CN102881551A - 具有气流限制机构的等离子体处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有气流限制机构的等离子体处理系统，属于等离子处理技术领域。包括外框、电极板、气体输送管道、抽真空系统、置料夹具；电极板、置料夹具、气体输送管道上设有的出气孔均位于外框所形成的真空腔体内；置料夹具为框架型结构，位于两块对应的电极板中间，气体输送管道位于置料夹具与电极板之间,其出气孔与所述置料夹具框架相对。本发明还公开一种等离子体处理方法，采用上述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，使气体均匀分布到电极板之间，充分电离产生均匀的等离子气体，再对处理样品进行等离子体处理。本发明能够均匀的进行等离子体处理，避免进行等离子体处理时产生的不均匀问题。还可以提高等离子体处理的效率。

Description

具有气流限制机构的等离子体处理系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种等离子处理技术，具体来说，特别是涉及一种可使气体均匀分布的具有气流限制机构的等离子体处理系统及其方法。

背景技术

目前，等离子处理设备广泛应用于等离子清洗、刻蚀、等离子镀、等离子涂覆、等离子灰化和表面活化、改性等场合。通过其处理，能够改善材料的润湿能力，使多种材料能够进行涂覆、镀等操作，增强粘合力、键合力，同时去除有机污染物、油污或油脂。

但是，在现有的等离子处理设备当中，所有的电极之间没有气流限制机构，气体也没有均匀的分布到每两片电极之间，气体在两片电极之间只能部分电离，还有一部分气体被真空泵抽走，由于产生的等离子气体不均匀，导致进行等离子体处理时，也会产生不均匀的问题。同时，由于气体在电极之间只能部分电离，产生等离子体的效率较低，也导致进行等离子体处理的效率降低。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种具有气流限制机构的等离子体处理系统，该系统可以产生均匀分布的等离子气体。

本发明的另一目的在于提供一种等离子体处理方法，该方法能够均匀的进行等离子体处理。

为实现本发明目的，提供以下技术方案：

本发明提供一种具有气流限制机构的等离子体处理系统，其技术方案如下：该具有气流限制机构的等离子体处理系统包括外框、电极板、气体输送管道、抽真空系统、置料夹具；所述电极板、置料夹具、气体输送管道上设有的出气孔均位于外框所形成的真空腔体内；所述置料夹具为框架型结构，位于两块对应的电极板中间，所述气体输送管道位于置料夹具与电极板之间,其出气孔与所述置料夹具框架相对。

当气体由气体输送管道的出气孔喷射出后，碰到置料夹具框架的阻挡，有效地控制了气流，使气体在电极板之间均匀分布，产生均匀的等离子气体，增加样品的等离子体处理均匀性。

下面对进一步技术方案进行说明：

在一些实施例中，所述气体输送管道沿置料夹具框架形状设置，其上均匀设有若干个出气孔，每个出气孔均与所述置料夹具框架相对。气体由若干个均匀分布的出气孔喷射出，进一步增加了气体在电极板之间分布的均匀性。

在一些实施例中，所述电极板至少为三块，均平行相对设置，且相邻电极板为不同极性，每两块电极板之间均设有置料夹具和气体输送管道。每两块电极板形成一个等离子体处理室，以此类推，每三块电极板形成两个等离子体处理室，整个真空腔体内形成多个处理室，使得该等离子体处理系统空间利用合理、结构紧凑，处理效率高。

在一些实施例中，所述多个置料夹具连为一体，形成置料夹具架，该置料夹具架下端设有滑轮。方便将置料夹具由真空腔体内拉出，收放待处理样品。

在一些实施例中，该具有气流限制机构的等离子体处理系统还包括气体限制挡板，所述抽真空系统包括真空管道和真空泵；所述真空管道一端连接真空泵，另一端开口于外框内壁，形成抽真空口；所述气体限制挡板位于抽真空口前方，将抽真空口遮挡，并与抽真空口相隔预定距离。通过气体限制挡板的阻挡限流作用，有效控制气体流动方向，防止气体直接被真空泵抽走，进一步增加了气体在电极板之间分布的均匀性。

在一些实施例中，所述气体限制挡板与开有抽真空口的外框平行设置，该气体限制挡板四周边缘与真空腔体内壁之间留有供气体流动的空隙。最大限度的控制气体流动方向，使气体仅能从该空隙中流走，增加其在真空腔体内的均匀性。

