CN102083554A

CN102083554A - 利用介质阻挡放电的表面制备的方法和设备

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Publication number: CN102083554A
Application number: CN2009801261203A
Authority: CN
Inventors: E·蒂克霍; J·勒克莱尔; E·米歇尔
Original assignee: AGC Glass Europe SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2029-07-16
Also published as: EA018888B1; JP2011528165A; EP2321070B1; US8470095B2; BRPI0915791B1; JP5558465B2; BRPI0915791A2; PL2321070T3; SI2321070T1; US20110174333A1; EA201100220A1; EP2321070A1; ES2399181T3; WO2010007135A1; EP2145701A1; CN102083554B

Abstract

一种用于基片(2)的表面制备方法，它包括把基片(2)引入反应室(6，106)中，或者使所述基片移动穿过反应室(6，106)。电介质档板(14，114)被置于电极(1，10，110)之间。产生高频电压，以产生丝状等离子体(12，112)。分子(8，108)被引入反应室(6，106)中。当与等离子体接触时，所述分子产生与基片的表面反应的活性物质。采用与设备的电感器并联放置的可调电感器(L)，以减小产生的电压和电流之间的相移，和增大其间电流在等离子体(12，112)中流动的时间。

Description

利用介质阻挡放电的表面制备的方法和设备

技术领域

本发明涉及在处理无机基片之前，无机基片的表面制备的方法和设备。

序言

存在提高原材料，诸如玻璃、钢或塑料等的质量的各种操作。在这些操作之中有表面处理和表面制备。这里，表面处理指的是在基片上沉积膜期间的处理，而如其名称所示，表面制备包括或者在于制备基片的表面，以使所述表面能够接受涂层，或者在于通过产生新的键合(表面活化)，修改基片的表面特性。本发明涉及一种利用介质阻抗放电(DBD)制备表面，以便清洁、除油、抛光、酸洗或以其它方式活化表面，从而改进和/或提高所述基片的表面性能的方法。特别地，本发明的目的是制备表面，特别是通过除去有机层或污染物，达到清洁基片的目的，通过除去无机层或污染物，达到使表面变亮的目的，或者通过在基片的表面上产生新的键合，达到活化表面的目的。

本发明还涉及应用尤其是连续应用所述DBD方法的设备。

背景技术

制备表面的主要操作的目的首先是除去有机残余物(例如，油)和有机残余物留住的所有夹杂物。该操作一般被称作“清洁”或“除油”。其次，表面经过处理，以减少氧化物(当存在氧化物时)。该操作一般被称为“酸洗”或“抛光”。这些操作是完整的工业过程的关键操作，因为如果对这些操作控制不好，那么会出现问题(在表面制备之后产生的涂层附着力不足；耐蚀性差；外观问题)，不能保证最终产品的质量。

两种表面制备技术主要被分为：尤其是借助于碱性或酸性溶液的电化学处理的湿法处理，和尤其是借助于等离子体放电的干法处理。

目前，表面制备基本上是利用“湿法”处理进行的。为了提高该方法的效率，在基片是导电基片的情况下，通常使表面制备与电解作用相结合。

尤其是就冶金来说，湿法处理的表面制备的第一操作是利用溶剂的粗清洗。该操作有助于除去大部分的有机污染物。第二操作是化学除油(在浴槽中)。这些除油操作都是用来破坏薄的油性残余物，它们除去95-98％的有机层。在该表面制备之后，残余污染物约为1mg/m²的量级。

除油浴液通常由NaOH基溶液和附加的产物构成。氢氧化钠使溶液具有皂化作用。

就导电基片来说，通常采用电解除油操作，诸如电解抛光。溶液被用作电解液，待处理的材料交替地占据阳极位置和/或阴极位置。折衷在于阴极-阳极/阳极-阴极式交变剥离(strip)偏压的使用。电解液的成分与除油溶液类似，不过操作条件随电解浴液的性质而不同。化学除油和电解除油操作被用于通过向基片赋予后续表面处理所需的润湿性，除去化学键合到基片上的有机界面。在该表面制备之后，残余污染物约为0.1mg/m²的量级。

同样在冶金领域中，在电解除油之后，通常必须腐蚀表面，以除去可能存在的氧化物。在氧化物的碱性或两性性质的条件下，使用酸性抛光溶液(硫酸H₂SO₄或者盐酸HCl)。就导电基片来说，也可增加电解抛光。和除油的情况一样，交变偏压被用于抛光。通常，交变偏压是阴极-阳极/阳极-阴极式的，不过其它组合也是可能的。

