CN101455127A - 大气压等离子体产生方法、等离子体处理方法和使用其的部件安装方法、以及使用这些方法的装置 - Google Patents

Abstract

将第一惰性气体(5)供给到反应空间(1)中并且高频电源(4)施加高频电场以便从反应空间喷射由已成为等离子体的第一惰性气体构成的初级等离子体(6)。形成其中混合气体(8)具有作为主要成分的第二惰性气体(12)和相混合的适量活性气体(13)的混合气体区(10)。初级等离子体碰撞到混合气体区以产生由已成为等离子体的混合气体构成的二次等离子体(11)，接着将二次等离子体喷雾到处理对象(S)上以进行等离子体处理。因此，通过由小输入功率产生的大气压等离子体可以在宽泛范围内进行等离子体处理。

Description

大气压等离子体产生方法、等离子体处理方法和使用其的部件安装方法、以及使用这些方法的装置

技术领域

本发明涉及一种利用低输入功率产生在宽泛范围内进行等离子体处理的大气压等离子体的方法、通过所产生的大气压等离子体的一种处理方法和一种部件安装方法、以及一种使用这些方法的装置。

背景技术

通常，已知一种大气压等离子体产生装置，其使惰性气体转变为接近大气压(按照压力是在500至1500mmHg的范围内)的等离子体并通过该惰性气体所产生的自由基使活性气体转变为等离子体来进行诸如表面重构、蚀刻、以及沉积之类的等离子体处理。在这样的大气压等离子产生装置中，向圆柱形反应容器的一端提供预先以预定比率混合的惰性气体和活性气体。对该反应容器施加高频电场使混合气体转变为等离子体并且向处理对象施加从该反应容器的另一端喷射出的所生成的等离子体来进行处理。

参考图21，将以使用氩作为惰性气体和氧作为活性气体的情况来描述等离子体产生的原理。施加了高频电场之后，其中产生了放电等离子体的反应空间中的氩原子(Ar)被该放电等离子体中的电子(e)激活或离子化，并且变成氩自由基(Ar^*)、氩离子(Ar⁺)、或电子(e)。处于亚稳态的高能氩自由基(Ar^*)与其附近的同类或不同类原子反应以便于通过使该原子激发或离子化来返回稳定态，从而使得该反应以雪崩倍增的方式发生。如果那时其附近有氧气，则氧原子(O)被激发或离子化并变成氧自由基(O^*)、氧离子(O⁺)、或电子(e)。该氧自由基(O^*)与处理对象表面的材料反应并且进行诸如表面重构之类的等离子体处理和通过与该表面的有机物质反应去除有机物质。与活性气体的自由基相比惰性气体的自由基可保持亚稳态更长时间，因此惰性气体一般用于产生等离子体。将沉积用气体用作活性气体可实现沉积。使用氢可预期还原操作。

如图22所示，根据大气压等离子体产生装置的常规示例1包括：用于构成反应空间的反应室101、设置在反应室101外周外周中且轴向有间距的一对电极103a和103b、以及用于在该一对电极103a和103b之间施加交流或脉冲形状高频电压的高频电源104。从反应室101的一端提供按预定比例混合而成的惰性气体和活性气体的混合气体102，而在一对电极103a和103b之间施加交流或脉冲形状高频电压。因此，在反应空间中产生等离子体，并且从反应容器101的另一端喷射所产生的等离子体105。将等离子体105施加于处理对象106的表面上可以进行等离子体处理(参考日本专利特许公开No.2002-1253)。

在图22所示的结构中，相比于仅激发惰性气体的情况，需要许多倍数的输入功率来激发由惰性气体和活性气体混合而成的混合气体并使得活性气体变成等离子体，所以存在其中装置太大的问题。如图23所示，作为解决这个问题的等离子体产生原理，提出了仅将惰性气体(图中的氩气)113提供给高频电源112将高频电场施加到其中的反应室111，而从活性气体供给管115将活性气体(图中的氧气)116提供给从反应室111喷射的等离子体114。如图24所示，在具体化该等离子体产生原理的常规示例2中，将从反应室111喷射的等离子体114从处理对象117的一侧喷雾并且通过活性气体供给管115将活性气体116从处理对象117的另一侧喷雾(参考日本专利特许公开No.Hei 9-59777)。

此外，如图25所示，已知以下配置为常规示例3。活性气体供给空间121被设置在中间，而惰性气体供给到其中并且高频电源124将高频电场施加于其上的一对反应空间122和123设置在其两侧。活性气体流过经激发的惰性气体以与该惰性气体混合，接着变成等离子体的该活性气体对处理对象125进行等离子体处理(参考日本专利特许公开No.2003-49272)。

同样以下为一种已知的通过大气压等离子体进行等离子体处理的装置。该装置设置有产生大气压等离子体和从出口喷射等离子体流的等离子体头和使处理对象和该等离子体头相对移动以使该等离子体头面对处理对象的特定部分的移动装置。通过对处理对象的特定处理部分喷雾等离子体流进行等离子体处理(参考日本专利特许公开No.Hei 11-251304)。

图26A和26B所示的装置已知为与用于将部件安装到衬底上的方法和装置有关的常规示例4。常规示例4使用设置有圆柱形反应空间132和在反应室132内部和外部设置的一对电极133和134的等离子体头131。等离子体头131在电极133和134之间施加高频电压同时从反应空间132的上端供给惰性气体135，以在反应空间132中产生等离子体并从反应空间132的下端132a喷射等离子体流136。等离子体头131按箭头“a”相对移动到其上固定了平板显示器的面板137的工作台138，以便于对由在面板137的侧端并联形成的透明电极139a组成的连接电极部件139进行等离子体处理(参考日本专利特许公开No.2002-28597)。

还已知通过使用具有图22所示结构的等离子体头以相似的方式进行等离子体处理(参考日本专利特许公开No.2003-167526)。还提出了一种用于在大气压下产生微感应耦合等离子体流的紧凑型微等离子体流产生装置(参考日本专利No.3616088的描述)。

然而，图22中所示的结构具有的问题是，如上所述需要大输入功率来产生等离子体而且该装置变得很大。除此之外，变成等离子体的活性气体的寿命很短而且等离子体105在从反应室101的另一端喷射出去之后立即消失。因此，变成等离子体的活性气体不能高效率地起作用，除非反应室101的另一端和处理对象106之间的距离L很短，因而存在的问题是等离子体处理的距离范围被限制为很小。

在图24所示的结构中，因为具有短寿命的受激发活性气体在离开反应容器111之后立即消失，所以不可能使活性气体116变成等离子体，除非它在反应室111的出口附近。因此，存在的问题是不能充分地使活性气体116变成为等离子体。相比于图24所示的结构，在图25所示结构中活性气体容易与惰性气体混合，因为活性气体流过经激发的惰性气体以便混合，且因此具有的优势是使活性气体成为等离子体的范围变得均匀。然而，惰性气体的寿命仍然很短，而且存在的问题是等离子体处理的距离范围被限制为很小。

在上述日本专利特许公开No.Hei 11-251304中公开的等离子体处理方法中，必须通过不仅在将等离子体流施加到处理对象的处理部分期间而且在处理部分之间移动期间保持供给惰性气体和活性气体的混合气体或至少供给惰性气体来持续产生等离子体流。这是因为一旦停止产生等离子体流，就需要花费时间来重新激起等离子体并产生稳定的等离子体流且因此生产率显著降低。而且在等离子体流变稳定以前供给的气体被浪费而对等离子体处理没有贡献。因此，相比于真空等离子体处理的情况消耗气体的量显著增加到诸如从每分钟几升到每分钟几百升的程度。而且昂贵的高纯度气体是必需的，因为如果将低纯度气体用于大气压等离子体，等离子体将变得不稳定。因此，存在的问题是等离子体处理的运行成本变得极高。

