JP2000340556A - 絶縁物の表面処理方法 - Google Patents
絶縁物の表面処理方法Info
- Publication number
- JP2000340556A JP2000340556A JP11152936A JP15293699A JP2000340556A JP 2000340556 A JP2000340556 A JP 2000340556A JP 11152936 A JP11152936 A JP 11152936A JP 15293699 A JP15293699 A JP 15293699A JP 2000340556 A JP2000340556 A JP 2000340556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- electron beam
- surface treatment
- insulator
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000012212 insulator Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 36
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000007541 indentation hardness test Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
- C03C23/004—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by electrons, protons or alpha-particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/16—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. infrared heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0866—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation
- B29C2035/0877—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation using electron radiation, e.g. beta-rays
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面処理の対象が絶縁物であっても効果的に
電子線を照射して表面処理を施す。 【解決手段】 絶縁物１１に対して電子線を照射するに
際して、パルス電源１４により、この絶縁物１１に対し
てパルス状電圧を印加する。これにより、絶縁物１１が
チャージアップした状態となってしまうことを防止す
る。
電子線を照射して表面処理を施す。 【解決手段】 絶縁物１１に対して電子線を照射するに
際して、パルス電源１４により、この絶縁物１１に対し
てパルス状電圧を印加する。これにより、絶縁物１１が
チャージアップした状態となってしまうことを防止す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁物に電子線を
照射することにより、当該絶縁物の表面を処理する表面
処理方法に関する。
照射することにより、当該絶縁物の表面を処理する表面
処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】被処理物に対して表面処理を施すことに
より、硬度、弾塑性、電気伝導度、潤滑性、耐久性、耐
湿性、耐蝕性、濡れ性、気体透過率などの各種物理的・
化学的特性を改善する手法としては、例えば、この被処
理物に対して電子線を照射することで表面改質を施す手
法（以下、電子線照射法と称する。）が知られている。
より、硬度、弾塑性、電気伝導度、潤滑性、耐久性、耐
湿性、耐蝕性、濡れ性、気体透過率などの各種物理的・
化学的特性を改善する手法としては、例えば、この被処
理物に対して電子線を照射することで表面改質を施す手
法（以下、電子線照射法と称する。）が知られている。
【０００３】この電子線照射法は、図６に示すように、
真空容器内のホルダ１００に固定された被処理物１０１
に対して、電子線源１０２から電子線１０３を照射する
ことによって行われる。この電子線照射法は、被処理物
１０１を加熱する必要がなく、また、電子線の照射エネ
ルギーを制御することによって被処理物１０１の様々な
特性を改善することができることから、従来から半導体
製造の分野などで用いられている。
真空容器内のホルダ１００に固定された被処理物１０１
に対して、電子線源１０２から電子線１０３を照射する
ことによって行われる。この電子線照射法は、被処理物
１０１を加熱する必要がなく、また、電子線の照射エネ
ルギーを制御することによって被処理物１０１の様々な
特性を改善することができることから、従来から半導体
製造の分野などで用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような電子線照射法は、従来、主として、被処理物１
０１が金属等の導電性を有する材料によって形成されて
いる場合に限定されて用いられていた。或いは、被処理
物１０１がプラスチック等の絶縁物によって形成されて
いる場合でも、例えば重合処理等のような短時間での処
理を必要としない用途に限定されて用いられていた。な
ぜなら、被処理物１０１が絶縁物の場合に電子線照射法
を適用すると、この被処理物１０１に電荷がたまってし
まい、いわゆるチャージアップした状態になってしま
う。この場合に、被処理物１０１に対して電子線を効果
的に照射することができなくなる。したがって、絶縁物
に対して電子線照射法を適用する場合には、プロセス時
間が長くなってしまい、生産性を向上させることが困難
であるといった問題があった。
たような電子線照射法は、従来、主として、被処理物１
０１が金属等の導電性を有する材料によって形成されて
いる場合に限定されて用いられていた。或いは、被処理
物１０１がプラスチック等の絶縁物によって形成されて
いる場合でも、例えば重合処理等のような短時間での処