不过，由于环境和安全标准变得越来越限制和严格，这些方法变得非常昂贵，因为要求各行业限制使用的数量，和在排放之前对废水进行再循环。

对环境问题的一种可能解决方法在于利用真空等离子体或高压等离子体技术，替换用“湿法”处理获得的表面制备。这种技术的优点在于是环境友好的“干法”方法。在表面制备(表面清洁、抛光和活化)的领域中，经常使用的等离子体是其中气体的温度接近于环境温度的等离子体(非平衡等离子体)。它们允许在不修改材料的机械性能的情况下，对材料进行表面制备。

这样产生的等离子体的活性物质(电子、离子、亚稳态粒子、原子团等)一般具有数个eV的能量，从而引起表面化学键的离解或活化。

在等离子体技术中已知各种等离子体种类：

《辉光放电等离子体》或者均匀等离子体允许沉积非常均匀的薄膜涂层，要求相当低的能级。不过，它时间过长，为了保持稳定，必须被限制在有限的频率域内。它还允许更加受限的各种薄膜物质种类。

升高等离子体的能级会导致电弧的爆发。在电极之间放置电介质板可以获得辉光放电和电弧之间的中间态，称为“丝状”状态。丝状体本质上不稳定，不过带有高能级，允许降低处理时间，从而加速基片的速度。另一方面，由于丝状体的随机产生，因此获得材料的不合常理的均匀沉积速率，在给定面积上，在一个周期内产生非常大量(通常，10⁶/平方厘米·秒)的微放电。

EP-1381257，JP2001-035693和US 2007/205727提出产生辉光放电等离子体的设备。不过，这些设备在使用的HT变压器的次级中具有RLC式控制电路，其功能实质上是使获得的放电类型稳定。这些文献未提供既在低压下又在大气压下工作，和允许连续处理大面积，这意味产生约高达1兆瓦量级的有效电功率的优点，而本发明提供这样的优点。

下表总结了常规的化学方法和等离子体方法之间的主要差别。

为了维持非平衡等离子体(冷等离子体)，通常必须在降低的压力下工作。于是，许多已知的等离子体技术使用低压等离子体。于是，在低压等离子体领域进行了许多研究。不过，这种技术存在许多缺点。这种方法的一个优点在于它不能处理具有高蒸汽压的材料。除了其抽吸和设备投资成本之外，低压方法(例如，真空腐蚀)的另一个主要缺点在于方法的效率相对低。这证明关于导致在高压下或在大气压下获得冷等离子体的新方法的研究是必要的。

目前使用各种等离子体方法来制备各种基片的表面。具体可按照生成用于产生表面制备所必需的活性物质的能量的方式，区分这些等离子体方法。在这些各种方法之中，DBD方法结合了非平衡等离子体的优点，而不存在获得真空的问题所造成的缺陷。另外，它看起来有希望进行大面积表面制备。所涉及的基片可以是各种基片：玻璃、钢、陶瓷等。由于DBD方法产生冷(非平衡)等离子体，因此它也可适用于甚至热敏的各种基片，诸如有机聚合物、热塑性塑料等。

我们选择使用DBD，由于与其它等离子体方法相比，DBD具有既可在高压下，又可在大气压下工作，产生冷等离子体，和允许大面积内的连续制备的优点。

此外，选择的DBD方法导致“活化的”表面，能够实现要获得的材料或顶涂层的更好结合。

不过，DBD方法存在能量效率平庸的主要缺点：产生的大部分功率作为纯损耗被耗散。该问题主要归因于放电电路的容抗，容抗越高，电极之间的距离越大(从而，电极和置于电极间的基片之间的距离越大)。于是，放电中耗散的能量受到限制，从而降低了该方法的表面净化/活化效率。

发明内容

本发明的一个目的是提高用于表面制备的DBD方法的产出率和效率。

本发明的另一个目的是与施加的条件无关，都确保这种效率提高。所述施加的条件例如可由待制备的表面的种类(基片的厚度，基片的性质等)，待除去的各种有机层或无机层的性质等而变化。