还存在的问题是难以稳定地将等离子体流施加到处理对象的处理部分，和难以不将等离子流施加到除处理部分以外的位置上，因为等离子流是连续喷射的。换言之，必须复杂地控制等离子体头和处理对象之间的相对移动来将等离子体流稳定地施加到处理对象的处理部分上和不将等离子流施加到除处理部分以外的位置上。因此，存在的问题是控制机制的装备和结构变得复杂。

而且，因为如上所述变成等离子体的活性气体在所产生的等离子体中寿命很短，所以等离子体流在从等离子体头的出口喷射之后立即消失。因此，在不缩短等离子体头出口和处理对象之间距离的情况下变成等离子体的活性气体不能有效率地工作，所以存在的问题是等离子体处理的效率降低以及由于等离子体处理的距离范围被限制为很小而使处理期间的移动控制变得复杂。

在上述日本专利特许公开No.Hei 11-251304、No.2002-28597以及No.2003-167526中公开的等离子体产生方法中，使用符合平行板的一对电极产生电容耦合等离子体(非平衡等离子体)，而且所产生等离子体的等离子体密度最大值是10¹¹至10¹²/cm³。因为使用具有低等离子体密度的这样的电容耦合等离子体在衬底的部件要接合部分上进行等离子处理要花费大量时间，所以不可能将等离子体处理调整为部件安装工艺的其它工艺方法的生产节拍。由此，必须在与部件安装工艺分开的工艺中进行等离子体处理，因此存在的问题是部件安装的生产率严重降低。当在单独工艺中进行等离子体处理时，存在的问题是在将衬底从等离子处理工艺运送到部件安装工艺中期间等离子体处理部分再次被污染。而且，实际上不可能将等离子体处理纳入部件安装线，因为虽然这在平板显示器的尺寸是几英寸的情况下仍有可能，但近年来平板显示器的尺寸已增大并超过四十英寸。电容耦合等离子体的等离子体温度大约是几百摄氏度，因此几乎不用担心平板显示器被热损坏。

另一方面，在日本专利No.3616088的描述中公开的感应耦合等离子体(热等离子体)具有10¹⁶至10¹⁷/cm³的等离子体密度，而且该密度大约比电容耦合等离子体高10⁵倍。因此，感应耦合等离子体具有高活性和高处理能力。然而，热等离子体的等离子区温度是几千到上万摄氏度，所以存在的问题是当等离子体所施加的衬底具有热敏感部分时热等离子体通过热损坏衬底。例如，在近年来的液晶面板制造工艺中，将其上已经附着了起偏振片的衬底提供给部件安装线来安装用于驱动液晶的电子部件。如果将等离子体处理工艺纳入安装线，则高温等离子体会影响并损坏起偏振片，所以不可能这么做。

考虑到上述常规问题，本发明的目的是提供以小输入功率产生大气压等离子体的用于产生大气压等离子体的方法和装置。使用大气压等离子体在相对其中产生等离子体的反应空间的透视方向和平面方向在宽泛范围内实现等离子体处理。

本发明的另一目的是提供用于通过简单结构和控制以低成本和高生产率稳定地和有效地仅处理处理对象的处理部分的等离子体处理的方法和装置。

本发明的再一目的是提供用于将部件安装到衬底上的方法和装置，其能在不通过热将其损坏的情况下对衬底的部件要接合部分有效地进行等离子体处理和将等离子体处理纳入部件安装工艺中。

发明公开

为实现上述目的，根据本发明的一种用于产生大气压等离子体的方法包括：将第一惰性气体供给到反应空间中并施加高频电场来从反应空间喷射有已成为等离子体的惰性气体构成的初级等离子体(primary plasma)的等离子体产生步骤；以及形成包含第二惰性气体作为主要成份和与之混合的适量的活性气体的混合气体区域以使初级等离子体与之碰撞来产生由已成为等离子体的混合气体构成的二次等离子体(secondary plasma)的等离子体扩张步骤。

而且，根据本发明的大气压等离子体产生装置包括：具有反应空间的等离子体产生部分，用于将第一惰性气体供给到该反应空间中的第一惰性气体供给装置，以及用于对该反应空间施加高频电场的高频电源，该等离子体产生部分从反应空间喷射由已成为等离子体的第一惰性气体构成的初级等离子体；以及包括包含作为主要成份的第二惰性气体和与其混合的适量活性气体以使所喷射的初级等离子体与之碰撞的混合气体区域的等离子体扩张部分，该部分用于产生由已成为等离子体的混合气体构成的二次等离子体。

已基于通过本发明人对用于产生大气压等离子体的方法的刻苦研究发现的事实完成了本发明，其中当将惰性气体供给到从反应空间中喷射的等离子体以使该等离子体与该惰性气体碰撞时，所供给的惰性气体雪崩倍增地变成等离子体并且该等离子体很大程度地扩张。因此，根据本发明的用于产生大气压等离子体的方法和装置，在第一反应空间中通过施加高频电场使第一惰性气体成为等离子体并作为初级等离子体喷射。该初级等离子体碰撞到第二惰性气体和活性气体的混合气体区域中，以使与初级等离子体碰撞的第二惰性气体雪崩倍增地成为等离子体并扩张到整个混合气体区域。通过已经变成等离子体的第二惰性气体的自由基使活性气体变成等离子体，而且因此该等离子体在相对于反应空间的透视方向和平面方向大范围地扩张并进行等离子体处理。而且，该方法和装置仅需要小的电功率，因为高频电场仅施加在其中产生初级等离子体的反应空间上。因为输入功率小，所产生的二次等离子体温度低，所以产生的效果是，有可能容易对诸如其上已安装低热阻部件等的衬底之类的低热阻衬底进行等离子体处理。

不同种类的气体可用作第一惰性气体和第二惰性气体，但优选使用同一种类的惰性气体，因为二次等离子体的扩张变得稳定而且气体供给装置可被简化。优选从氩气、氦气、氙气、氖气、氮气、氪气、及其一种或多种混合气体中选择第一惰性气体和第二惰性气体。

精确而言，氮气并非惰性气体但在产生大气压等离子体中表现得像普通惰性气体一样并且可以用相同的方式得到。因此，本发明的示例包括氮气作为惰性气体。

可以提供第二惰性气体和活性气体已预先混合于其中的用于将混合气体供给到混合气体区域的混合气体供给装置，而该混合气体区域被形成为在其中提供第二惰性气体和活性气体的混合气体。在这种配置中，相比于分别提供两种气体的情况该气体供给装置被简化。因为第二惰性气体和活性气体被均匀混合，所以二次等离子体甚至在较广区域中稳定地形成，所以有可能大范围地均匀执行等离子体处理。

考虑其中活性气体由氢气组成而且将氢气提供为混合气体并以4％或更低的浓度与第二惰性气体混合的情况。在这种情况下，虽然因为当氢气浓度超过4％时氢气会爆炸所以使用氢气有爆炸的风险，但有可能通过提供该混合气体安全地进行等离子体还原处理而不会有爆炸的风险。此外，有可能高效地大范围执行处理。