理を必要としない用途に限定されて用いられていた。な
ぜなら、被処理物１０１が絶縁物の場合に電子線照射法
を適用すると、この被処理物１０１に電荷がたまってし
まい、いわゆるチャージアップした状態になってしま
う。この場合に、被処理物１０１に対して電子線を効果
的に照射することができなくなる。したがって、絶縁物
に対して電子線照射法を適用する場合には、プロセス時
間が長くなってしまい、生産性を向上させることが困難
であるといった問題があった。
【０００５】また、従来の電子線照射法では、被処理物
１０１が例えばガラス材料のような絶縁物によって形成
されている場合に、ガラス材料が電子線を照射されるこ
とによって加熱され、導電性が生じてチャージアップを
中和している。ところが、例えば、プラスチック等の絶
縁物に対して従来の電子線照射法を適用しようとした場
合には、電子線加熱によって被処理物１０１が溶融した
り変形したりしてしまうといった問題があった。
１０１が例えばガラス材料のような絶縁物によって形成
されている場合に、ガラス材料が電子線を照射されるこ
とによって加熱され、導電性が生じてチャージアップを
中和している。ところが、例えば、プラスチック等の絶
縁物に対して従来の電子線照射法を適用しようとした場
合には、電子線加熱によって被処理物１０１が溶融した
り変形したりしてしまうといった問題があった。
【０００６】本発明は、以上のような従来の実状に鑑み
て提案されたものであり、表面処理の対象が絶縁物であ
っても、電子線照射法によって効果的に表面処理を施す
ことが可能な絶縁物の表面処理方法を提供することを目
的とする。
て提案されたものであり、表面処理の対象が絶縁物であ
っても、電子線照射法によって効果的に表面処理を施す
ことが可能な絶縁物の表面処理方法を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る絶縁物の表
面処理方法は、絶縁物に電子線を照射することにより当
該絶縁物の表面を処理する絶縁物の表面処理方法であ
る。上記絶縁物に電子線を照射すると同時に、当該絶縁
物に対してパルス状電圧を印加する。
面処理方法は、絶縁物に電子線を照射することにより当
該絶縁物の表面を処理する絶縁物の表面処理方法であ
る。上記絶縁物に電子線を照射すると同時に、当該絶縁
物に対してパルス状電圧を印加する。
【０００８】以上のような絶縁物の表面処理方法によれ
ば、絶縁物に対して連続的に電子線を照射した場合であ
っても、パルス状電圧を印加することによって、この絶
縁物が電気的な平衡状態、いわゆるチャージアップした
状態になってしまうことを防止することができる。した
がって、絶縁物に対しても連続的且つ効果的に電子線を
照射することができる。
ば、絶縁物に対して連続的に電子線を照射した場合であ
っても、パルス状電圧を印加することによって、この絶
縁物が電気的な平衡状態、いわゆるチャージアップした
状態になってしまうことを防止することができる。した
がって、絶縁物に対しても連続的且つ効果的に電子線を
照射することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、本
発明に係る絶縁物の表面処理法を、図１に示すような表
面処理装置１０を用いて行う場合について説明する。こ
の表面処理装置１０は、絶縁物からなる被処理物１１に
対して電子線を照射することによって、いわゆる電子線
照射法により被処理物１１の表面を処理する表面処理装
置である。
て、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、本
発明に係る絶縁物の表面処理法を、図１に示すような表
面処理装置１０を用いて行う場合について説明する。こ
の表面処理装置１０は、絶縁物からなる被処理物１１に
対して電子線を照射することによって、いわゆる電子線
照射法により被処理物１１の表面を処理する表面処理装
置である。
【００１０】本発明において、表面処理の対象となる被
処理物１１の材料としては、例えば、アモルファスポリ
オレフィン（ＡＰＯ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテ
レフタラート（ＰＥＴ）、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂及び塩化ビニル樹脂等のプラスチッ
ク、或いはカーボン、ガラス等が挙げられる。
処理物１１の材料としては、例えば、アモルファスポリ
オレフィン（ＡＰＯ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテ
レフタラート（ＰＥＴ）、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂及び塩化ビニル樹脂等のプラスチッ
ク、或いはカーボン、ガラス等が挙げられる。
【００１１】表面処理装置１０は、図１に示すように、
真空容器（図示せず。）内に設置されたホルダ１２と、
このホルダ１２に固定された被処理物１１に対して電子
線を照射する電子線源１３と、被処理物１１に対してパ
ルス状電圧を印加するパルス電源１４とを備える。真空
容器は、例えばクライオポンプ等の真空ポンプによって
内部が排気され、１０-6Ｔｏｒｒ以下程度の高い真空状
態に保たれる。
真空容器（図示せず。）内に設置されたホルダ１２と、
このホルダ１２に固定された被処理物１１に対して電子
線を照射する電子線源１３と、被処理物１１に対してパ
ルス状電圧を印加するパルス電源１４とを備える。真空
容器は、例えばクライオポンプ等の真空ポンプによって
内部が排気され、１０-6Ｔｏｒｒ以下程度の高い真空状
態に保たれる。
【００１２】ホルダ１２は、被処理物１１を支持するた
めのものであり、真空容器に取り付けられた絶縁性の支
持部材によって、真空容器の内部に固定支持されてい
る。絶縁物からなる被処理物１１に対して表面処理を施
す際に、この被処理物１１は、ホルダ１２に固定され
る。
めのものであり、真空容器に取り付けられた絶縁性の支
持部材によって、真空容器の内部に固定支持されてい
る。絶縁物からなる被処理物１１に対して表面処理を施
す際に、この被処理物１１は、ホルダ１２に固定され
る。
【００１３】また、ホルダ１２には、冷却水導入用パイ
プ（図示せず。）が組み込まれている。この冷却水導入
用パイプは、例えば、ホルダ１２の支持部材を介して、