本发明的一个主题是一种用于无机基片的表面制备的方法，所述方法包含下述操作：

-把基片引入反应室中，或者使基片移动通过反应室，在所述反应室中，放置至少两个电极，至少一个电介质挡板被放置在所述至少两个电极之间；

-产生振幅和频率稳定的高频电压，所述电压在所述至少两个电极之间产生丝状等离子体；

-采用与产生所述电压的设备的电感器并联放置的可调电感器，以便减小电压和产生的电流之间的相移；

-把至少一种分子引入反应室中，使得当与等离子体接触时，所述至少一种分子产生能够与基片的表面反应的活性物质；

-在开始所述方法或者在所述方法期间，调整由发生器电路提供的电压和/或频率，和/或电感，以获得最佳的反应特性；

-持续足以获得期望的表面制备的一段时间，使基片保持在反应室中。

应注意利用“操作”，而不是“步骤”限定了本发明的方法，即，不必按照上面说明这些操作的顺序相继执行这些操作。

本发明的方法的一个优点在于在电路中加入电感器提高了设备的功率因数，从而使得能够显著提高设备的效率，而且对所述方法来说，还能够产生足以获得高表面制备效率的有效能量。

按照一个优选实施例，调整由发生器电路提供的电压和/或频率，和/或电感的值，使得促进谐波的产生，所述谐波延长电压保持在用于维持电弧的电压的值之上的时间，结果是延长了等离子体产生时间。

该实施例的一个优点在于对相同的消耗功率来说，所述方法的效率被极大地提高。

按照一个有利的实施例，所述方法还包括下述操作：改变电极的位置和/或配置以获得最佳的反应特性。具体地说，使用这些标准来改变电路的特性，于是它们对电流的配置有影响。

按照一个有利的实施例，所述方法还包括下述操作：使反应室中的气氛达到预定压力。

按照一个优选实施例，反应室是开放的且包含用于基片的进入区和退出区，从而使本发明的方法能够被结合到连续表面处理操作中。

有利的是，基片是绝缘的且本身形成置于所述至少两个电极之间的电介质挡板。

有利的是，基片是导电的且本身构成电极。

分子最好以喷雾液体、气体或粉末的形式被引入到反应室中。

本发明的另一个主题是一种用于表面制备的设备，该设备包括：室；把基片引入或移入所述室中的传送装置和支承装置。高电压高频电源与置于基片两侧上的至少两个电极连接，至少一个电介质挡板被置于所述至少两个电极之间。就像设置把分子引入所述室中的装置一样，还设置电源调节/控制装置，所述分子适合于当与等离子体接触时，产生能够与基片的表面反应的活性物质。还设置残余气体抽吸装置。在所述设备中，与电源电路并联地放置可调电感器。该可调电感器的特性是它能够调制在电极之间产生的电压和由高电压源提供的总电流之间的相移。

这种设备的一个优点在于通过对现有设备进行一系列相对细小的修改就能够制造所述设备。

在所述设备中，电源调整装置和电感器控制装置被有利地耦接使得允许产生谐波，所述谐波延长使电极之间的电压保持在高于用于维持放电的电压的值的时间。

按照一个有利的实施例，所述室在其两端是开放的，从而使表面制备方法能够被结合到连续生产设备中。在这种情况下，所述室可以被有利地结合到钢生产线中。

按照一个有利的实施例，所述设备被结合到包括沉积设备的生产线中，所述室被放置在沉积设备的上游和/或下游，基片支承和/或传送装置包含至少一个辊。

有利的是，等离子体可在两个分开的区域中产生，每一个区域在基片的每一侧上，使得表面制备在基片的每一侧上同时地安排。

设备的功率优选至少100千瓦，或者更好的是至少200千瓦。最好，所述设备的功率至少500千瓦。实践中，设备的功率可以达到1兆瓦以上。

按照一个有利的实施例，所述设备包括移相电感器。该电感器包含由相互绝缘的一束导电元件构成的线圈，所述线圈缠绕在心轴上；磁性插棒式芯置于所述心轴内并与所述心轴隔离，并由插入物(insert)分成几个段；与插棒式芯连接的定位设备；将插棒式芯和定位设备连接的绝缘连接件；以及控制系统，控制系统能够作用于定位设备，使得调整磁性插棒式芯相对于心轴的位置。