可分别提供用于将第二惰性气体供给到混合气体区域的第二惰性气体供给装置和用于将活性气体供给到混合气体区域的活性气体供给装置来形成混合气体区域以便于分别将第二惰性气体和活性气体供给到该区域。在这种情况下，活性气体可以混合成经调节的任意浓度，而且因此有可能按所需条件进行等离子体处理。

第二惰性气体供给装置设置在从等离子体产生部分喷射的初级等离子体外而活性气体供给装置设置在第二惰性气体供给装置外，以便于向所喷射的初级等离子体之外提供第二惰性气体并向第二惰性气体供给区域之外提供活性气体。因为初级等离子体与仅有第二惰性气体的气氛碰撞，所以第二惰性气体的等离子体有效地扩张到第二惰性气体供给区域的全部。将活性气体混合到广泛扩张的二次等离子体中并使其变成等离子体在更大范围内实现等离子体处理。

一个或多个等离子体产生部分可设置在构成等离子体扩张空间的有预定截面形状的等离子体管的外周壁上，来将初级等离子体喷射到等离子体扩张空间中，从该等离子体管的一端提供混合气体。这使得从等离子体扩张空间的另一端喷射二次等离子体成为可能。在这种情况下，二次等离子体可从与等离子体管截面部分的形状和尺寸相对应的区域喷射，所以有可能一次在更大范围内进行等离子体处理。例如，使用具有纤细截面的等离子体管以及沿垂直于该等离子体管纵向的方向相对移动处理对象使得在大面积上均匀地和有效率地进行等离子体处理成为可能。

此外，可以提供等离子体产生部分和等离子体扩张部分。在等离子体产生部分中，一对电极相对设置而反应空间置于其间。等离子体产生部分从设置在其中设置了电极之一的表面中的多个开口喷射初级等离子体。等离子体扩张部分以初级等离子体从其中喷射的方式设置在等离子体产生部分附近。混合气体从等离子体扩张部分的一侧、两侧、或外周供给，而二次等离子体从设置在与等离子体产生部分相对的侧面的多个开口喷射。在该情况下，有可能利用大气压等离子体一次在大的平坦表面上进行等离子体处理。

根据本发明的一种等离子体处理方法包括：将第一惰性气体供给到设置在等离子体头中的反应空间并施加高频电场以从该反应空间连续喷射初级等离子体；在等离子体头中或其附近形成包括作为主要成份的第二惰性气体和与之混合的适量活性气体的混合气体区域来使初级等离子体与混合气体区域碰撞并产生二次等离子体；以及当处理部分进行等离子体处理时仅在处理部分形成混合气体区域并产生二次等离子体，同时相对移动等离子体头和处理对象来通过将所产生的二次等离子体喷雾到处理对象的处理部分上进行该处理。

根据本发明的一种等离子体处理装置包括：具有用于喷射由已变成等离子体的第一惰性气体构成的初级等离子体的等离子体产生部分和用于通过使初级等离子体碰撞到第二惰性气体和活性气体的混合气体区域中来产生由变成等离子体的混合气体构成的二次等离子体的等离子体扩张部分；用于向等离子体产生部分供给第一惰性气体的第一惰性气体供给装置；用于在等离子体产生部分上施加高频电场的高频电源；用于将第二惰性气体和活性气体的混合气体供给到混合气体区域的供给装置；用于使处理对象和等离子体头相对移动的移动装置；用于识别等离子体头与处理对象的处理部分相对地定位的定时的装置；以及用于控制高频电源、相应气体供给装置、以及移动装置的控制装置。该控制装置仅当等离子体头与处理对象的处理部分相对地定位时操作混合气体供给装置。

根据本发明的等离子体处理方法和装置，通过在处理对象的处理部分上喷射如上所述形成的二次等离子体，处理部分可以高效地进行等离子体处理。在保持产生初级等离子体的情况下停止混合气体区域的形成可即时停止二次等离子体在除处理部分之外的另一区域中的等离子处理。一旦到达另一处理部分，混合气体区域就再次形成，而因为保持了初级等离子体，所以在那里即时产生稳定的二次等离子体。所以，有可能稳定和有效地仅对处理对象的处理部分进行等离子体处理。处理和非处理通过形成混合气体区域和停止形成来转换，从而在非处理时间没有消耗混合气体。第一惰性气体的流速也可减少还原，而且因此有可能减少还原昂贵气体的消耗。此外，在非处理时间没有必要将等离子体头移离处理对象，因此有可能利用简单结构和控制以高生产率低成本仅对处理部分进行等离子体处理。而且，因为高频电场仅施加在其中产生初级等离子体的反应空间上，所以小功率就足够了。因为输入功率小，所以所产生的二次等离子体温度也保持得较低，所以产生的效果是，有可能容易对诸如其上已安装低热阻部件等的衬底之类的低热阻衬底进行等离子体处理。

如果移动装置设置有机械手装置(Robot Device)并且等离子体头安装在可以在该机械手装置的X、Y、和Z方向上移动的移动头上，则有可能以高度通用性进行等离子体处理。

根据本发明的一种用于将部件安装到衬底上的方法包括：将第一惰性气体供给到反应空间并对设置在该反应空间附近的天线施加高频电压来从该反应空间喷射由感应耦合等离子体构成的初级等离子体；使初级等离子体与包含作为主要成份的第二惰性气体和与之混合的适量活性气体的混合气体区域碰撞来产生二次等离子体；对衬底的部件要安装部分施加所产生的二次等离子体来进行等离子体处理；以及将部件接合到已进行过等离子体处理的部件要安装部分上。

根据本发明的一种部件安装装置包括：具有等离子体头和移动装置的等离子体处理部分，该等离子体头具有用于喷射作为第一惰性气体的感应耦合等离子体的初级等离子体的感应耦合等离子体产生部分和用于使该初级等离子体与包含第二惰性气体和活性气体的混合气体区域碰撞来产生由已变成等离子体的混合气体构成的二次等离子体的等离子体扩张部分，该移动装置以等离子头沿着衬底的部件要接合部分相对移动的方式相对移动衬底和等离子体头；以及用于将部件接合到衬底的部件要接合部分上的部件接合部分。

根据本发明的用于将部件安装到衬底上的方法和装置，因为使由具有高等离子体密度的感应耦合等离子体构成的初级等离子体与第二惰性气体和活性气体的混合气体区域碰撞，所以与初级等离子体碰撞的第二惰性气体雪崩倍增地变成等离子体并且扩张到整个混合气体区域中，而且已变成等离子体的第二惰性气体的自由基等产生由已变成等离子体的活性气体构成的二次等离子体。因此，有可能产生比常规电容耦合等离子体有更高等离子体密度和更低等离子体温度的二次等离子体。将二次等离子体施加到衬底的部件要接合部分上有效地在不被热损坏衬底的情况下在短时间内进行所需等离子处理。因为部件接合在经受等离子体处理之后的部件要接合部分上，所以部件的接合具有高接合强度和高可靠性。在部件安装步骤中设置等离子体处理使得以高生产率将部件安装到衬底上成为可能。

考虑其中该衬底是平板显示器的面板、接合部分是设置在面板端部的连接电极、该部件包括附着在连接电极上的各向异性导电膜和用于驱动平板显示器的临时或最终压配其上的电子部件、以及部件安装步骤具有等离子体处理步骤、各向异性导电膜附着步骤、临时压配步骤、以及最终压配步骤的情况。在这种情况下，有可能制造其上使用单部件安装线以高生产率通过各向异性导电膜安装了驱动用电子部件的平板显示器。当该平板显示器的尺寸是10英寸或更大时，上述效果尤其明显地呈现。

