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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines
Drahtes, der einen Leiter und einen Isolator aufweist.
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Herkömmlich ist
die Technik gemäß der nach der
Prüfung
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer
JP-54152184 bekannt. Die Technik
geht dahin, dass eine Strahlung von Elektronenstrahlen auf eine
Harzisolierung eine Querverbindung aktiviert. Die Technik ist auf
die Vergrößerung einer
verbundenen Schicht des Isolators gerichtet. Insbesondere ist zwischen
der Strahlungsquelle von Elektronenstrahlen und einem Kabel eine
Metallplatte mit einer Öffnung
angeordnet. Eine Aufbringung einer Spannung mit Wechselstrom auf
einen Leiter des Kabels als positiven und auf die Metallplatte als
negativen Pol verhindert eine Ansammlung von Elektronen in dem Isolator.
Dies vergrößert für die Elektronenstrahlen
die Tiefe der Übertragung.
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Eine
weitere Technik, oder die Plasma-Bearbeitungsvorrichtunggemäß der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer Hei10-60140 ist ebenfalls
bekannt. Die Vorrichtung weist eine negative Elektrode und eine
mit einer Büchse
versehene Rolle auf, die entgegengesetzt zueinander in einem dekomprimierten
Behälter
angeordnet sind. Die mit einer Büchse
versehene Rolle wirkt als eine Erdungselektrode. Eine hohe Spannung
mit Wechselstrom wird zwischen diesen angelegt, um ein Argon (Ar)
Plasma zu erzeugen. Eine Basis, die zu bearbeiten ist, wird von
einer Zuführrolle über die
mit einer Büchse
versehene Rolle zugeführt, und
wird in eine Wickelrolle gewickelt.
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Darstellung
der Erfindung
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Das
bekannte Verfahren verwendet jedoch eine große Vorrichtung, die hohe Produktionskosten erzeugt.
Die Fixierung der Elektronenstrahlen in einer Richtung der Strahlung
macht es schwierig, Elektronenstrahlen auf das Kabel über den
Umfang von sämtlichen
Richtungen aufzustrahlen.
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Die
letztere Vorrichtung bearbeitet die Basis über den gesamten Umfang mit
einem Ar-Plasma. Jedoch bewirkt die Entladung eines Wechselstromes eine
Verkürzung
der Lebensdauer einer Batterie. Ein Metall wird von der Elektrode
infolge von Spritzen erzeugt, was Verunreinigung verursacht.
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Die
Erfindung ist auf ein Verfahren zum Bearbeiten eines Drahtes gerichtet,
bei dem nach und nach ein Isolator eines Drahtes über die
gesamte Oberfläche
bearbeitet wird, und eine Verunreinigung auf einem Metall verhindert
wird.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch das Verfahren gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen
sind in den weiteren Ansprüchen
beschrieben.
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Die
Plasma-Bearbeitungsvorrichtung weist einen Schwingungserzeuger zum
Erzeugen einer ersten Mikrowelle auf. Die Vorrichtung weist eine Schlitzstrahlantenne
zum Empfangen der ersten Mikrowelle und zum Abstrahlen einer zweiten
Mikrowelle in einer Form auf. Die Vorrichtung weist ein dielektrisches
Fenster zum Empfangen der zweiten Mikrowelle und zum Erzeugen eines
Oberflächenwellenplasmas
auf. Die Vorrichtung weist einen Förderer für ein Objekt, um dieses nahe
zu dem dielektrischen Fenster vorbeizuführen, auf.
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Vorzugsweise
weist die Vorrichtung einen Übertragungspfad
zum Übertragen
der ersten Mikrowelle in einer Richtung auf. Die Vorrichtung weist
einen Koaxial-Umwandler auf, der an einem vorderen Ende des Übertragungspfades
vorgesehen ist. Der Koaxial-Umwandler weist einen inneren Leiter
zum Umwandeln der ersten Mikrowelle von der Richtung in eine senkrechte
Richtung bezüglich
des Übertragungspfades
auf. Die Vorrichtung weist eine Entladungskammer auf, die an dem
dielektrischen Fenster vorgesehen ist. Die Schlitzstrahlantenne
ist an ein Ende des internen Leiters verbunden. Die Schlitzstrahlantenne
ist mit dem dielektrischen Fenster angebracht.