附图说明

参考附图，根据本发明的具体实施例的下述详细说明，本发明的其它优点和特征将变得明显，附图中：

图1是用于表面制备的设备的示意侧视图；

图2是在形成等离子体之前，图1的设备的等效电路图；

图3是在产生等离子体之后，图1的设备的等效电路图；

图4是按照本发明的设备的等效电路图；

图5是常规设备中的电压/电流波形图；

图6是由于本发明的方法而获得的电压/电流波形图；

图7是本发明的设备的电源系统的更详细等效电路图；

图8是按照本发明的用于两侧基片表面制备的，其两端开启的设备的一个实施例的示意侧视图；

图9是按照本发明的用于两侧基片表面制备的，其两端封闭的设备的一个实施例的示意侧视图；

图10是就绝缘基片来说的设备的一个实施例的示意侧视图；

图11是用于按照本发明的设备的感应线圈的示意侧视图；

图12是在图11中所示的感应线圈中使用的一股绕组导线的截面图。

附图不必按比较绘制。

一般来说，在附图中，相似的元件用相同的附图标记表示，它们中的一些的编号用于区分相同元件的变形。

具体实施方式

图1是按照本发明的设备的示意图，这里，该设备被应用于采用“浮法玻璃”工艺的玻璃连续生产。具体地说，处理室被置于退火炉中。移动方向对应于图中的纸面的平面。在其运行移动中，玻璃板2进入两端(进入端和退出端)开放的“室”6。用于产生活性物质的分子8被引入室6中。应注意的是引入这些分子的方式(图1中逆流地)是作为例子给出的，并不排除任何其它形式的引入(垂直于基片等)。

在室6中放置沿与玻璃板2的运行方向垂直的轴延伸的两个电极1、10。图1中描述的电极的形状是作为例子给出的。不排除任何其它几何形状。

由于在这些电极1、10之间施加高频高压，因此产生等离子体12(用一系列的平行线示意表示)，从而产生源于引入室6的分子8的活性物质，使表面制备成为可能。电压优选为1kV-200kV之间的峰-峰值，进一步优选为5kV-100kV之间的峰-峰值，更优选为10kV-40kV之间的峰-峰值。频率优选为10kHz-1000kHz之间，进一步优选为20kHz-400kHz之间，更优选为50kHz-200kHz之间。

为了降低在两个电极之间直接形成电弧的可能风险，可在室中在两个电极1、10的位置之间放置电介质挡板14。由于室6是开放式的，因此还需要使用强力的抽吸装置，所述抽吸装置除去所述方法产生的反应产物。不用说，在连续的玻璃生产的退火炉中的上述内容加以必要的修正即可特别地适用于连续的钢生产中。就玻璃生产和钢生产来说，电极1还可有利地充当基片支承/输送装置。此外，在其中基片是导体基片的特殊情况中(冶金中通常就是这样)，所述基片本身可充当一个电极。

当希望使这种方法从实验阶段进入工业生产时，在这种方法中通常出现的问题是就产生等离子体消耗的能量来说获得的低效率。从而，必须提高该效率，以使该方法不仅在能量方面有利，而且使该方法可以产生足够的有效能量，从而有效率。于是，进行了涉及能量的所有因素的充分研究，从而使得能够非常示意性把所考虑的设备简化成如图2和3中所示的两个等效电路图。

图2是在点火，即在电极1、10之间施加高电压之前，设备的非常简化的等效电路图。在室6中建立放电实际上相当于添加并联和串联电容，即，C_p(与寄生电阻R_p并联的寄生电容)，C_d(电介质和/或基片的电容)和C_g(气体的电容)。

图3表示当产生等离子体时的相同电路图。此时，C_g被电阻R_g分流，电阻R_g代表等离子体的电阻。

在没有放电的情况下(即，只要在电极之间施加的电压低于点火电压)，R_g的值极高，电源提供的总电流实际上是纯电容性的，电抗部分实质上取决于上电极和/或下电极的绝缘体中的介电损耗，以及取决于基片。在放电期间，与其电容分量相比，流过等离子体的“有用”电流I_g总是保持较低水平。于是，电压源的使用受到限制，提供的功率消耗在产生很高的电抗性电流，而只有向放电提供“有功(watted)”(即，同相)功率(P_w＝R_gI_g ²)的有效分量才是有用的。

为了补偿有功功率的缺乏，考虑平行于设备放置起“蓄能器”作用的感应线圈L，使得能够产生与电容性负载吸收的能量反相的电流。这允许几乎完全地恢复所涉及的能量。于是，获得如图4中所示的等效电路图。