如果等离子体处理步骤中混合气体中的活性气体包括氧气，那么面板的连接电极的表面被有效重构。各向异性导电膜的接合强度比没有等离子体处理的情况增大1.3到2倍，所以有可能确保接合强度和高可靠性。

当等离子体处理部分的处理时间是各向异性导电膜附着部分、临时压配部分、以及最终压配部分的最短处理时间或更短时，如果将等离子体处理部分添加到部件安装线，则有可能按照与没有等离子体处理部分的情况一样的生产节拍制造平板显示器。

如果相同的装置包括等离子体处理部分和各向异性膜附着部分而且其处理时间是临时压配部分和最终压配部分的最短处理时间或更短，则当附着各向异性导电膜的处理时间比临时压配和最终压配的处理时间更短时，有可能利用剩余时间进行等离子体处理。因此，有可能以高生产率制造平板显示器。

如果移动装置设置有机械手装置而且等离子体头安装在可在机械手装置的X、Y、和Z方向移动的可移动头上，通过将衬底固定在预定位置并沿着部件要接合部分移动等离子体头可以使部件要接合部分正确地和有效率地进行等离子体处理。因此，有可能高通用性地对任意衬底进行等离子体处理。

附图简述

图1是对根据本发明的大气压等离子体产生装置中等离子体产生原理的说明性视图；

图2A至2C示出根据本发明的大气压等离子体产生装置的第一实施例的结构，图2A是纵向截面图，图2B是透视图，而图2C是其中部件的形状部分地不同的示例的透视图；

图3是等离子体亲水处理之后的液滴接触角的说明性视图；

图4A至4B示出上述第一实施例的修改示例的结构，图4A是第一修改示例的纵向截面图，而图4B是第二修改示例的透视图；

图5A至5B示出根据本发明的大气压等离子体产生装置的第二实施例的结构，图5A是纵向截面图，而图5B是透视图；

图6A至6B示出上述第二实施例的修改示例的结构，图6A是第一修改示例的纵向截面图，而图6B是第二修改示例的纵向截面图；

图7是根据本发明的大气压等离子体产生装置的第三实施例的纵向截面图；

图8A至8B示出根据本发明的大气压等离子体产生装置的第四实施例的结构，图8A是纵向截面图，而图8B是透视图；

图9A至9B示出根据本发明的大气压等离子体产生装置的第五实施例的结构，图9A是透视图，而图9B是纵向截面图；

图10是根据本发明的大气压等离子体产生装置的第六实施例的纵向截面图；

图11是示出根据本发明的大气压等离子体产生装置的第七实施例的总体结构的透视图；

图12A至12B示出处理对象的示例，图12A是示出处理对象的示例的平面图，而图12B是示出处理对象的另一示例的平面图；

图13是根据第七实施例的控制结构的框图；

图14是示出根据第七实施例的气体供给部分和流速控制部分的结构的图表；

图15是第七实施例中的操作的说明性视图；

图16A至16B是本发明的实施例和常规示例的操作的说明性视图，图16A是第七实施例的操作状态的说明性视图，而图16B是常规示例的操作状态的说明性视图；

图17A至17B示出根据本发明的第八实施例的部件安装装置，图17A是整个结构的透视图，而图17B是处理过程的说明性视图；

图18A至18D是用于示出液晶面板的制造工艺的透视图；

图19A至19B示出该液晶面板的等离子体处理部分，图19A是安装状态的平面图，而图19B是部分截面图；

图20A至20B示出根据本发明的第九实施例的部件安装装置，图20A是完整透视图，而图20B是处理过程的说明性视图；

图21是等离子体产生原理的说明性视图；

图22是根据常规大气压等离子体产生装置的常规示例1的前视图；

图23是另一等离子体产生原理的说明性视图；

图24是根据常规大气压等离子体产生装置的常规示例2的前视图；

图25是根据常规大气压等离子体产生装置的常规示例3的透视图；以及

图26A至26B示出根据对液晶面板中的接触电极部分的常规等离子体处理方法的常规示例4，图26A是透视图，而图26B是纵向截面前视图。

实现本发明的最佳模式

以下将描述本发明的实施例。

(第一实施例)

现在将参考图1至4B描述根据本发明的大气压等离子体产生装置的第一实施例。

首先，将参考图1描述根据本发明的用于产生大气压等离子体的方法的原理。图1示出其中将氩气用作第一惰性气体，将氦气用作第二惰性气体，将氧气用作活性气体，以及供给第二惰性气体和氧气的混合气体的示例。因为供给了氩气而且将高频电场施加到反应空间1，所以反应空间1中的氩原子(Ar)被放电等离子体中的电子(e)激发或离子化而变成氩自由基(Ar^*)、氩离子(Ar⁺)和电子(e)。处于亚稳态的高能氩自由基(Ar^*)与其附近的同类或不同类原子反应通过使该原子激发或离子化以返回稳定态，使得等离子体反应雪崩倍增地发生。像这样产生的初级等离子体从反应空间1喷射出。因为氦气和氧气的混合气体被供给到从反应空间1喷射的初级等离子体中，所以被初级等离子体中的氩自由基(Ar^*)激发或离子化的氦原子(He)变成氦自由基(He^*)、氦离子(He⁺)、和电子(e)。所产生的氦自由基(He^*)雪崩倍增地推动上述反应由此产生氦自由基(He^*)。此外，其附近的氧原子(O)被氦自由基(He^*)激发或离子化而变成氧自由基(O^*)、氧离子(O⁺)和电子(e)。氧自由基(O^*)与处理对象S的表面材料反应而进行重构表面或与表面中的有机物质反应来去除它们的等离子体处理。因此，如果反应空间和处理对象之间的距离L很大，就有可能通过氧自由基(O^*)在大范围平面上进行等离子处理。

现在将参考图2A至2C描述根据这个实施例的大气压等离子体产生装置的具体结构的示例。如图2A和2B所示，该大气压等离子体产生装置具有截面为圆形的由形成反应空间1的电介质组成的圆柱形反应容器2，担当等离子体产生部分。环状天线3设置在反应容器2的外周上外周。高频电源4将高频电压施加到天线3上来将高频电场施加到反应空间1上，而从反应容器2的上端2a供给第一惰性气体5，以使从反应容器2的底端2b喷射为感应耦合等离子体的初级等离子体6。混合气体容器7设置在担当等离子体扩张部分的反应容器2的底端2b附近周围，而且在其外周有多个气体入口9用于向其内部供给混合气体8。混合气体容器7在反应容器2的底端2b下延伸。初级等离子体6对其碰撞来产生二次等离子体11的混合气体区域10在反应容器2的底端2b之下形成。混合气体区10的底端是开放的。图2B中混合气体容器7的形状是带有开放底端的圆柱，而如图2C所示可以是具有开放底端的带有角部的盒子。

在上述结构中，因为混合气体8供给到混合气体容器7中而初级等离子体6从反应容器2的底端2b喷射，所以初级等离子体6与混合气体8在混合气体区10碰撞以产生二次等离子体11。二次等离子体11扩张到混合气体区10的整个区域而且从混合器体区10向下喷射。将二次等离子体11施加到处理对象S上进行所需等离子体处理。二次等离子体11像这样大大地扩张，因此如果反应容器2的底端2b和处理对象S之间有距离则与反应容器2的截面相比有可能在平面方向进行大面积等离子体处理。