在一些实施例中，所述抽真空口设置的方向与出气孔出气方向一致。保证出气孔的出气方向与抽真空方向一致，使气体可以均匀的进入真空腔体内。

在一些实施例中，所述置料夹具两侧分别设有两条所述气体输送管道。使气体由在真空腔体内更加均匀分布的出气孔喷射出，进一步增加了气体在电极板之间分布的均匀性。

在一些实施例中，所述置料夹具上沿电极板平面方向开有供等离子处理样品放入的条形通孔。方便处理样品的收放。

本发明还提供一种等离子体处理方法，能够均匀的进行等离子体处理，采用上述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，气体通过气体输送管道的出气孔喷出，经置料夹具阻挡，从而分散流出，使气体均匀分布到电极板之间，充分电离产生均匀的等离子气体，再对处理样品进行等离子体处理。

现有技术中，为了使等离子气体分散均匀，多是通过扩散室和可使气体呈喷淋状喷出的簇射头实现，而本发明提供的等离子体处理方法，是通过置料夹具等气流限制机构的限制作用，使气体均匀分布，达到均匀的进行等离子体处理的目的，避免进行等离子体处理时，产生的不均匀问题。还可以提高等离子体处理的效率。

下面对前述技术方案的优点进行说明：

本发明所提供的具有气流限制机构的等离子体处理系统，利用置料夹具，有效地控制了气流，使气体在电极板之间均匀分布，产生均匀的等离子气体，增加样品的等离子体处理均匀性。并通过在气体输送管道上均匀设有若干个出气孔，及设置气体限制挡板来进一步增加气体在电极板之间分布的均匀性，从而可以产生均匀分布的等离子气体，改善目前等离子体处理均匀性问题。还通过设置多块电极板，在真空腔体内形成多个等离子体处理室，具有空间利用合理、结构紧凑，处理效率高的特点。

本发明所提供的等离子体处理方法，能够使气体均匀分布到电极板之间，充分电离产生均匀的等离子气体，避免进行等离子体处理时，产生的不均匀问题。还可以提高等离子体处理的效率。

附图说明

图1是本发明实施例所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统示意图；

图2是本发明实施例所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统正视图；

图3是气体限制挡板和抽真空系统结构示意图；

图4是真空腔体内各部件结构示意图；

图5是图4中A部分局部放大图；

图6是置料夹具架部分由真空腔体中滑出示意图；

图7是置料夹具架与处理样品配合示意图；

图8是图7中B部分局部放大图。

附图标记说明：1.外框；2.电极板；3.气体输送管道；4.置料夹具；41.置料夹具框架；411.条形通孔；42.滑轮；5.真空腔体；6.抽真空系统；61.真空管道；611.抽真空口；7.气体限制挡板；8.处理样品。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1-2所示，一种离子体处理系统，包括外框1、电极板2、气体输送管道3、抽真空系统6、置料夹具4；所述电极板2、置料夹具4、气体输送管道3上设有的出气孔均位于外框1所形成的真空腔体5内；如图4-5所示，所述置料夹具4为框架型结构，是由四条实心的金属材料制成的产品保持架，位于两块对应的电极板2中间，所述气体输送管道3位于置料夹具4与电极板2之间,其出气孔与所述置料夹具框架41正对。

该出气孔为圆形，直径为1-2mm。所述电极面积为0.3-1.5平方米，优选0.7平方米。所述离子体处理系统还包括等离子体激励源，与所述电极板2连接，用于给电极板2提供电力。

当气体由气体输送管道3的出气孔喷射出后，碰到置料夹具框架41的阻挡，有效地控制了气流，使气体在电极板2之间均匀分布，产生均匀的等离子气体，增加处理样品8的等离子体处理均匀性。

所述气体输送管道3沿置料夹具框架41形状设置，其上均匀设有若干个出气孔，每个出气孔均与所述置料夹具框架41正对。气体由若干个均匀分布的出气孔喷射出，进一步增加了气体在电极板2之间分布的均匀性。

所述电极板2为十六块，均平行相对设置，且相邻电极板2为不同极性，每两块电极板2之间均设有置料夹具4和气体输送管道3。每两块电极板2形成一个等离子体处理室，以此类推，每三块电极板2形成两个等离子体处理室，整个真空腔体5内形成多个处理室，使得该等离子体处理系统空间利用合理、结构紧凑，处理效率高。