不过，应指出的是这种补偿并不与例如通过与电流分配线路并联地设置感应线圈而获得的补偿类似。这是因为这里所涉及的不是像配电网络中的情况一样的固定电容性分量，而是可按照频率(这里，千赫兹频率)，基片的厚度，和引入室中的反应物(它引起气体和等离子体等的电性能和介电特性的变化)显著变化的负载。从而，需要采用一种非常特殊类型的感应线圈，不仅能够经受在高功率设备中，当然也在高电压下，而且也在高频率下产生的负载条件，而且也具有按照在每种类型表面制备期间施加的条件相对细微地被调整的可能性。这是因为所产生的负载将变化，尤其是根据各种工艺参数，诸如产生的活性物质的性质、玻璃的厚度、基片和每个电极之间的气隙相应地变化。该气隙优选为0.5毫米-100毫米之间，进一步优选为1毫米-20毫米之间，更优选为3毫米-6毫米之间。

揭示以具体的实际方式采用本发明方法的可能性的各种试验发现了本发明方法的意料不到的有利结果。

图5表示部分引起DBD等离子体表面制备设备的效率平庸的另一种现象：当施加HF高电压时，对每个半周期来说，当施加的电压高于点火电压V₁时，只能在时间期t₁上维持放电。该时间间隔与上面说明的参数密切相关。当然，每个半周期重复该现象。于是，所述方法的效率受t₁与半周期的长度的比率限制。

按照傅里叶定律，如果电源供给非线性偶极子，那么所得到的电流将不是线性电流，将具有复数形式，所述复数形式可被分解成几条曲线，即具有“基”频率和谐波之和的曲线的叠加。

在当前情况下，发现在电路中加入感应线圈会引起与电流流经等离子体对应的曲线的失真，如图6中所示。利用傅里叶级数的原理，可把该曲线分解成基波和一系列的谐波，其中由于其振幅而最重要的谐波是3次和5次奇次谐波。从图6中可看出，与电流对应的曲线在时间间隔t₂上具有某种“平台”，所述时间间隔t₂远大于在图5中所示的曲线上观察到的时间间隔t₁。通过改变电路的特性，尤其是感应器L的频率和电感，可优化该时间间隔的长度。结果，在本发明的设备中，通过加入具有适当特性的可调感应线圈，在所有其它因素相同的情况下，不仅能够获得有效功率的提高，而且能够获得更长的放电时间，从而获得好得多的能量效率。

图7是比在图4中简述的等效电路图更完整的等效电路图，更好地证明了如果与现有技术相比的话设备本身的特殊特征。参见该电路图，可看出使得能够具有稳定并且最佳补偿的电压/电流曲线(cos

)的所有调整(滤波、补偿等)实质上都是对电源变压器602的初级601进行的。结果，为在变压器602的次级电路604中实现图6中所示的相移所必需的唯一调整手段是可变感应线圈606，它是特别为在很高电压下工作并且与等离子体发生器并联放置而设计的。

于是按照下述方式控制电源：使用非周期发生器，所述非周期发生器包括逆变器608(它把直流电源电流转换成交流电流)，并联的振荡电路，和用于调整工作频率和提供正确的有效功率的可变感应线圈LV1。被置于极高功率变压器的初级电路中的有功率控制器610及其相关安全电路(P/S)612。

多亏了图7中所示的电路图，因此之后按照使由LV2、C_r和C_p形成的负载保持非线性，以促进3次和5次谐波的方式调整感应线圈LV2的电感是非常容易的，所述3次和5次谐波使得每个半周期能够持续相当长的时间维持稳定的等离子体(参见图5和6)。

于是，分别对变压器的初级601和次级604进行的操作的作用明显相互矛盾：目标首先是(在初级中)增大设备的cos

(从而增大其表观效率)，此外，在次级中，该最佳值被降低使得产生谐波，这从而不合常理地提高等离子体沉积的效率。

如果除此之外，插入次级电路中的极高功率感应线圈被升高到非常高的电压，那么这样设计的设备包括对本领域的技术人员来说不合常理的一系列特征。

有效功率优选被增大至少10％，进一步优选的是被增大至少25％，更优选的是被增大至少50％。放电时间优选被增大至少15％，进一步优选的是被增大至少30％，更优选的是被增大至少60％。另外，应注意的是，为了确定感应线路的“最佳”电感，需要考虑电源电路(它包括变压器)的固有电感，所述固有电感不一定是可忽略的。由于电源电路具有自身的谐振频率，因此在某些条件下，L的电感被极大地降低。