将描述特定示例。对于该装置的结构，反应容器2的内径R1是0.8mm，混合气体容器7的内径R2是5mm，混合气体容器7的底端和处理对象S之间的距离L1是1mm，而反应容器2底端和混合气体容器7底端之间的距离L2是4mm。第一惰性气体5是流速为50sccm的氩气。以下气体用作供给到混合气体容器7中的气体，而由等离子体对处理对象S的表面进行等离子体亲水处理。

应用示例1：担当第二惰性气体的氩气(流速500sccm)和担当活性气体的氧气(流速50sccm)的混合气体，

应用示例2：担当第二惰性气体的氦气(流速500sccm)和担当活性气体的氧气(流速50sccm)的混合气体，

比较示例1：仅有担当活性气体的氧气(流速500sccm)的单一气体，

比较示例2：仅有担当活性气体的氧气(流速50sccm)的单一气体。接着，水滴落到处理对象S的表面上，而如图3所示测量液滴的接触角θ来判定水的亲和性质量。

[表1]

表1示出结果。从表1可以理解的是，在其中活性气体和第二惰性气体混合的应用示例1和2中有效地进行了等离子体处理并获得了亲水性，而在仅使用活性气体的比较示例1和2中难以获得等离子体处理的效果。

在图2A和2B的示例中，混合气体容器7为圆柱形。然而，如图4A所示，混合气体容器7可形成为设置有其直径向下减小的接触头的倒置锥体形状，以使从气体入口9供给的混合气体8更有效地和从反应容器2的底端2b喷射的初级等离子体6碰撞来进一步有效地产生二次等离子体11。在图2A和2B的示例中，混合气体8从全部多个气体入口9供给到混合气体容器7中。然而，如图4B所示，从各自的气体入口9分别供给第二惰性气体12和活性气体13到混合气体容器7中，以使气体在混合气体容器7中混合来形成混合气体区10。

在这个实施例中，将描述对第二惰性气体12和活性气体13的混合比变化情况下的影响的实验结果。高频电源4的频率是100MHz而其输出是40W。氩气用作供给到反应容器2的第一惰性气体5而且其流速为50sccm。对于供给到等离子体管21的混合气体8，如表2和3所示，流速为500sccm的氦气和流速为1000sccm的氩气用作第二惰性气体12，而流速在50sccm和500sccm之间变化的氧气用作活性气体13来在处理对象S的表面上进行等离子体亲水处理。然后，测量处理对象S表面上液滴的接触角来判定该表面的亲水性。

[表2]

[表3]

表2和3示出结果。如同从表2和3的结果中理解地，无论第二惰性气体12是氦气或氩气，所获得的结果都相似，而且当活性气体13的混合体积比是20％或更小时可获得高等离子体处理效果。

(第二实施例)

现在将参考图5A至6B描述根据本发明的大气压等离子体产生装置的第二实施例。在以下描述中，相同的附图标记指的是和上述实施例相同的部件，而且将略去其描述。仅主要描述其差别。

上述第一实施例公开了其中使用了圆柱形反应容器2、设置在其外周的天线3将高频电场施加到反应容器1上、以及混合气体容器7设置在反应容器2底端2b的外周的示例。如图5A和5B所示，第二实施例具有担当等离子体产生部分的截面为狭长矩形的矩形管状反应容器14，以及在其长壁上相对设置的一对电极15a和15b。整个反应容器14由电介质组成，或电介质设置在与电极15a和15b相对的至少一个壁上。高频电源4在电极15a和15b之间施加高频电压来对反应容器14中的反应空间1施加高频电场。因此，从反应容器14的上端供给第一惰性气体5并对反应空间1施加高频电场使得初级等离子体6从反应容器14的底端喷射出。此外担当等离子体扩张部分的混合气体室16靠近反应容器14的底端侧设置。从设置在混合气体室16的上部位置的气体入口17供给第二惰性气体和活性气体的混合气体8。而且，通过向下延伸外壁及反应容器14和混合气体室16的端壁形成具有开放底端的混合气体区10以使初级等离子体6与从混合气体室16流向混合气体区10的混合气体碰撞。

而且在这个实施例中，在混合气体区10中初级等离子体6与混合气体8碰撞产生二次等离子体11而且二次等离子体11扩张到整个区域。因为二次等离子体11从混合气体区10的底端开口向下喷射，所以将二次等离子体11施加到处理对象S上可以进行所需等离子体处理。

在图5A和5B所示的示例中，混合气体室16设置在反应容器14一侧。然而，如图6A所示，混合气体室16可设置在反应容器14两侧以使初级等离子体6与从两侧供给的混合气体8有效碰撞。而且，如图6B所示，混合气体室16两侧的外壁可向内倾斜以使初级等离子体6与混合气体8进一步有效地碰撞而且进一步有效地产生二次等离子体11。

(第三实施例)

现在将参考图7描述根据本发明的大气压等离子体产生装置的第三实施例。

在上述第一和第二实施例中，用于供给混合气体8的混合气体容器7和16设置在反应容器2和14底端的外周。在这个实施例中，如图7所示，用于供给第二惰性气体12的惰性气体室18设置在反应容器2和14的外周或两侧。用于供给活性气体13的活性气体室19设置在惰性气体室18的外周或两侧，而且通过向下延伸活性气体室19的外壁在其内部形成混合气体区10。

根据这个结构，因为从反应容器2和14喷射的初级等离子体6首先与仅有从惰性气体室18供给的第二惰性气体12的气氛碰撞，使第二惰性气体12有效地变成等离子体，而且变成等离子体的第二惰性气体12扩张到整个混合气体区10。因为活性气体13混合到变成等离子体的第二惰性气体12中，使活性气体13有效地变成等离子体并且扩张为二次等离子体11，所以有可能进行更大范围的等离子体处理。

(第四实施例)

现在将参考图8A至8B描述根据本发明的大气压等离子体产生装置的第四实施例。

上述第一实施例公开了其中反应容器2在整个长度上形成为圆柱形状的示例。然而，在这个实施例中，如图8A和8B所示，反应容器2的底端2b附近形成为其直径向下扩大的喇叭状部分20。

根据这个结构，因为初级等离子体6从反应容器2喷射到混合气体区10中而扩散，所以初级等离子体6中的自由基有效地混合到供给给混合气体区10的混合气体8中。混合气体8中的第二惰性气体12和活性气体13有效地变成等离子体并扩张为二次等离子体11，所以有可能进一步有效地进行更大范围的等离子体处理。这个实施例的结构也可以按照相同的方式应用到上述第二实施例。

(第五实施例)

现在将参考图9A至9B描述根据本发明的大气压等离子体产生装置的第五实施例。

上述第二实施例公开了其中使用截面形状为细长矩形的反应容器14而且其一侧或两侧设置有混合气体容器16的示例。在这个实施例中，如图9A所示，设置了截面为矩形形状而且在其内部形成混合气体区10的等离子体管21，而且从其上端21a供给第二惰性气体12和活性气体13的混合气体8。担当等离子体产生部分的多个反应容器2以适当的间隔设置在等离子体管21的外壁上以便于向混合气体区10中喷射初级等离子体6。将第一惰性气体5供给到每个反应容器2中，并且高频电源4施加高频电压到设置在其外周的每个环状天线3上。在等离子体管21中，从中喷射初级等离子体6的反应容器2的设置位置下方的混合气体区10的下部变成等离子体扩张空间22，而二次等离子体11从等离子体管21的下端喷射出。