真空容器の外部に導出されている。この冷却水導入用パ
イプに冷却水を流すことにより、ホルダ１２に固定され
た被処理物１１を冷却することができる。
プ（図示せず。）が組み込まれている。この冷却水導入
用パイプは、例えば、ホルダ１２の支持部材を介して、
真空容器の外部に導出されている。この冷却水導入用パ
イプに冷却水を流すことにより、ホルダ１２に固定され
た被処理物１１を冷却することができる。
【００１４】被処理物１１に対して、電子線照射法によ
り電子線を照射すると、被処理物１１の温度が上昇す
る。しかしながら、被処理物１１が、例えばプラスチッ
ク等のように高温での処理が好ましくない材料からなる
場合には、電子線照射時に温度が上昇してしまうことは
問題である。しかしながら、この表面処理装置１０で
は、水冷機能を備えたホルダ１２を備えていることによ
り、被処理物１１に対して電子線を照射する際に、この
被処理物１１の温度を制御することが可能とされてい
る。したがって、表面処理装置１０は、被処理物１２
が、例えばプラスチック等のように高温での処理が好ま
しくない材料からなる場合でも、この被処理物１１の温
度上昇を抑えて、電子線照射を行うことができる。
り電子線を照射すると、被処理物１１の温度が上昇す
る。しかしながら、被処理物１１が、例えばプラスチッ
ク等のように高温での処理が好ましくない材料からなる
場合には、電子線照射時に温度が上昇してしまうことは
問題である。しかしながら、この表面処理装置１０で
は、水冷機能を備えたホルダ１２を備えていることによ
り、被処理物１１に対して電子線を照射する際に、この
被処理物１１の温度を制御することが可能とされてい
る。したがって、表面処理装置１０は、被処理物１２
が、例えばプラスチック等のように高温での処理が好ま
しくない材料からなる場合でも、この被処理物１１の温
度上昇を抑えて、電子線照射を行うことができる。
【００１５】電子線源１３は、被処理物１１に対して照
射する電子線を発生させる機能を有している。電子線源
１３としては、例えば、ホロカソードやフィラメントカ
ソードなどの陰極（カソード）を備えて構成された、い
わゆる電子銃を用いることができる。なお、本発明は、
電子線源１３の構成に限定されるものではなく、従来か
ら用いられているような各種構成の電子銃を用いること
ができる。
射する電子線を発生させる機能を有している。電子線源
１３としては、例えば、ホロカソードやフィラメントカ
ソードなどの陰極（カソード）を備えて構成された、い
わゆる電子銃を用いることができる。なお、本発明は、
電子線源１３の構成に限定されるものではなく、従来か
ら用いられているような各種構成の電子銃を用いること
ができる。
【００１６】パルス電源１４は、真空容器内のホルダ１
２と電気的に接続されてなり、ホルダ１２を介して、被
処理物１１に対してパルス状電圧を印加する機能を有し
ている。パルス電源１４は、従来から用いられている各
種回路構成によって構成することができるが、以下では
その一例を挙げて説明する。
２と電気的に接続されてなり、ホルダ１２を介して、被
処理物１１に対してパルス状電圧を印加する機能を有し
ている。パルス電源１４は、従来から用いられている各
種回路構成によって構成することができるが、以下では
その一例を挙げて説明する。
【００１７】パルス電源１４は、例えば、図２に示すよ
うに、正の直流電圧源となる第１の電源２１と、負の直
流電圧源となる第２の電源２２と、第１の電源２１から
の直流電圧をパルス状電圧に変換する第１のインバータ
回路２３と、第２の電源２２からの直流電圧をパルス状
電圧に変換する第２のインバータ回路２４と、第１及び
第２のインバータ回路２３，２４からのパルス状電圧を
昇圧するパルストランス２５と、第１及び第２のインバ
ータ回路２３，２４を制御する制御回路２６と、制御回
路２６の動作を制御するコンピュータ２７とを備える。
うに、正の直流電圧源となる第１の電源２１と、負の直
流電圧源となる第２の電源２２と、第１の電源２１から
の直流電圧をパルス状電圧に変換する第１のインバータ
回路２３と、第２の電源２２からの直流電圧をパルス状
電圧に変換する第２のインバータ回路２４と、第１及び
第２のインバータ回路２３，２４からのパルス状電圧を
昇圧するパルストランス２５と、第１及び第２のインバ
ータ回路２３，２４を制御する制御回路２６と、制御回
路２６の動作を制御するコンピュータ２７とを備える。
【００１８】このパルス電源１４では、第１のインバー
タ回路２３により、第１の電源２１からの正の直流電圧
をパルス状電圧に変換するとともに、第２のインバータ
回路２４により、第２の電源２２からの負の直流電圧を
パルス状電圧に変換する。
タ回路２３により、第１の電源２１からの正の直流電圧
をパルス状電圧に変換するとともに、第２のインバータ
回路２４により、第２の電源２２からの負の直流電圧を
パルス状電圧に変換する。
【００１９】これらインバータ回路２３，２４からの出
力は、制御回路２６により制御される。すなわち、この
パルス電源１４は、正のパルス状電圧を出力する第１の
インバータ回路２３と、負のパルス状電圧を出力する第
２のインバータ回路２４とが並列に動作するとともに、
それらのインバータ回路２３，２４から出力される正負
のパルス状電圧をそれぞれ独立に、パルスピーク値、パ
ルス立ち上がり時間、パルス間隔及びパルス幅等を変化
させることが可能とされている。
力は、制御回路２６により制御される。すなわち、この
パルス電源１４は、正のパルス状電圧を出力する第１の
インバータ回路２３と、負のパルス状電圧を出力する第
２のインバータ回路２４とが並列に動作するとともに、
それらのインバータ回路２３，２４から出力される正負
のパルス状電圧をそれぞれ独立に、パルスピーク値、パ
ルス立ち上がり時間、パルス間隔及びパルス幅等を変化
させることが可能とされている。
【００２０】具体的に例えると、制御回路２６は、第１
のインバータ回路２３から出力される正のパルス状電圧
と、第２のインバータ回路２４から出力される負のパル
ス状電圧とが交互に出力されるように、第１のインバー
タ回路２３からの出力と、第２のインバータ回路２４か
らの出力との切り替え及び出力調整を行う。そして、こ
のように制御回路２６によって制御され、第１及び第２
のインバータ回路２３，２４から出力されたパルス状電
圧は、パルストランス２５の一次巻線に供給される。