在如上所述的方法的优点中，可以提到下述优点：

-由于表面制备效率的提高，因此能够减小使用的分子的量，从而附加地节省了成本；

-表面制备速率的增大，随之而来的结果是处理时间被减小。结果，能够连续处理以更高速度移动的基片。相反，能够减小处理室的宽度，从而能够节省不小的空间。

-在等离子体内发生的反应期间观察到活性分子的更好分解，于是表面制备的效率更好。结果，可在不必有预处理阶段的情况下制备表面。

最后，如图8中所示，通过明智地选择各种特性，还可同时作用于基片2的两侧，因为存在利用各种技巧(恰当布置的物理分离或抽吸设备)，在基片的两侧，在两个等离子体区(12、112)中引入不同分子8、108的可能性。此外，还可按照期望的制备标准，调整待制备的基片1和被电介质(14、114)覆盖的两个电极(10、110)之间的距离。不用说，所述设备的该等效电路图更复杂，并且仅仅由于按照本发明的设备的可调电感器的存在，就能够控制其特性。另外，充当串联电容器的两个气隙的存在预先降低了放电电流，以及本发明的好处。

不用说，上面关于连续表面制备设备说明的内容加以必要的修正即可适用于与不连续的基片(诸如预切割量的玻璃)相关的开放式设备。图9表示为不连续的基片表面制备设计的封闭式室(106)。在这种情况下，一个或多个封闭装置(132)使得能够在大气压下工作，或者在充分远离大气压的压力下(一般在10^-1Pa和110kPa之间)工作(就图1中所示的设备来说，需要使用强大的抽气装置，以便脱离环境压力)。就在低压下工作的方法来说，可以使用更大的气隙或者厚度更大的基片(在绝缘表面的情况下)。例如，这种表面制备设备可被结合到在低压下工作的磁控溅射类型膜沉积生产线中，表面制备显然在沉积阶段之前进行。

与在基片两侧产生等离子体相关的优点众多。事实上，关于两侧被处理的基片的技术应用的数目一直在增长。

图10是图9中所示的设备的变形。如果基片是绝缘基片，那么在制备室中的主流条件下，所述基片本身可以形成电介质挡板，使我们可不必使用附加的电介质挡板。从而能够免除至少一个附加的电介质挡板(14，114)。

图11是用于本发明的设备的补偿感应线圈20的一个实施例的简化表示。该感应线圈20实质上由缠绕心轴24的绕组22制成。由于其端子间的电压可为60kV，因此用于支承绕组的心轴的材料的选择非常重要。有利的是使用Acculon。仔细地绝缘并与由控制系统控制的定位设备28机械连接的插棒式芯26被置于该心轴24内。鉴于该感应线圈使用时需要面对的特殊工作条件，在其实际结构方面采用了一系列革新。从而，绕组22是用一束铜线30(参见图12)制成的，所述铜线被绝缘，以便增大HF电流的流动截面(考虑到趋肤效应)，还减小发热。从而，通过产生由相互绝缘的50股导线构成的导线束，能够把总的HF电流除以因数50。绕组节距被固定，使得匝间起弧的风险尽可能地小。于是优选由单层(single ply)制成的绕组，不过其结果是设备整体大。磁芯26的位置以及从而感应线圈20的电感被遥控地调整，使得能够在对操作员没有危险的情况下进行该操作。

对本领域的技术人员来说，显然本发明并不局限于上面例示和说明的例证实施例。本发明包含各个新特征，还包含各个新特征的组合。附图标记的存在不能被视为是限制性的。术语“包含”或术语“包括”的使用决不排除除所提及的元素之外的其它元素的存在。使用“一个”或“一”来介绍元素并不排除多个这些元素的存在。已经相对于具体实施例描述了本发明，不过所述具体实施例只是例证性的，不能视为对本发明的限制。

Claims

1.一种用于无机基片的表面制备方法，其特征在于它包括下述操作：

-把基片引入反应室(6，106)中，或者使基片移动通过反应室(6，106)，在所述反应室中放置至少两个电极(1，10，110)，至少一个电介质挡板(14，114)被放置在所述至少两个电极(1，10，110)之间；