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Vorzugsweise
weist die Schlitzstrahlantenne ein Mittelteil auf. Die Antenne weist
ein Ringteil in einem Kreis konzentrisch mit dem Mittelteil zum
Umschließen
des Mittelteiles auf. Die Antenne weist einen Schlitz zwischen dem
Mittelteil und dem Ringteil auf.
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Vorzugsweise
weist das dielektrische Fenster eine Silikaplatte auf.
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Vorzugsweise
weist der Förderer
zwei Rollen zum Zuführen
und Aufwickeln des Objektes auf.
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Kurze Beschreibung
der beigefügten
Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht der Plasma-Bearbeitungsvorrichtung
gemäß der Ausführungsform der
Erfindung;
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2 ist
eine Schnittansicht der Entladungskammer gemäß 1;
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3A ist
eine Draufsicht einer Schlitzstrahlantenne gemäß 1; und
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3B ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IIIB-IIIB in 3A.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
Plasma-Bearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Gemäß 1 weist
die Plasma-Bearbeitungsvorrichtung 1 einen Schwingungserzeuger 2 zum
Erzeugen einer Mikrowelle auf. Die Vorrichtung 1 weist
einen Übertragungspfad 3 zum Übertragen der
Mikrowelle auf. Die Vorrichtung 1 weist eine rechtwinklige
Wellenführung 4 auf,
die an den Pfad 3 an dem vorderen Ende angeschlossen ist.
Die Wellenführung 4 weist
eine H-Welle oder eine TE-Welle (quer-elektrische Welle) für deren
Durchtritt auf. Die Vorrichtung 1 weist einen Koaxial-Umwandler 6 auf, der
an der Wellenführung 4 vorgesehen
ist. Der Umwandler 6 weist einen inneren Leiter 5 auf,
der dort hindurch senkrecht zu der Wellenführung 4 hindurchtritt.
Der Umwandler 6 wandelt die Mikrowelle von einer H-Welle
in eine TEM-Welle (elektrische und magnetische Querwelle) um. Die
Vorrichtung 1 weist einen koaxialen Leitungspfad 7 einer
Aluminiumröhre auf,
der an dem Umwandler 6 an dem unteren Teil vorgesehen ist.
Die Vorrichtung 1 weist eine Schlitzstrahlantenne 8 auf,
die an den internen Leiter 5 an dem unteren Ende vorgesehen
ist. Die Vorrichtung 1 weist ein Silikafenster 9 oder
ein Dielektrikum auf, das an die Schlitzstrahlantenne 8 an
der unteren Oberfläche
angebracht ist. Das Silikafenster 9 überträgt eine Mikrowelle dort hindurch.
Ein Teil der übertragenen
Mikrowelle schreitet an der Oberfläche des Silikafensters 9 voran.
Die Vorrichtung 1 weist eine Entladungskammer 10 auf,
die von dem koaxialen Leitungspfad 7 beabstandet ist, wobei
das Silikafenster 9 zwischen diesen vorgesehen ist. Die
Vorrichtung 1 weist zwei Rollen 12 auf. Die Rollen 12 führen einen
Draht W oder ein zu bearbeitendes Element zu und wickeln dieses
auf, das unmittelbar unterhalb des Silikafensters 9 vorbeitritt.
Die Vorrichtung 1 weist eine Gas-Steuerungseinrichtung 13 zum
Zuführen
eines Gases in die Entladungskammer 10 auf. Die Vorrichtung 1 weist
eine Vakuum-Evakuiervorrichtung 14 zum
Evakuieren der Entladungskammer 10 auf.
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Die
Schlitzstrahlantenne 8 und das Silikafenster 9 stehen
dicht miteinander in Kontakt. Die Antenne 8, wie in 3A und 3B gezeigt,
weist ein scheibenförmiges
Mittelteil 8A auf, das an dem mittleren Abschnitt angeordnet
ist. Die Antenne 8 weist ferner ein konzentrisch kreisförmiges Ringteil 8C auf, welches
das Mittelteil 8A einschließt. Das Mittel- und Ringteil 8A und 8C weist
einen vorbestimmten Schlitz oder Spalt 8B zwischen diesen
auf. Gemäß 1 und 2 weist
das Mittelteil 8 die Mitte an der oberen Oberfläche auf,
die mit dem internen Leiter 5 an dem unteren Ende unter
einem rechten Winkel angeschlossen ist. Der Schlitz 8B bildet
eine Breite mit einem Bereich von beispielsweise 12,5 mm bis 15,0 mm,
was eine hohe Energieeffizienz ermöglicht.