のインバータ回路２３から出力される正のパルス状電圧
と、第２のインバータ回路２４から出力される負のパル
ス状電圧とが交互に出力されるように、第１のインバー
タ回路２３からの出力と、第２のインバータ回路２４か
らの出力との切り替え及び出力調整を行う。そして、こ
のように制御回路２６によって制御され、第１及び第２
のインバータ回路２３，２４から出力されたパルス状電
圧は、パルストランス２５の一次巻線に供給される。
【００２１】パルストランス２５に供給されたパルス状
電圧は、パルストランス２５により昇圧される。パルス
トランス２５は、二次巻線の一方の端子が接地されてい
るとともに、この二次巻線の他方の端子がホルダ１２を
支持する支持部材の内部を通って、ホルダ１２の被処理
物固定面に接続されている。したがって、ホルダ１２に
被処理物１１が固定されている場合には、パルストラン
ス２５により昇圧されたパルス状電圧が被処理物１１に
印加されることとなる。
電圧は、パルストランス２５により昇圧される。パルス
トランス２５は、二次巻線の一方の端子が接地されてい
るとともに、この二次巻線の他方の端子がホルダ１２を
支持する支持部材の内部を通って、ホルダ１２の被処理
物固定面に接続されている。したがって、ホルダ１２に
被処理物１１が固定されている場合には、パルストラン
ス２５により昇圧されたパルス状電圧が被処理物１１に
印加されることとなる。
【００２２】また、パルス電源１４は、被処理物１１に
対して印加するパルス状電圧のパルスピーク値、パルス
立ち上がり時間、パルス間隔及びパルス幅、或いは正負
パルスの順番等を、コンピュータ２７への入力指示を行
うことによって、自由に制御することができるように構
成されている。すなわち、このパルス電源１４を用いる
際には、どのような波形のパルス状電圧を被処理物１１
に対して印加するかをコンピュータ２７に入力する。コ
ンピュータ２７は、この入力指示に基づいて、所望とす
る波形のパルス状電圧が被処理物１１に印加されるよう
に、制御回路２６に対する指示を出力する。そして、制
御回路２６は、コンピュータ２７の指示に基づいて、第
１及び第２のインバータ回路２３，２４からの出力を制
御する。
対して印加するパルス状電圧のパルスピーク値、パルス
立ち上がり時間、パルス間隔及びパルス幅、或いは正負
パルスの順番等を、コンピュータ２７への入力指示を行
うことによって、自由に制御することができるように構
成されている。すなわち、このパルス電源１４を用いる
際には、どのような波形のパルス状電圧を被処理物１１
に対して印加するかをコンピュータ２７に入力する。コ
ンピュータ２７は、この入力指示に基づいて、所望とす
る波形のパルス状電圧が被処理物１１に印加されるよう
に、制御回路２６に対する指示を出力する。そして、制
御回路２６は、コンピュータ２７の指示に基づいて、第
１及び第２のインバータ回路２３，２４からの出力を制
御する。
【００２３】具体的に例えると、パルス電源１４では、
被処理物１１に印加するパルス状電圧のパルスピーク値
を、正負それぞれ１ｋＶから１００ｋＶ程度にまで、正
負それぞれ独立に制御可能とされる。また、パルス幅
は、１μｓから５０μｓ程度の範囲で制御可能とされ
る。また、パルス間隔（パルス周期）は、１ｋＨｚから
１００ｋＨｚ程度の範囲で制御可能とされる。また、正
負のパルス状電圧を出力する順番も、制御回路２６に接
続されたコンピュータ２７によって制御可能とされる。
被処理物１１に印加するパルス状電圧のパルスピーク値
を、正負それぞれ１ｋＶから１００ｋＶ程度にまで、正
負それぞれ独立に制御可能とされる。また、パルス幅
は、１μｓから５０μｓ程度の範囲で制御可能とされ
る。また、パルス間隔（パルス周期）は、１ｋＨｚから
１００ｋＨｚ程度の範囲で制御可能とされる。また、正
負のパルス状電圧を出力する順番も、制御回路２６に接
続されたコンピュータ２７によって制御可能とされる。
【００２４】このように、表面処理装置１０では、制御
回路２６が正負のパルス状電圧の切り替え及び出力調整
を行うことによって、被処理物１１に対して印加するパ
ルス状電圧の波形を自由に制御することができるように
構成されている。
回路２６が正負のパルス状電圧の切り替え及び出力調整
を行うことによって、被処理物１１に対して印加するパ
ルス状電圧の波形を自由に制御することができるように
構成されている。
【００２５】このパルス電源１４において、インバータ
回路２３，２４には、半導体素子を用いて構成された回
路を用いることが好ましい。半導体素子を用いて構成さ
れたインバータ回路は廉価であることから、パルス電源
１４に組み込むインバータ回路２３，２４を低コストで
実現することが可能となる。また、半導体素子を用いて
構成された回路は小型化が容易であることから、パルス
電源１４を小型化することが可能となる。
回路２３，２４には、半導体素子を用いて構成された回
路を用いることが好ましい。半導体素子を用いて構成さ
れたインバータ回路は廉価であることから、パルス電源
１４に組み込むインバータ回路２３，２４を低コストで
実現することが可能となる。また、半導体素子を用いて
構成された回路は小型化が容易であることから、パルス
電源１４を小型化することが可能となる。
【００２６】なお、インバータ回路２３，２４として、
半導体素子を用いて構成された回路を用いる場合には、
インバータ回路２３，２４から高い出力電圧を得ること
が難しくなるが、その場合は、上述したパルス電源１４
のように、インバータ回路２３，２４からの出力をパル
ストランス２５によって昇圧するようにすればよい。
半導体素子を用いて構成された回路を用いる場合には、
インバータ回路２３，２４から高い出力電圧を得ること
が難しくなるが、その場合は、上述したパルス電源１４
のように、インバータ回路２３，２４からの出力をパル
ストランス２５によって昇圧するようにすればよい。
【００２７】また、インバータ回路２３，２４には、真
空管を用いて構成された回路を用いてもよい。真空管を
用いて構成されたインバータ回路は、高い出力電圧を得
ることが可能である。したがって、インバータ回路２
３，２４として、真空管を用いて構成された回路を用い
る場合には、パルストランス２５を介さずに、インバー
タ回路２３，２４から出力されるパルス状電圧を被処理
物１１に直接印加するようにしてもよい。
空管を用いて構成された回路を用いてもよい。真空管を