-产生高频电压，所述电压在所述至少两个电极(1，10，110)之间产生丝状等离子体(12，112)；

-采用与产生所述电压的设备的固有电感器并联放置的可调电感器(L)，使得减小所述电压和产生的电流之间的相移；

-至少一种分子(8，108)被引入所述反应室(6，106)中，使得当与所述等离子体接触时，所述至少一种分子产生能够与所述基片的所述表面反应的活性物质；

-在开始所述方法或者在所述方法期间，由发生器电路提供的电压和/或频率和/或所述可调电感器(L)的电感被调整，以获得最佳的反应特性；

-使基片(2)在所述室中保留足以在所述基片的至少一侧上获得期望的表面制备的一段时间；

-由发生器电路提供的电压和/或频率和/或所述可调电感器(L)的电感被调整使得促进谐波的产生，所述谐波延长使所述电压保持高于用于维持放电的电压的时间。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于实质上促进3次谐波和5次谐波。

3.按照权利要求1和2中的任一项所述的方法，其特征在于所述方法还包括下述操作：改变至少一个电极(1，10，110)的位置和/或配置以获得最佳的反应特性。

4.按照权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于所述方法还包括下述操作：使所述室(6，106)中的气氛达到预定压力。

5.按照权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于所述室(6)是开放的，并且包括用于所述基片的进入区和退出区。

6.按照权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于所述室(106)在其两端是封闭的。

7.按照权利要求1-6中的任一项所述的方法，其特征在于所述基片(2)是绝缘的并且其本身形成电介质挡板。

8.按照权利要求1-6中的任一项所述的方法，其特征在于所述基片(2)是导电的并且其本身形成电极。

9.一种用于基片(2)的表面制备的设备，所述设备包括：室(6，106)；所述室中的用于所述基片的传送装置和支承装置；与至少两个电极(1，10，110)连接的高电压高频电源，所述电极被置于所述基片(2)的每一侧上；置于所述至少两个电极(1，10，110)之间的至少一个电介质挡板(14，114)；用于把分子(8，108)引入所述室(6，106)中的电源调节/控制装置，所述分子适合于当与丝状等离子体接触时，产生能够与所述基片的所述表面反应的活性物质；以及抽吸残余物质的装置，其特征在于，与所述电源电路的电感并联地放置的可调电感器(L)，所述可调电感器(L)的特性在于它能够产生在所述电极(1，10，110)之间产生的电压和由所述高电压源提供的总电流之间的相移。

10.按照权利要求9所述的表面制备设备，其特征在于用于调节电源的装置和用于控制电感(L)的装置被耦接使得允许产生谐波，所述谐波延长使所述电极(1，10，110)之间的电压保持在高于用于维持放电的电压的值的时间。

11.按照权利要求9或10所述的表面制备的设备，其特征在于所述室(6)在其两端是开放的。

12.按照权利要求9或10所述的表面制备的设备，其特征在于所述室(106)在其两端是封闭的。

13.按照权利要求9-11中的任一项所述的表面制备的设备，其特征在于所述室(6)被结合到连续和/或不连续的基片生产线中。

14.按照权利要求9、10或12所述的表面制备的设备，其特征在于所述室(106)被结合到不连续的基片生产线中。

15.按照权利要求9-14中的任一项所述的表面制备的设备，其特征在于所述支承和/或传送装置构成所述电极(1)中的一个。

16.按照权利要求9、10和12中的任一项所述的表面制备的设备，其特征在于它被结合到在低压下工作的沉积生产线中。

17.按照权利要求9-14和16中的任一项所述的表面制备的设备，其特征在于所述等离子体在位于所述基片的每一侧上的两个分开的区域中产生，使得所述表面在所述基片的每一侧上同时地制备。

18.按照权利要求9-17中的任一项所述的表面制备的设备，其特征在于所述设备的功率至少为100千瓦。

19.按照权利要求18所述的表面制备的设备，其特征在于所述设备的功率至少为200千瓦。

20.按照权利要求19所述的表面制备的设备，其特征在于所述设备的功率至少为500千瓦。

21.按照权利要求9-20中的任一项所述的表面制备的设备，其特征在于所述电感器包括：

-包含相互绝缘的一束导电元件(30)的线圈(22)，所述线圈缠绕在心轴(24)上；

-置于所述心轴(24)内并与所述心轴(24)隔离的磁性插棒式芯(26)；

-与所述插棒式芯(26)连接的定位设备(28)；

-将所述插棒式芯(26)与所述定位设备连接的绝缘连接件；和

-控制系统，能够作用于所述定位设备，使得调整所述磁性插棒式芯(26)相对于所述心轴(24)的位置。