根据这个实施例，二次等离子体11从与等离子体管21截面部分的形状和尺寸对应的区域喷射，所以有可能一次进行更大范围的等离子体处理。例如，使用如图9A所示截面为矩形形状的等离子体管21，按垂直于等离子体管21纵向的方向相对地移动处理对象S，有可能在大面积上均匀地和有效地进行等离子体处理。

根据上述第一到第五实施例的任一项的大气压等离子体产生装置具有紧凑的结构，而且因此有可能容易将其安装在机械手装置的可在X、Y和Z方向移动的移动头上。因此，有可能在各种处理对象的任意位置和区域尤其是微小区域上精确地和有效地进行等离子体处理。因此，有可能提供具有极高通用性的微型等离子体处理装置。

(第六实施例)

现在将参考图10描述根据本发明的大气压等离子体产生装置的第六实施例。

在这个实施例中，如图10所示，设置有形状为中空平板的等离子体产生部分23，其包括设置成以便于将扁平反应空间24夹在中间的垂直相对的一对电极25a和25b。从设置在上电极25a上的气体供给管26将第一惰性气体5供给到反应空间24中，而且高频电源4在电极25a和25b之间施加高频电压以从设置在下电极25b中的和在反应空间24的下表面设置的多个开口27喷射初级等离子体6。邻近等离子体产生部分23的下部有等离子体扩张部分28以使初级等离子体6喷射到内部混合气体区29中。从设置在混合气体区29外周上的气体供给头30将第二惰性气体12和活性气体13的混合气体8供给到混合气体区29中。当从开口27喷射的初级等离子体6与混合气体8碰撞时，产生二次等离子体11。接着，从设置在正对等离子体产生部分23的等离子体扩张部分28的底面上的多个开口31喷射二次等离子体11。

等离子体产生部分23的下电极25b由具有对应于开口27的开口的多孔金属板组成。此外，诸如陶瓷之类的电介质36至少整体地设置在电极25b的上表面上以合适地设置在暴露给等离子体的两个面上，且开口27穿过它形成。具有上述结构的大气压等离子体产生装置设置在处理室32的上部中，而移动装置33——将处理对象S移到正对等离子体扩张部分28下方的位置来将其固定在该位置并在等离子体处理之后将其移出——设置在处理室32的下部中。气体供给管26通过绝缘组件34穿过处理室32的顶壁延伸到外面。气体供给头30的外壁是处理室32的外壁，而用于将混合气体8供给到气体供给头30中的气体入口35设置在处理室32的外壁上。

根据这个实施例，从等离子体产生部分23底面中的多个开口27将初级等离子体6喷射到等离子体扩张部分28中的混合气体区29中。已经变成等离子体的混合气体8产生二次等离子体11，而从等离子体扩张部分28底面中的多个开口31在约整个表面上均匀地喷射二次等离子体11。因此，处理对象S——由移动装置33移入并固定在其位置——的整个表面同时均匀地进行等离子体处理。因此，有可能通过大气压等离子体在平坦表面上均匀地进行大面积等离子体处理。

(第七实施例)

现在将参考图11至16B描述根据本发明的等离子体处理装置的第七实施例。

参考图11，根据本发明的等离子体处理装置41设置有担当用于在三个轴向移动并固定其位置的移动装置的机械手装置42。机械手装置42配置成包括可以在水平面两正交轴方向(X-Y轴方向)上移动和确定其位置的移动组件43、附着到移动组件43以便于可在垂直方向(Z轴方向)上移动和确定其位置的可动头44、以及设置在可动头44上的等离子体头50。另一方面，载入和载出部分45将处理对象S载入或载出等离子体头10可移动范围的下部位置以将其安排和固定在预定位置。

如图12A和12B所示，在处理对象S中，有多个单独的要进行等离子体处理的待处理部分46。作为像这样的处理对象S，有其中用于安装电子元件的焊盘区对应于如图12A所示的处理部分46的电路衬底47的示例，以及其中导电膜附着区对应于如图12B所示的处理部分46的诸如液晶面板和等离子体显示面板之类的平板显示器48的示例，而且分别通过等离子体处理重构该焊盘的表面和清洁该附着区。

上述第一到第五实施例的装置可以应用为等离子体头50，但将图2A到2C所示的根据第一实施例的装置应用到这个实施例中。参考图13，作为等离子体处理装置41的控制结构，控制部分51控制担当等离子体头50的移动装置的机械手装置42、高频电源4、用于基于预先存储在存储器部分52中的操作程序和控制数据来控制从气体供给部分53到等离子体头50的气体供给的流速控制部分54。当控制部分51基于相对地定位处理对象S的处理部分46上的等离子体头50的定时——换言之，基于从用于判定处理部分46上的处理开始和结束的处理开始判定装置55和处理结束判定装置56输入的信号——控制流速控制部分54时，通过处理开始信号将混合气体8供给到混合气体容器7中以对处理部分46进行等离子体处理，而通过处理结束信号停止供给混合气体8以结束对处理部分46的等离子体处理。在这个实施例中，处理开始判定装置55和处理结束判定装置56通过将存储在存储部分52中的控制数据与来自机械手装置42的现时位置数据作比较来判定开始和结束，但可以单独设置用于在等离子体头50相对地定位于处理部分46的开始点和结束点时判定开始和结束的装置。控制部分51和机械手装置42可以整体地设置而不分离。

气体供给部分53和流速控制部分54具体地具有如图14所示的相应结构。即，气体供给部分53具有用于供给第一惰性气体5的第一惰性气体供给源57和用于供给第二惰性气体和活性气体的混合气体8的混合气体供给源58，而且在气体出口分别设置了压力调节阀57a和58a。通过由流速控制器等组成的第一流速控制装置59将第一惰性气体5供给到反应容器2。通过由流速控制器等和开/关控制阀61组成的第二流速控制装置60将混合气体8供给到混合气体容器7。开/关阀61和第一和第二流速控制装置59和60组成流速控制部分54，而控制部分51控制每个组件。

在上述结构中，在等离子体头50中向下喷射由初级等离子体6碰撞产生的二次等离子体11，并将二次等离子体11施加到处理对象S的处理部分46可以进行所需等离子体处理。然后，因为二次等离子体11如上所述地大大扩张，即使反应容器2的下端2b和处理对象S之间的距离大，与反应容器2的截面积相比也有可能有效地和确定地在平面方向短时间地进行大面积等离子体处理。

现在将描述通过具有上述结构的等离子体处理装置41对处理对象S的处理部分46进行等离子体处理的过程。

当载入和载出部分45将处理对象S载入并将其固定在预定位置时，机械手装置42开始工作以使等离子体头50移到处理对象S的第一处理部分46的处理开始点。接着，将第一惰性气体5供给到担当等离子体产生部分的反应容器2而且高频电源4施加高频电场。因为等离子体点火器(未示出)瞬间产生高电压，所以产生初级等离子体6。将初级等离子体6喷射到混合气体容器7中，之后连续保持这种状态。