用いて構成されたインバータ回路は、高い出力電圧を得
ることが可能である。したがって、インバータ回路２
３，２４として、真空管を用いて構成された回路を用い
る場合には、パルストランス２５を介さずに、インバー
タ回路２３，２４から出力されるパルス状電圧を被処理
物１１に直接印加するようにしてもよい。
【００２８】以上のように構成された表面処理装置１０
を用いて、絶縁物からなる被処理物１１に対して電子線
を照射を行って表面処理を施す際には、先ず、表面処理
の対象となる被処理物１１を、真空容器内に設けられた
ホルダ１２に固定する。その後、真空容器の内部を真空
ポンプによって排気して、高真空状態とする。このとき
の真空容器内の圧力は、例えば１０-6Ｔｏｒｒ以下程度
とする。
を用いて、絶縁物からなる被処理物１１に対して電子線
を照射を行って表面処理を施す際には、先ず、表面処理
の対象となる被処理物１１を、真空容器内に設けられた
ホルダ１２に固定する。その後、真空容器の内部を真空
ポンプによって排気して、高真空状態とする。このとき
の真空容器内の圧力は、例えば１０-6Ｔｏｒｒ以下程度
とする。
【００２９】なお、被処理物１１が、例えばプラスチッ
ク等のように高温での処理が好ましくない材料からなる
場合には、ホルダ１２に組み込まれた冷却水導入用パイ
プに冷却水を流して、被処理物１１の温度が上がりすぎ
ないようにしておく。
ク等のように高温での処理が好ましくない材料からなる
場合には、ホルダ１２に組み込まれた冷却水導入用パイ
プに冷却水を流して、被処理物１１の温度が上がりすぎ
ないようにしておく。
【００３０】次に、電子線源１３によって電子線を発生
させ、この電子線を被処理物１１に対して照射する。ま
た、電子線を照射すると同時に、パルス電源１４によっ
て発生させたパルス状電圧を、被処理物１１に対して印
加する。
させ、この電子線を被処理物１１に対して照射する。ま
た、電子線を照射すると同時に、パルス電源１４によっ
て発生させたパルス状電圧を、被処理物１１に対して印
加する。
【００３１】このとき、被処理物１１は、電子線が照射
されることによって、照射された表面における原子構造
や組成が変質し、硬度、弾塑性特性、電気伝導度、潤滑
性、耐久性、耐湿性、耐蝕性、濡れ性、気体透過率など
の各種物理的・化学的特性が変化して、表面改質層が形
成される。具体的には、例えば、エポキシ樹脂に対して
電子線照射を行うと、重合反応が起こり、エポキシ構造
が炭素−炭素二重結合に変化するといったことが起こる
（Hirai et al.,J.Electrochem. Soc.,118(1971)66
9）。
されることによって、照射された表面における原子構造
や組成が変質し、硬度、弾塑性特性、電気伝導度、潤滑
性、耐久性、耐湿性、耐蝕性、濡れ性、気体透過率など
の各種物理的・化学的特性が変化して、表面改質層が形
成される。具体的には、例えば、エポキシ樹脂に対して
電子線照射を行うと、重合反応が起こり、エポキシ構造
が炭素−炭素二重結合に変化するといったことが起こる
（Hirai et al.,J.Electrochem. Soc.,118(1971)66
9）。
【００３２】そして、上述したようにして、被処理物１
１に印加するパルス状電圧の波形を制御することによっ
て、照射される電子線の照射密度及び／又は照射エネル
ギーを制御し、この被処理物１１の表面に形成される表
面改質層が所望とする特性を有するように表面処理を行
うことができる。
１に印加するパルス状電圧の波形を制御することによっ
て、照射される電子線の照射密度及び／又は照射エネル
ギーを制御し、この被処理物１１の表面に形成される表
面改質層が所望とする特性を有するように表面処理を行
うことができる。
【００３３】また、絶縁物である被処理物１１が、例え
ばプラスチック等のように、特に炭素を含む材料である
場合には、図３に示すように、照射される電子線の照射
エネルギーに応じて、この被処理物１１の表面近傍に位
置していた炭素、水素、酸素などの粒子がはじき出され
て、それらのラジカルやイオンが生成されることがあ
る。なお、図３においては、電子線源１３及び電子線の
図示を省略して示す。
ばプラスチック等のように、特に炭素を含む材料である
場合には、図３に示すように、照射される電子線の照射
エネルギーに応じて、この被処理物１１の表面近傍に位
置していた炭素、水素、酸素などの粒子がはじき出され
て、それらのラジカルやイオンが生成されることがあ
る。なお、図３においては、電子線源１３及び電子線の
図示を省略して示す。
【００３４】そして、被処理物１１から生成されたラジ
カルやイオン等の粒子は、被処理物１１に印加されたパ
ルス状電圧によって、この被処理物１１に引き込まれ、
再注入される。このように、被処理物１１からスパッタ
された粒子や、加熱による蒸発・昇華された粒子が再注
入されることによっても、この被処理物１１の表面に
は、その物理的・化学的特性が変化した表面改質層が形
成される。
カルやイオン等の粒子は、被処理物１１に印加されたパ
ルス状電圧によって、この被処理物１１に引き込まれ、
再注入される。このように、被処理物１１からスパッタ
された粒子や、加熱による蒸発・昇華された粒子が再注
入されることによっても、この被処理物１１の表面に
は、その物理的・化学的特性が変化した表面改質層が形
成される。
【００３５】すなわち、このように被処理物１１からス
パッタされた粒子や、加熱による蒸発・昇華された粒子
が被処理物１１自身に再注入される場合には、この被処
理物１１自身がイオン源としての役割を兼ねていること
となる。このため、表面処理装置１０では、独立したイ
オン源を設置せずに、被処理物１１に対して、いわゆる
イオン注入を行うことが可能となる。したがって、表面
処理装置１０は、イオン源を不要とした低コストなイオ
ン注入装置として用いることができる。
パッタされた粒子や、加熱による蒸発・昇華された粒子
が被処理物１１自身に再注入される場合には、この被処
理物１１自身がイオン源としての役割を兼ねていること
となる。このため、表面処理装置１０では、独立したイ
オン源を設置せずに、被処理物１１に対して、いわゆる
イオン注入を行うことが可能となる。したがって、表面
処理装置１０は、イオン源を不要とした低コストなイオ
ン注入装置として用いることができる。
【００３６】このように、被処理物１１に対して電子線
を照射するとともに、パルス状電圧を印加することによ