如图6所示，所述多个置料夹具4连为一体，形成置料夹具架，该置料夹具架下端设有滑轮42。方便将置料夹具4由真空腔体5内拉出，收放处理样品8。

如图3所示，该具有气流限制机构的等离子体处理系统还包括由实心金属板制成的气体限制挡板7，所述抽真空系统6包括真空管道61和真空泵；所述真空管道61一端连接真空泵，另一端开口于外框1内壁，形成抽真空口611；所述气体限制挡板7位于抽真空口611前方，将抽真空口611遮挡，并与抽真空口611相隔60mm。通过气体限制挡板7的阻挡限流作用，有效控制气体流动方向，防止气体直接被真空泵抽走，进一步增加了气体在电极板2之间分布的均匀性。

所述气体限制挡板7与开有抽真空口611的外框1平行设置，该气体限制挡板7四周边缘与真空腔体5内壁之间留有供气体流动的空隙，该空隙宽度为25mm。最大限度的控制气体流动方向，使气体仅能从该空隙中流走，增加其在真空腔体5内的均匀性。

所述抽真空口611设置的方向与出气孔出气方向一致。保证出气孔的出气方向与抽真空方向一致，使气体可以均匀的进入真空腔体5内。

所述置料夹具4两侧分别设有两条所述气体输送管道3。使气体由在真空腔体5内更加均匀分布的出气孔喷射出，进一步增加了气体在电极板2之间分布的均匀性。

如图7-8所示，所述置料夹具4上沿电极板2平面方向开有供等离子处理样品放入的条形通孔411。该通孔宽度为6mm，方便处理样品8的收放。

利用本实施例的具有气流限制机构的等离子体处理系统进行的等离子体处理方法，该方法采用上述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，气体由沿置料夹具框架41形状设置的气体输送管道3出气孔喷射出后，碰到置料夹具框架41的阻挡，有效地控制了气流，使气体在电极板2之间均匀分布，并且还设有气体限制挡板7，该气体限制挡板7将抽真空口611遮挡，其四周边缘与真空腔体5内壁之间留有供气体流动的空隙，最大限度的控制气体流动方向，使气体仅能从该空隙中流走，进一步增加气体在真空腔体5内的均匀性，使气体均匀分布到电极板2之间，充分电离产生均匀的等离子气体，再对处理样品进行等离子体处理。

该方法能够均匀的进行等离子体处理，避免进行等离子体处理时产生的不均匀问题。还可以提高等离子体处理的效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有气流限制机构的等离子体处理系统，包括外框、电极板、气体输送管道、抽真空系统、置料夹具；所述电极板、置料夹具、气体输送管道上设有的出气孔均位于外框所形成的真空腔体内；

其特征在于，所述置料夹具为框架型结构，位于两块对应的电极板中间，所述气体输送管道位于置料夹具与电极板之间,其出气孔与所述置料夹具框架相对。

2.根据权利要求1所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，其特征在于，所述气体输送管道沿置料夹具框架形状设置，其上均匀设有若干个出气孔，每个出气孔均与所述置料夹具框架相对。

3.根据权利要求1所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，其特征在于，所述电极板至少为三块，均平行相对设置，且相邻电极板为不同极性，每两块电极板之间均设有置料夹具和气体输送管道。

4.根据权利要求3所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，其特征在于，所述多个置料夹具连为一体，形成置料夹具架，该置料夹具架下端设有滑轮。

5.根据权利要求1所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，其特征在于，还包括气体限制挡板，所述抽真空系统包括真空管道和真空泵；所述真空管道一端连接真空泵，另一端开口于外框内壁，形成抽真空口；所述气体限制挡板位于抽真空口前方，将抽真空口遮挡，并与抽真空口相隔预定距离。

6.根据权利要求5所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，其特征在于，所述气体限制挡板与开有抽真空口的外框平行设置，该气体限制挡板四周边缘与真空腔体内壁之间留有供气体流动的空隙。

7.根据权利要求5所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，其特征在于，所述抽真空口设置的方向与出气孔出气方向一致。

8.根据权利要求1-7任一项所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，其特征在于，所述置料夹具两侧分别设有两条所述气体输送管道。

9.根据权利要求1所述的具有气流限制机构的等离子体处理系统，其特征在于，所述置料夹具上沿电极板平面方向开有供等离子处理样品放入的条形通孔。

10.一种等离子体处理方法，其特征在于，采用上述权利要求1-9任一项的具有气流限制机构的等离子体处理系统，气体通过气体输送管道的出气孔喷出，经置料夹具阻挡，从而分散流出，使气体均匀分布到电极板之间，充分电离产生均匀的等离子气体，再对处理样品进行等离子体处理。

Images