PLASMA TREATMENT –
KOMPONENTEN
PLASMA & IONEN-STRAHLQUELLEN
Die für die Behandlung und Modifikation von Oberflächen benötigten Plasmen unterscheiden sich teilweise in Ihren Eigenschaften von den bei der PECVD verwendeten. Der Erzeugung dienen meist die gleichen Prinzipien wie HF- oder Mikrowellen ECR. Um den genauen Effekt auf die Oberfläche einstellen zu können, werden die im Plasma befindlichen Ionen oft nachbe-schleunigt um höhere Energien in die Oberflächen einzubringen, oder aber im Gegenteil dazu sogar vom Substrat ferngehalten um dort möglichst keine Schäden anzurichten.
PLASMA MONITORING & PROCESS CONTROL
Die Prozesssteuerung ist bei industriellen Plasmaanwendungen unerlässlich, um Zuverlässigkeit und hohe Qualität zu gewährleisten. Das EMICON-System ist ein Plasma-monitorsystem, das auf der optischen Emissionsspektroskopie basiert und in Echtzeit gestattet, die Prozesse in Ihrer Plasmaanwendung zu analysieren, zu optimieren und zu steuern.
PLASMADIAGNOSTIK
Das exakte Messen von Prozessparametern ist entscheidend für den Erfolg in der Dünnschichttechnologie. In wenigen Bereichen ist die Prozessstabilität und Wiederholbarkeit so wichtig wie bei der Erzeugung von Schichten im Nanometerbereich. Die Mess- und Sensortechnik von impedans ermöglicht Zugang zu Bereichen an der Grenze des Möglichen.
Komponenten für die Plasmabehandlung (PLASMA TREATMENT KOMPONENTEN)
Was ist eine Plasmabehandlung? (PLASMA TREATMENT KOMPONENTEN)
Das Plasma-Treatment (Plasmabehandlung) wird verwendet, um die Oberflächeneigenschaften einer Vielzahl von Materialien zu verändern, um sie leichter zu verkleben, zu bekleben und zu bemalen. Durch diese Behandlung von Teilen, reinigen und aktivieren wir die Oberfläche und verbessern deren Haftungseigenschaften.
Es ist nützlich, zunächst zu definieren, was ein Plasma ist. Feststoff, Flüssigkeit und Gas sind die drei Materiezustände, die wir alle kennen. Wir können uns zwischen den Staaten bewegen, indem wir Energie hinzufügen oder entfernen (z.B. Heizen/Kühlen).
Wenn wir weiterhin genügend Energie hinzufügen, werden Gasmoleküle ionisiert (verlieren sie ein oder mehrere Elektronen) und tragen so eine Netto-positive Ladung.
Wenn genügend Moleküle ionisiert werden, um die elektrischen Gesamteigenschaften des Gases zu bewirken, wird das Ergebnis als Plasma bezeichnet. Plasmen werden daher zu Recht oft als vierter Zustand bezeichnet.
Ein Plasma enthält positive Ionen, Elektronen, neutrale Gasatome oder Moleküle, UV-Licht und auch angeregte Gasatome und Moleküle, die eine große Menge an innerer Energie transportieren können (Plasmen leuchten, weil Licht emittiert wird, während sich diese angeregten neutralen Teilchen in einen niedrigeren Energiezustand entspannen).
Alle diese Komponenten können während der Plasmabehandlung mit der Oberfläche interagieren. Durch die Wahl des Gasgemisches, der Leistung, des Drucks usw. können wir die Auswirkungen der Plasmabehandlung ganz genau abstimmen oder spezifizieren.
Funktionsweise des Plasmabehandlungsprozesses
Die Plasmabehandlung (Plasma Treatment) kann in einem evakuierten Gehäuse oder einer Kammer durchgeführt werden. Die Luft wird abgepumpt und ein Gas darf bei niedrigem Druck einfließen, bevor Energie in Form von elektrischer Energie aufgebracht wird.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Plasmabehandlung tatsächlich ein Niedertemperaturprozess ist, was bedeutet, dass hitzeempfindliche Materialien recht leicht verarbeitet werden können.
Plasma-Behandlungseffekte
Plasmen sind eine “Suppe” von energetischen, hochreaktiven Arten, die in der Lage sind, mit jeder Oberfläche zu interagieren, die sie kontaktieren. Durch die Wahl der richtigen Konfigurations- und Verarbeitungsparameter können wir spezifische Effekte auf die Oberfläche erzeugen.
Plasmabehandlungen (Plasma Treatment) können als Plasmareinigung, Plasmaoberflächenaktivierung, Plasmaabscheidung und Plasmaätzung kategorisiert werden und werden in den übrigen Abschnitten dieses Artikels weiter beschrieben.
Wie wird die Plasmabehandlung durchgeführt?
Eine Plasmabehandlung wird in der Regel in einer Kammer oder einem Gehäuse durchgeführt, das evakuiert wird (Vakuumplasma). Die Luft in der Kammer oder dem Gehäuse wird abgepumpt, bevor Gas hereingelassen wird.
Das Gas fließt dann bei niedrigem Druck in das Gehäuse. Dies geschieht, bevor Energie (elektrische Energie) aufgebracht wird. Es ist zwingend zu wissen, dass Plasmabehandlung bei niedriger Temperatur leicht Materialien verarbeiten kann, die hitzeempfindlich sind.
Diese Plasmaarten werden manchmal als “kaltes Plasma” bezeichnet. Plasmabehandlung wird hauptsächlich zur Reinigung, Oberflächenaktivierung, Abscheidung und Ätzung verwendet – wenn Sie mehr über Plasmaätzung wissen möchten (Plasmaätzen) empfehlen wir Ihnen, unseren Artikel über Plasmaätzung zu lesen.
Die Vorbehandlung von Oberflächen
Auf industrieller Ebene werden Plasmabehandlungen zur Behandlung von Oberflächen verschiedener Materialien vor jeder Beschichtung, bedrucken oder Haftung eingesetzt. Daher kann es auch als eine Art Vorbehandlung von Oberflächen bezeichnet werden.
Bei der Behandlung mit Plasma werden alle Fremdverunreinigungen entfernt, die auf der Oberfläche eines Materials vorhanden sind, wodurch es für die Weiterverarbeitung besser geeignet ist. Materialien wie Kunststoffe sind anfällig für jede Art von Druck oder Beschichtung auf ihren Oberflächen wegen ihrer glänzenden Textur zu verlieren, es sei denn, behandelt.
Kunststoffe bestehen aus Polypropylen und sind homopolar, was bedeutet, dass sie sich nicht so leicht verkleben.
Die Anwendung einer Plasmabehandlung auf solche Oberflächen kann zu einer wirksamen Vorbehandlung der Oberflächenaktivierung führen, bevor das Kleben, Bedrucken oder Lackieren stattfinden kann. Ebenso können Materialien wie Keramik und Glas auch mit Plasma behandelt werden.
In der Regel wird industrieller Sauerstoff in der Plasmabehandlung als Prozessgas verwendet, daher erhält er den Titel Sauerstoffplasma.
Atmosphärische Luft wird jedoch auch in vielen Plasmaoberflächenbehandlungen verwendet, die als atmosphärisches Plasma bezeichnet werden. Je nach Art des Materials, das mit Plasma behandelt wird, können Effekte nur wenige Minuten oder sogar Monate prominent bleiben.