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Der Übertragungspfad 3 weist
eine Richtungskupplung 15A auf, die mit dem Schwingungserzeuger 2 verbunden
ist. Der Übertragungspfad 3 weist
einen Isolator 16 auf, der an die Richtungskupplung 15A verbunden
ist. Der Übertragungspfad weist
eine Umwandlungseinrichtung 17A auf, die an die Richtungskupplung 15B an
dem vorderen Ende verbunden ist. Der Übertragungspfad weist eine
automatische Passvorrichtung 18 an der Vorderseite der
Umwandlungseinrichtung 17A auf. Der Übertragungspfad 3 weist
eine Umwandlungseinrichtung 17B an der Vorderseite der
Passvorrichtung 18 auf.
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Der Übertragungspfad 3 überträgt eine
Mikrowelle in einer H01-Welle.
Ein Koaxial-Umwandler 6 ist derart konfiguriert, dass er
die Mikrowelle von einer H01-Welle zu einer TEM-Welle umwandelt.
Die Mikrowelle in einer TEM-Welle wird in die Entladungskammer 10 eingeführt, um
ein Plasma zu erzeugen. Das Plasma ist ein Oberflächenwellenplasma.
Ein elektrischer Draht W ist derart eingestellt, dass er durch einen
Bereich tritt, in dem das Oberflächenwellenplasma
erzeugt wird. Gemäß 2 ist
die Entladungskammer 10 an die Gas-Steuerungseinrichtung
durch die Gaseinführröhre 13 verbunden. Die
Evakuierungseinrichtung 15 ist an die Entladungskammer 10 durch
die Evakuierröhre 14A verbunden.
Eine Anpassung der Steuerungseinrichtung 13 und der Evakuiervorrichtung 14 ermöglicht eine Steuerung
des Plasmas bei einem Betriebszustand. Die Aufrechterhaltung einer
Umgebung innerhalb eines Dekompressionssystems, wie z.B. der Entladungskammer 10 erfordert
eine Abdichtung, wie z.B. eine Balgdichtung oder einen O-Ring, der
an angemessenen Stellen angeordnet ist.
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Das
Oberflächenwellenplasma
bedeutet, dass eine Welle entlang der Zwischenfläche zwischen zwei Medien übertragen
wird. Das Oberflächenwellenplasma überträgt an einer
Grenzfläche zwischen
einer Plasmaschicht mit hoher Dichte mit einer Frequenz gleich oder
mehr als einer Abschlussfrequenz und einem dielektrischen oder einem
Silikafenster 9. Wenn ein elektrisches Feld an einer Oberflächenwelle
mit einer Intensität
auftritt, die ausreicht, um ein neutrales Teilchen oder ein Atom
zu ionisieren, überträgt die Oberflächenwelle
und erzeugt somit ein Plasma. Die Erzeugung eines Plasmas bringt eine
Mikrowelle entweder in einer stehenden Welle oder einer pulsierenden
Welle mit sich. Insbesondere die pulsierende Welle ermöglicht die
Bearbeitung bei einer niedrigeren Temperatur als die stehende Welle, sogar
mit einer großen
vorliegenden Energie.
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Die
Vorrichtung 1 ermöglicht,
um ein derartiges Oberflächenwellenplasma
zu erzeugen, die Erzeugung eines Plasmas in einer ebenen Plattenform mit
einer großen
Fläche.
Eine Entladung ohne Elektrode ermöglicht eine Entladungsvorrichtung
mit einer langen Lebensdauer und eine flexible Formung des Plasmas.
Kein magnetisches Feld zum Zurückhalten
des erzeugten Plasmas verringert die Vorrichtung hinsichtlich der
Herstellungskosten.
