は薄膜を他の材料に形成する方法として広く使われています。これらの薄膜は色々な用途に使われています。2酸化ケイ素や窒化ケイ素の層(レイヤー)はICに必須な化合物です。DLC(Diamond-Like Coatings)は金属部品の耐久性や耐腐食性を向上させたり、プラスチックのガスバリヤー性の向上に成果を発揮しています。プラスチックフィルムにガラスをナノレベルでコーティングする事によって酸素や湿気の進入を妨げ、梱包材としての機能を高めることが出来ます。より厚くコートする事によって構造材として使われるプラスチックの耐スクラッチ性能を高めることが出来ます。

アプリケーター(プラズマを噴出すノズル)の中にPECVD用の前躯体供給ユニットを組込む事が可能です。又、その供給ユニットを用いて前躯体の供給量やスピード等を制御する事が出来ます。目的に応じた多様な薄膜材料を使用することが出来ます。例えば、ヘキサメチルジシラザンは酸素プラズマと共にガラスの薄膜を生成し、窒素プラズマとは窒化シリコンを生成します。「Atomflo™」の良い点の一つとして3次元の対象物に対してプラズマを照射出来る事です。又、対象物の大きさや形状に拘りません。

プラズマ・コーティングは、弊社の技術の中核をなすものです。弊社は今迄数々の斬新なプロセスを開発して参りましたそしてお客様の要望される新しいアプリケーションに速やかに対応すべく努力致して参ります。


プラズマ洗浄

Atomflo™」による酸素プラズマは酸素原子の流れを発生し、速やかに表面上の有機物の膜を剥します。その反応の副産物は2酸化炭素と水です。有機物の膜は数ミクロン/秒に近い速度で剥離されます。そして驚く程表面が均一に仕上がります。

「大気圧プラズマ洗浄と水によるリンス」の組合せは強酸や強アルカリを使う洗浄方法に比べ有害な排水を発生させない究極の洗浄方法です。

ウイルスやバクテリアも有機物質であり、酸素プラズマを照射することによって速やかに除害されます。この事から Atomflo™」は殺菌や細菌による汚染対策に使われるものと期待されます。


         光ファイバー表面の処理例


プラズマエッチング

アルゴンガス、3%の4フッ化炭素(CF4)と1%の酸素の混合ガスを大気圧プラズマ装置「Atomflo™」にフィードすることにより、金属、ガラス及び半導体層をエッチングするが可能です。この混合気体からは高濃度のフッ素原子が発生し、200-300℃の範囲で、数ミクロン/分の速度でタングステン、タンタル、シリコン及び幾種類もの多くの薄膜をエッチングします。このテーマに関する学術文献資料(英文)は「ニュース・文献」のページをご覧下さい


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