在这种状态下当等离子体头50到达处理开始点时，如图15所示，在t₀点处产生处理开始判定装置55的探测信号。开/关控制阀61立即开启，而且在紧随其后的t₁点处将混合气体8供给混合气体容器7。如上所述二次等离子体11产生并且开始对处理部分46进行等离子体处理，接着在处理部分46上移动等离子体头50同时保持等离子体处理状态以对处理部分46进行等离子体处理。接着，处理结束判定装置56的探测信号在点t₂处降低，而开/关控制阀61立即关闭。在紧随其后的点t₃处停止对混合气体容器7的混合气体8供给以停止产生二次等离子体11，所以等离子体处理立即停止。因此，对第一处理部分46的等离子体处理结束。

接着，机械手装置42继续工作，等离子体头50移到处理对象S的下一处理部分46的处理开始点。在此期间，保持初级等离子体6喷射到混合气体容器7中的状态但并不产生二次等离子体11，所以完全没有进行等离子体处理。接着，只要处理开始点到达点t₄，处理开始判定装置55的探测信号才出现。开/关控制阀61立即开启，在紧随其后的点t₅处将混合气体8供给到混合气体容器7以产生二次等离子体11而如上所述对下一处理部分46开始等离子体处理。在那之后，重复上述操作直至完成处理对象S的全部处理部分46的等离子体处理。当所有处理部分46的等离子体处理完成时，载入和载出部分45将处理对象S载出，并将下一处理对象S载入以按照相同的方式进行等离子体处理。

如上所述，混合气体8对混合气体容器7的供给和停止可以转换二次等离子体11的形成和停止。因此，根据这个实施例，如图16A所示，在等离子头50从第一处理部分46的点A移动到处理开始点B之后，使等离子体头50移到处理停止点C(＝D)可实现第一处理部分46的等离子体处理。连续使等离子体头50移动到下一处理部分46的处理开始点E(＝F)同时保持它的高度，在从该点移动到处理结束点G(＝H)期间进行等离子体处理。接着，使等离子体头50从同一点H移动到下一处理部分46。重复上述操作同时保持等离子体头50的垂直位置可以仅对多个处理部分46稳定地实现等离子体处理。等离子头50的移动路径是直的而且其移动控制简单，所以有可能高生产率地进行等离子体处理。

相反，如图16B所示，使等离子体头50按照惯例从点A向下移动到其中第一处理部分46的处理开始点B进行等离子体处理的垂直位置，然后使等离子体头50移到处理结束点C而对第一处理部分46进行等离子体处理。然后，使等离子体头50升高至其中处理对象S不进行等离子处理的垂直位置D并使其移动到下一处理部分46的处理开始点F上方的位置E同时保持其高度。接着，使等离子体头50从点E向下移动到其中可以进行等离子体处理的点F，进行等离子处理同时向处理结束点G移动。然后，将等离子体头50升高到位置H以使其移动到下一处理部分46。重复这样的操作使等离子体头50的移动路径和移动控制复杂化，而且因此存在的问题是等离子体处理的生产率变低。

在上述实施例中，使用具有等离子体头50的机械手装置42作为用于使等离子体头50相对于处理对象S移动的移动装置，但该移动装置不限于此。例如，可以使用用于传送处理对象S的传送装置作为移动装置而且等离子体头50可以是固定的。此外，可以设置用于分别移动处理对象S和等离子体头50的装置。

(第八实施例)

现在将参考图17A到19B描述其中将根据本发明的部件安装装置应用到用于将驱动部件安装到作为平板显示器示例的液晶显示器上的部件安装装置上的第八实施例。

在图17A和17B中，71表示用于液晶面板的部件安装装置，包括等离子体处理部分72、各向异性导电膜附着部分73、临时压配部分74、以及最终压配部分75。由传送装置(未示出)载入的液晶面板76被等离子体处理部分72接受并通过等离子体处理在部件要安装部分77上进行表面重构。接着，将液晶面板76传送到各向异性导电膜附着部分73，并且立即将液晶面板76的部件要安装部分77固定在各向异性导电膜附着装置73a下方的位置，以便在部件要安装部分77上附着各向异性导电膜。然后，将液晶面板76传送到临时压配部分74，将由元件提供器74a提供的用于驱动液晶面板76的诸如IC和TAB板之类的电子元件79临时压配到各向异性导电膜78上。接着，将液晶面板76传送到最终压配部分75，而压配工具75a最终以更高温度使每个临时压配部分配合以安装电子元件79。将其上如此安装了电子元件79的液晶面板载出部件安装装置71。

将参考图18A到18D描述液晶面板76的组装过程。液晶面板76由夹置在两个玻璃衬底80a和80b之间的液晶组成。一玻璃衬底80a的侧端部分突出以提供突出部81，而连接到用于驱动液晶的电极的连接电极82设置在突出部81的内表面。如图17B所示示例，当液晶面板76较小时突出部81仅设置在一个侧端部分，如图18B所示当液晶面板76具有中等尺寸时突出部81设置在接合成字母L形状的两个侧端部分，当液晶面板76较大时突出部81设置在接合成字母U形状的三个侧端部分。参考图18A，预先将起偏振片83a和83b附着到液晶面板76的除突出部81之外的两个表面上，而且将液晶面板76传送到处于图18B所示状态的部件安装装置71中。在部件安装装置71中，如上所述安装电子元件79以使其通过各向异性导电膜接合到设置在突出部81上的连接电极82。将处于图18C所示状态的液晶面板76载出，然后如图18D所示，每个电子元件79接合到印制线路板84而且液晶面板76安装到液晶显示设备(未示出)中。

在这样的液晶面板76中，如图19A所示将预定长度为L3的多个元件要接合部分——电子元件79接合到其上——按确定间隔设置在一玻璃衬底80a的突出部81中，而且在等离子体处理过程中优选地仅使元件要安装部分77进行等离子体处理。如图19B所示，有其中在中等尺寸或大尺寸液晶面板76中突出部81的宽度尺寸L4是数毫米到40毫米的情况，尤其当将液晶驱动IC安装到其上时。在那种情况下，要进行等离子体处理的面积变得很大。因此，当等离子体处理部分72通过施加普通电容耦合等离子体进行等离子体处理时需要大量的处理时间，所以不可能使等离子体处理合乎以下各向异性导电膜附着部73、临时压配部74以及最终压配部75的生产节拍。因此，不可能实现具有等离子体处理部分72、各向异性导电膜附着部分73、临时压配部分74、及最终压配部分75的生产线的部件安装装置71。

如图17A所示，根据这个实施例的等离子体处理部分72设置有担当移动装置的可在三个轴向移动并固定的机械手装置85，而且等离子体头安装在可在X-Y-Z三轴方向移动并固定的可动头85a上。通过载入和载出部分(未示出)将液晶面板76在等离子体头50的可移动范围下载入和载出，并将其安排和固定在预定位置。

等离子体头50具有第一实施例的图2A和2C中所示的结构。等离子体处理部分72具有图13的控制结构，而且其中的气体供应部分和流速控制部分的结构与第七实施例中的图14的结构相同。而且，液晶面板76的元件要安装部分77通过等离子体处理部分72的等离子体处理过程与参考图15描述的上述第七实施例基本相同，从而将省略其描述。根据处理过程，如上所述的等离子头50的移动路径是直的而且其移动控制简单，所以有可能高生产率地进行等离子体处理。

作为处理节拍的示例，在液晶面板76为10到20英寸的情况下，各向异性导电膜附着部分73花费5到7秒，临时压配部分74花费8到15秒，而最终压配部分75花费8到15秒。优选地将等离子体处理部分72的处理节拍设置得比各向异性导电膜附着部分73的处理节拍短，而这个实施例可以实现它。