って、電子線照射されることによって原子構造や組成が
変化したり、イオン注入が行われたりして形成された表
面改質層を、被処理物１１の表面に形成することができ
る。
を照射するとともに、パルス状電圧を印加することによ
って、電子線照射されることによって原子構造や組成が
変化したり、イオン注入が行われたりして形成された表
面改質層を、被処理物１１の表面に形成することができ
る。
【００３７】より詳細には、正のパルス状電圧を被処理
物１１に印加したときに、電子線源１３から照射された
電子線が被処理物１１に向けて加速され、この被処理物
１１に対して効果的に照射される。ここで、被処理物１
１に対する電子線の照射密度及び／又は照射エネルギー
は、この被処理物１１に印加する正のパルス状電圧のパ
ルスピーク値、パルス立ち上がり時間、パルス間隔、パ
ルス幅等に依存する。したがって、被処理物１１に印加
する正のパルス状電圧の波形を制御することにより、被
処理物１１に照射される電子線の照射密度及び／又は照
射エネルギーを制御することができる。
物１１に印加したときに、電子線源１３から照射された
電子線が被処理物１１に向けて加速され、この被処理物
１１に対して効果的に照射される。ここで、被処理物１
１に対する電子線の照射密度及び／又は照射エネルギー
は、この被処理物１１に印加する正のパルス状電圧のパ
ルスピーク値、パルス立ち上がり時間、パルス間隔、パ
ルス幅等に依存する。したがって、被処理物１１に印加
する正のパルス状電圧の波形を制御することにより、被
処理物１１に照射される電子線の照射密度及び／又は照
射エネルギーを制御することができる。
【００３８】ところで、このように正のパルス状電圧を
印加しながら被処理物１１に対して電子線照射を行い続
けると、被処理物１１が電気的な平衡状態、いわゆるチ
ャージアップした状態となってしまう。被処理物１１が
このような状態となると、効果的に電子線を照射するこ
とができない。そこで、この表面処理装置１０では、被
処理物１１に対して負のパルス状電圧を適度に印加する
ことによって、被処理物１１の電気的な平衡状態を崩
し、チャージアップしないようにする。
印加しながら被処理物１１に対して電子線照射を行い続
けると、被処理物１１が電気的な平衡状態、いわゆるチ
ャージアップした状態となってしまう。被処理物１１が
このような状態となると、効果的に電子線を照射するこ
とができない。そこで、この表面処理装置１０では、被
処理物１１に対して負のパルス状電圧を適度に印加する
ことによって、被処理物１１の電気的な平衡状態を崩
し、チャージアップしないようにする。
【００３９】より詳細には、負のパルス状電圧を被処理
物１１に印加することにより、この被処理物１１にたま
っていた電荷が中和される。このように、被処理物１１
にたまっていた電荷を中和しておけば、その後、正のパ
ルス状電圧を印加した際に、被処理物１１に対して電子
線が効果的に照射されることとなる。
物１１に印加することにより、この被処理物１１にたま
っていた電荷が中和される。このように、被処理物１１
にたまっていた電荷を中和しておけば、その後、正のパ
ルス状電圧を印加した際に、被処理物１１に対して電子
線が効果的に照射されることとなる。
【００４０】また、負のパルス状電圧を被処理物１１に
印加した際には、上述したようにして、正のパルス状電
圧を印加したときに当該被処理物１１からラジカルやイ
オンの状態で生成された粒子が、この被処理物１１に対
して再注入されて、いわゆるイオン注入が行われること
となる。
印加した際には、上述したようにして、正のパルス状電
圧を印加したときに当該被処理物１１からラジカルやイ
オンの状態で生成された粒子が、この被処理物１１に対
して再注入されて、いわゆるイオン注入が行われること
となる。
【００４１】このとき、この被処理物１１に印加する負
のパルス状電圧のパルスピーク値、パルス立ち上がり時
間、パルス間隔、パルス幅など、すなわち、負のパルス
状電圧の波形をパルス電源１４によって制御することに
より、被処理物１１にたまっていた電荷の中和の程度
や、粒子の再注入量などを制御することができる。
のパルス状電圧のパルスピーク値、パルス立ち上がり時
間、パルス間隔、パルス幅など、すなわち、負のパルス
状電圧の波形をパルス電源１４によって制御することに
より、被処理物１１にたまっていた電荷の中和の程度
や、粒子の再注入量などを制御することができる。
【００４２】したがって、以上のような手法によって被
処理物１１に対して電子線を照射することによって、こ
の被処理物１１がチャージアップした状態になってしま
うことを防止しながら、絶縁物である被処理物１１に対
しても連続的且つ効果的に電子線照射を行うことができ
る。これにより、プロセス時間を短くして、生産性を向
上させることができる。
処理物１１に対して電子線を照射することによって、こ
の被処理物１１がチャージアップした状態になってしま
うことを防止しながら、絶縁物である被処理物１１に対
しても連続的且つ効果的に電子線照射を行うことができ
る。これにより、プロセス時間を短くして、生産性を向
上させることができる。
【００４３】つぎに、上述した表面処理装置１０によっ
て電子線照射を行う際に、被処理物１１に印加するパル
ス状電圧の波形について、図４を参照しながら、具体的
な例を挙げて説明する。なお、被処理物１１に印加する
パルス状電圧の波形は、図４に示すような例に限定され
るものではなく、上述したように、パルスピーク値やパ
ルス立ち上がり時間等を制御することによって、所望と
する表面処理が行われるように調整すればよい。
て電子線照射を行う際に、被処理物１１に印加するパル
ス状電圧の波形について、図４を参照しながら、具体的
な例を挙げて説明する。なお、被処理物１１に印加する
パルス状電圧の波形は、図４に示すような例に限定され
るものではなく、上述したように、パルスピーク値やパ
ルス立ち上がり時間等を制御することによって、所望と
する表面処理が行われるように調整すればよい。
【００４４】被処理物１１に印加するパルス状電圧は、
例えば、図４に示すように、先ず、正のパルス状電圧を
印加し、その直後に、パルスピークの絶対値がほぼ等し
い負のパルス状電圧を印加し、その後、電圧を印加しな
い期間を設けた波形とする。そして、このような波形の
パルス列を被処理物１１に対して繰り返し印加する。
例えば、図４に示すように、先ず、正のパルス状電圧を