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In
der Vorrichtung 1 ist die Schlitzstrahlantenne 8 in
einer Form zum Ausstrahlen der Energie mit höchster Effizienz ausgeführt, da
jeweilige Formarten verändert
werden. Gemäß 3A und 3B beabstandet
ein ringförmiger
Schlitz 8B das Mittelteil 8A und das kreisförmige Ringteil 8C voneinander.
Der Schlitz 8B mit einer Breite im Bereich zwischen 12,5
mm und 15,0 mm weist die hervorragendste Energieeffizienz auf und ermöglicht die
Erzeugung eines stabilen Plasmas. Ein zu bearbeitendes Objekt und
eine Plasmaquelle werden in einer Anordnungsbeziehung zwischen diesen
mit einer Eingangsenergie von 600 W ausgeführt. Als Ergebnis wird bestätigt, dass
der Schlitz 8B sogar mit einer Breite von etwa 60 mm eine
Wirkung in Hinblick auf Plasmabearbeitung erhält, und die Eigenschaften des
Isolators verbessert 8 (unter der Voraussetzung, dass die
Anordnungsbeziehung durch Eingangsenergie der Mikrowellen zum Variieren
eines Optimalzustandes variiert wird).
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Gemäß 2 weist
der elektrische Draht W einen Leiter W1 und einen Harzisolator W2
auf, der den Leiter W1 abdeckt. Die Vorrichtung 1 dient
der Durchführung
des elektrischen Drahtes W, wobei der Leiter W1 mit dem Harzisolator
W2 abgedeckt ist, durch den Bereich unmittelbar unterhalb des Silikafensters 9.
Dies ermöglicht,
dass der Isolator W2 an der Oberfläche nach und nach bearbeitet
wird. Das Oberflächenwellenplasma
ermöglicht
die freie Gestaltung des Plasmas hinsichtlich der Form, wobei eine
Plasmabearbeitung gemäß der Gestaltung
eines zu bearbeitenden Objekts ermöglicht wird. Die Bearbeitung
mit einem Oberflächenwellenplasma
ermöglicht,
dass der Isolator W2 an der Oberfläche gleichmäßig bearbeitet wird und erleichtert
eine Querverbindung und erteilt eine Eigenschaftsverbesserung bei
der Wasserabweisungsfähigkeit
oder Benässbarkeit.
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Obwohl
die Erfindung vorangehend unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die
oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.
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Modifikationen
und Veränderungen
der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen sind den Fachleuten
angesichts der oben genannten Technik bekannt. Der Bereich der Erfindung
ist durch die nachfolgenden Ansprüche definiert.
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Ein
zu bearbeitendes Objekt kann beispielsweise ein anderes Objekt sein,
das mit einem Harz oder Gummi bedeckt ist, ein anderes Objekt als
ein Draht W.
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Die
Ausführungsform
kann auf einen Recyclingvorgang angewendet werden, wo ein Draht
an den Isolator geschmolzen wird, um den Leiter herauszunehmen.
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Obwohl
der Mikrowellen-Übertragungspfad mehrere
Elemente aufweist, ist die Erfindung nicht auf die Verbindungsgestalt
beschränkt.
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Gemäß der Erfindung
wird das zu bearbeitende Objekt in der Nähe des dielektrischen Fensters bewegt.
Die Bewegung ermöglicht,
dass das Objekt an der Oberfläche
gleichmäßig durch
das Oberflächenwellenplasma
bearbeitet wird, was beispielsweise eine Querverbindung und eine
Wasserabweisungsfähigkeit
erreicht. Die Schlitzstrahlantenne als eine Nicht-Entladeelektrode
verlängert
die Lebensdauer einer Entladungseinrichtung und verhindert die Erzeugung
von bespritzten Objekten.
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Die
Erfindung ermöglicht,
dass das Plasma in einer vorbestimmten Form erzeugt wird.
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Die
Erfindung ermöglicht,
dass ein Objekt nach und nach durch Plasma bearbeitet wird.
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Die
Erfindung ermöglicht
eine Plasmabearbeitung eines Drahtes an einem Harzisolator zur Verbesserung
der Querverbindung, der Wasserabweisungsfähigkeit oder der Benässbarkeit.