在上述实施例中，使用具有等离子体头50的机械手装置85作为用于使等离子体头50相对于液晶面板76移动的移动装置，但该移动装置不限于此。例如，可以使用用于传送液晶面板76的传送装置作为移动装置而且等离子体头50可以固定地设置。此外，可以设置用于分别移动液晶面板76和等离子体头50的装置。

(第九实施例)

现在将参考图20A至20B描述根据本发明的部件安装装置的第九实施例。

在这个实施例中，如图20A和20B所示，将具有等离子体头50的机械手装置85设置在载入和载出部分(未示出)上以便于不妨碍各向异性导电膜附着部分73的各向异性导电膜附着装置73a。因此，将等离子体处理部分72和各向异性导电膜附着部分73并排设置。

在这个实施例中，将等离子体处理过程的处理节拍设置为3到8秒可以使等离子体处理部分72和各向异性导电膜附着部分73、临时压配部分74、及最终压配部分75的各个处理节拍统一为8至15秒。因此，有可能通过小型设备高生产率地将电子元件79安装到液晶面板76上。

在上述实施例中仅描述了将用于驱动平板显示器的电子元件79安装到诸如液晶显示面板76之类的平板显示器上的示例，但本发明不限于此。当将任意电子元件安装到各种类型的衬底上时，在安装元件之前优选地应用本发明通过等离子体处理来清洁衬底的元件要安装部分并重构其表面。

工业可应用性

如上所述，根据本发明，在反应空间中使第一惰性气体成为等离子体并作为初级等离子体将其喷射。该初级等离子体与第二惰性气体和活性气体的混合气体区碰撞而雪崩倍增地引起等离子体反应而且二次等离子体很大程度地扩张到整个混合气体区。因此，有可能在反应空间的透视方向和平面方向进行大范围等离子体处理。通过小输入功率产生进行大范围等离子体处理的大气压等离子体，所以本发明适用于大气压等离子体产生装置。特别地，本发明适用于安装在三维机械手装置上的小型大气压等离子体产生装置。

Claims (8)

1.一种用于产生大气压等离子体的方法，包括：

等离子体产生步骤，将第一惰性气体(5)供给到反应空间(1，24)并施加高频电场以从所述反应空间喷射由已成为等离子体的所述第一惰性气体构成的初级等离子体(6)；以及

等离子体扩展步骤，形成包含作为主要成分的第二惰性气体(12)和与之混合的适量活性气体(13)的混合气体区(10，29)以使所述初级等离子体与之碰撞以便产生由已成为所述等离子体的所述混合气体(8)构成的二次等离子体(11)。

2.一种等离子体处理方法，包括：

将第一惰性气体(5)供给到设置在等离子体头(50)中的反应空间(1，24)并施加高频电场以从所述反应空间连续喷射初级等离子体(6)；

在所述等离子体头中或其附近形成其中包含作为主要成分的第二惰性气体(12)和与之混和的适量活性气体(13)的混合气体区(10，29)以使所述初级等离子体与所述混合气体区碰撞而产生二次等离子体(11)；以及

仅在处理部分形成所述混合气体区并且当所述处理部分(46)进行所述等离子体处理时产生所述二次等离子体同时使所述等离子体头和处理对象(S)相对移动以通过在所述处理对象的所述处理部分上喷雾所产生的二次等离子体来进行所述处理。

3.一种用于将元件安装到衬底上的方法，包括：

将第一惰性气体(5)供给到反应空间(1，24)并对设置在所述反应空间附近的天线(3)施加高频电压以从所述反应空间喷射由感应耦合等离子体构成的初级等离子体(6)；

使所述初级等离子体与包含作为主要成分的第二惰性气体(12)和与之混合的适量活性气体(13)的混合气体区(10，29)碰撞以产生二次等离子体(11)；

将所产生的二次等离子体施加到表面(76)的元件要接合部分(77)上以进行等离子体处理；以及

将元件(19)接合到已进行所述等离子体处理的所述元件要接合部分上。

4.如权利要求3所述的用于将元件安装到衬底上的方法，其特征在于，

所述衬底(76)是平板显示器的面板，所述元件要接合部分(77)是设置在所述面板端部的连接电极(82)，所述元件包括附着在所述连接电极上的各向异性导电膜(78)和临时或最终压配于其上的用于驱动所述平板显示器的电子元件(79)，以及

部件安装步骤包括等离子体处理步骤、各向异性导电膜附着步骤、临时压配步骤、以及最终压配步骤。

5.一种大气压等离子体产生装置，包括：等离子体产生部分(2，14，21，23)和等离子体扩张部分(7，16，22，28)，所述等离子体产生部分包括反应空间(1，24)、用于将第一惰性气体(5)供给到所述反应空间的第一惰性气体供应装置(57，59)、以及用于对所述反应空间施加高频电场的高频电源(4)，所述等离子体产生部分从所述反应空间喷射由已变成等离子体的所述第一惰性气体构成的初级等离子体(6)，所述等离子体扩张部分包括包含作为主要成分的第二惰性气体(12)和与之混合的适量活性气体(13)以使所述喷射的初级等离子体与之碰撞的混合气体区(10，29)，所述等离子体扩张部分产生由已成为等离子体的所述混合气体构成的二次等离子体(11)。

6.一种等离子体处理装置包括：

具有用于喷射由已成为等离子体的第一惰性气体(5)构成的初级等离子体(6)的等离子体产生部分(2，14，21，23)和用于通过使所述初级等离子体碰撞到第二惰性气体(12)和活性气体(13)的混合气体区(10，29)以产生由已变成等离子体的混合气体(8)构成的二次等离子体(11)的等离子体扩张部分(7，16，22，28)的等离子体头(50)；

用于将所述第一惰性气体供给到所述等离子体产生部分的第一惰性气体供给装置(57，59)；

用于在所述等离子体产生部分上施加高频电场的高频电源(4)；

用于将所述第二惰性气体和所述活性气体供给到所述混合气体区的混合气体供给装置(58，60)；

用于使处理对象(S)和所述等离子体头相对移动的移动装置(42)；

用于识别所述等离子体头与所述处理对象的处理部分(46)相对定位的定时的装置(55，56)；以及

用于控制所述高频电源、所述各个气体供给装置(57，59，58，60)、以及所述移动装置的控制装置(51)，仅当所述等离子体头与所述处理对象的所述处理部分相对定位时所述控制装置操纵所述混合气体供给装置。

7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述移动装置(42)包括机械手装置(42)，而且所述等离子体头(50)安装在可在所述机械手装置的X、Y、及Z方向移动的可动头(44)上。

8.一种元件安装装置，包括：

具有等离子体头(50)和移动装置(85)的等离子体处理部分(72)，所述等离子体头(50)具有用于喷射初级等离子体(6)即第一惰性气体(5)的感应耦合等离子体的感应耦合等离子体产生部分(2，14，21)和用于使所述初级等离子体与包含第二惰性气体(12)和活性气体(13)的混合气体区(10，29)碰撞来产生由已变成等离子体的混合气体构成的二次等离子体(11)的等离子体扩张部分(7，16，22)，所述移动装置(85)使所述衬底(76)和所述等离子体头按照所述等离子体头沿着所述衬底(76)的元件要接合部分(77)相对移动的方式相对移动；以及

用于将元件(78，79)接合到所述衬底的所述元件要接合部分(77)上的元件接合部分(73，74，75)。

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