印加し、その直後に、パルスピークの絶対値がほぼ等し
い負のパルス状電圧を印加し、その後、電圧を印加しな
い期間を設けた波形とする。そして、このような波形の
パルス列を被処理物１１に対して繰り返し印加する。
【００４５】パルス状電圧を図４に示すような波形にし
た場合では、正の電圧を印加したときに、この被処理物
１１に対して効果的に電子線が照射されることとなる。
また、負のパルス電圧を印加したときには、被処理物１
１からラジカルやイオンの状態で生成された粒子が、被
処理物１１に引き込まれて再注入される。また、このと
き、被処理物１１にたまっていた電荷が中和される。こ
れにより、再び正のパルス電圧を印加したときに、電子
線が効果的に被処理物１１に照射されることとなる。
た場合では、正の電圧を印加したときに、この被処理物
１１に対して効果的に電子線が照射されることとなる。
また、負のパルス電圧を印加したときには、被処理物１
１からラジカルやイオンの状態で生成された粒子が、被
処理物１１に引き込まれて再注入される。また、このと
き、被処理物１１にたまっていた電荷が中和される。こ
れにより、再び正のパルス電圧を印加したときに、電子
線が効果的に被処理物１１に照射されることとなる。
【００４６】したがって、図４に示すような波形のパル
ス状電圧を被処理物１１に印加することにより、絶縁物
である被処理物１１がチャージアップしてしまうことが
なく、この被処理物１１への電子線照射を連続的且つ効
果的に行うことができる。
ス状電圧を被処理物１１に印加することにより、絶縁物
である被処理物１１がチャージアップしてしまうことが
なく、この被処理物１１への電子線照射を連続的且つ効
果的に行うことができる。
【００４７】ところで、上述した表面処理装置１０で
は、電子線源１３をパルス動作可能としたり、この電子
線源１３と被処理物１１との間に開閉自在なシャッタを
設けたりして構成してもよい。これにより、被処理物１
１に対する電子線の照射を断続的に行うことができる。
したがって、例えば、被処理物１１に対して印加するパ
ルス状電圧に同調させて、電子線の照射を断続的に行う
ことにより、被処理物１１に対して純粋に電子線照射だ
け、或いは純粋にイオン注入だけを行うとしてもよい。
したがって、被処理物１１に対する表面処理を、所望と
する条件でより細かく制御して行うことが可能となる。
は、電子線源１３をパルス動作可能としたり、この電子
線源１３と被処理物１１との間に開閉自在なシャッタを
設けたりして構成してもよい。これにより、被処理物１
１に対する電子線の照射を断続的に行うことができる。
したがって、例えば、被処理物１１に対して印加するパ
ルス状電圧に同調させて、電子線の照射を断続的に行う
ことにより、被処理物１１に対して純粋に電子線照射だ
け、或いは純粋にイオン注入だけを行うとしてもよい。
したがって、被処理物１１に対する表面処理を、所望と
する条件でより細かく制御して行うことが可能となる。
【００４８】
【実施例】つぎに、図１に示した表面処理装置１０を用
いて、本発明に係る表面処理方法を実際に行った場合の
実施例について説明する。
いて、本発明に係る表面処理方法を実際に行った場合の
実施例について説明する。
【００４９】第１の実施例 本実施例において、被処理物１１は、エポキシ樹脂を円
板状に成形したプラスチック基板とした。
板状に成形したプラスチック基板とした。
【００５０】先ず、表面処理の対象となるプラスチック
基板を、真空容器内に設けられたホルダ１２に固定する
とともに、このプラスチック基板の温度が上昇しすぎな
いように、ホルダ１２に組み込まれた冷却水導入用パイ
プに冷却水を流した。そして、真空容器の内部を排気し
て、高真空状態とした。
基板を、真空容器内に設けられたホルダ１２に固定する
とともに、このプラスチック基板の温度が上昇しすぎな
いように、ホルダ１２に組み込まれた冷却水導入用パイ
プに冷却水を流した。そして、真空容器の内部を排気し
て、高真空状態とした。
【００５１】次に、電子線源１３から電子線を発生さ
せ、プラスチック基板に対して照射した。このとき、電
子線のプラスチック基板に対する照射密度は、１ｍＡ／
ｃｍ2とした。また、同時に、このプラスチック基板に
対して、パルス電源１４によってパルス状電圧を印加し
た。このパルス状電圧の波形は、図４に示したような、
負のパルス状電圧と正のパルス状電圧とが交互に印加さ
れる波形とした。また、このパルス状電圧は、パルス幅
を１０μｓ、正負のパルスピーク電圧を１０ｋＶ、パル
ス周期を１０ｋＨｚとした。そして、このプラスチック
基板に対して、表面処理を１０分間行った。
せ、プラスチック基板に対して照射した。このとき、電
子線のプラスチック基板に対する照射密度は、１ｍＡ／
ｃｍ2とした。また、同時に、このプラスチック基板に
対して、パルス電源１４によってパルス状電圧を印加し
た。このパルス状電圧の波形は、図４に示したような、
負のパルス状電圧と正のパルス状電圧とが交互に印加さ
れる波形とした。また、このパルス状電圧は、パルス幅
を１０μｓ、正負のパルスピーク電圧を１０ｋＶ、パル
ス周期を１０ｋＨｚとした。そして、このプラスチック
基板に対して、表面処理を１０分間行った。
【００５２】次に、表面処理を施したプラスチック基板
に対して、日本電気株式会社製の薄膜硬度計「ＭＨＡ−
４００」によってナノインデンテーション試験を行っ
た。この試験における測定の結果、表面処理を施す前の
プラスチック基板の硬度が０．２ＧＰａであったのに対
して、表面処理を施した後のプラスチック基板の硬度
は、１．０ＧＰａであった。したがって、本発明に係る
表面処理方法によれば、プラスチック基板の表面を改質
して、硬度を変化させることができる。
に対して、日本電気株式会社製の薄膜硬度計「ＭＨＡ−
４００」によってナノインデンテーション試験を行っ
た。この試験における測定の結果、表面処理を施す前の
プラスチック基板の硬度が０．２ＧＰａであったのに対
して、表面処理を施した後のプラスチック基板の硬度
は、１．０ＧＰａであった。したがって、本発明に係る
表面処理方法によれば、プラスチック基板の表面を改質
して、硬度を変化させることができる。
【００５３】第２の実施例 本実施例においては、ポリイミド樹脂を成形したプラス
チック基板を被処理物１１として用いて、上述した第１
の実施例と同様にして表面処理を行った。次に、表面処
理を施したプラスチック基板に対して、水に対する濡れ
性を測定した。この測定には、協和界面科学社製の接触
角計（ＣＡ−Ｄ型）を用いた。この測定試験の結果、表
面処理を施す前のプラスチック基板と水との接触角が１
０６゜であったのに対して、表面処理を施した後のプラ
スチック基板と水との接触角は、５０゜であった。した
がって、本発明に係る表面処理方法によれば、プラスチ
ック基板の表面を改質して、濡れ性を変化させることが
できる。
チック基板を被処理物１１として用いて、上述した第１
の実施例と同様にして表面処理を行った。次に、表面処
理を施したプラスチック基板に対して、水に対する濡れ
性を測定した。この測定には、協和界面科学社製の接触
角計（ＣＡ−Ｄ型）を用いた。この測定試験の結果、表
面処理を施す前のプラスチック基板と水との接触角が１
０６゜であったのに対して、表面処理を施した後のプラ
スチック基板と水との接触角は、５０゜であった。した
がって、本発明に係る表面処理方法によれば、プラスチ
ック基板の表面を改質して、濡れ性を変化させることが
できる。
【００５４】さらに、プラスチック基板の表面における
電気抵抗を測定したところ、表面処理を施す前は６ＭΩ
／ｓｑ．であったのに対して、表面処理を施した後は、
２ｋΩ／ｓｑ．であった。したがって、本発明に係る表
面処理方法によれば、プラスチック基板の表面を改質し
て、表面の電気抵抗値を変化させることができる。
電気抵抗を測定したところ、表面処理を施す前は６ＭΩ
／ｓｑ．であったのに対して、表面処理を施した後は、
２ｋΩ／ｓｑ．であった。したがって、本発明に係る表
面処理方法によれば、プラスチック基板の表面を改質し
て、表面の電気抵抗値を変化させることができる。
【００５５】第３の実施例 本実施例においては、アモルファスポリオレフィン（Ａ
ＰＯ）を成形したプラスチック基板を被処理物１１とし
て用いて、上述した第１の実施例と同様にして表面処理
を行った。この第２の実施例では、プラスチック基板に
印加するパルス状電圧を、上述した第１の実施例と同様
に、図４に示したような正のパルス状電圧と負のパルス
状電圧とが交互に現れる波形とした。
ＰＯ）を成形したプラスチック基板を被処理物１１とし
て用いて、上述した第１の実施例と同様にして表面処理
を行った。この第２の実施例では、プラスチック基板に
印加するパルス状電圧を、上述した第１の実施例と同様
に、図４に示したような正のパルス状電圧と負のパルス
状電圧とが交互に現れる波形とした。
【００５６】また、この第２の実施例では、以下に示す
ような表面処理条件で第１乃至第３のサンプルディスク
を作製した。他の条件は、第１の実施例と同じとした。
ような表面処理条件で第１乃至第３のサンプルディスク
を作製した。他の条件は、第１の実施例と同じとした。
【００５７】サンプルディスクの表面処理条件 パルスピーク電圧 ： ＋１０ｋＶ，−１０ｋＶ パルス周期 ： １０ｋＨｚ 処理時間 ： １０ｍｉｎ そして、作製した各サンプルディスクについて、第１の
実施例と同様にしてナノインデンテーション試験を行っ
た。このときの測定結果を図５に示す。なお、図５にお
いて、横軸は押し込み硬度試験用のダイヤモンド圧子
（Berkovich圧子）の押し込み深さを示しており、縦軸
はこのダイヤモンド圧子に加えた押し込み荷重の大きさ
を示している。
実施例と同様にしてナノインデンテーション試験を行っ
た。このときの測定結果を図５に示す。なお、図５にお
いて、横軸は押し込み硬度試験用のダイヤモンド圧子
（Berkovich圧子）の押し込み深さを示しており、縦軸
はこのダイヤモンド圧子に加えた押し込み荷重の大きさ
を示している。
【００５８】図５に示す結果から、プラスチック基板に
対して、本発明に係る表面処理を行うことによって、塑
性変形のないプラスチック基板を作製することができる
ことがわかる。
対して、本発明に係る表面処理を行うことによって、塑
性変形のないプラスチック基板を作製することができる
ことがわかる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子線照射法を絶縁物に対して適用する場合であって
も、照射された電子線によって、この絶縁物が、いわゆ
るチャージアップした状態になってしまうようなことが
ない。したがって、絶縁物に対しても連続して効果的に
電子線を照射することができ、プロセス時間を短くし
て、生産性を向上させることができる。
電子線照射法を絶縁物に対して適用する場合であって
も、照射された電子線によって、この絶縁物が、いわゆ
るチャージアップした状態になってしまうようなことが
ない。したがって、絶縁物に対しても連続して効果的に
電子線を照射することができ、プロセス時間を短くし
て、生産性を向上させることができる。
【００６０】特に本発明によれば、絶縁物であるプラス
チックに対しても電子線照射法を適用し、このプラスチ
ックに対して効率的に表面処理を施すことが可能とな
る。すなわち、本発明によれば、プラスチックに対して
電子線照射法による表面処理を施して、硬度、弾塑性特
性、電気伝導度、潤滑性、耐久性、耐湿性、耐蝕性、濡
れ性、気体透過率などの各種物理的・化学的特性を改善
することが可能となる。したがって、本発明によれば、
従来は金属やガラスなどによって作られていた様々な部
品を、安価なプラスチックに置き換えることが可能とな
り、産業上極めて有効である。
チックに対しても電子線照射法を適用し、このプラスチ
ックに対して効率的に表面処理を施すことが可能とな
る。すなわち、本発明によれば、プラスチックに対して
電子線照射法による表面処理を施して、硬度、弾塑性特
性、電気伝導度、潤滑性、耐久性、耐湿性、耐蝕性、濡
れ性、気体透過率などの各種物理的・化学的特性を改善
することが可能となる。したがって、本発明によれば、
従来は金属やガラスなどによって作られていた様々な部
品を、安価なプラスチックに置き換えることが可能とな
り、産業上極めて有効である。
【図１】本発明に係る絶縁物の表面処理方法を行う際に
用いる表面処理装置の一構成例を示す概略図である。
用いる表面処理装置の一構成例を示す概略図である。
【図２】同表面処理装置に備えられるパルス電源の回路
構成の一構成例を示す概略図である。
構成の一構成例を示す概略図である。
【図３】本発明に係る絶縁物の表面処理方法によって、
被処理物に対してイオン注入が行われる様子を説明する
ための概略図である。
被処理物に対してイオン注入が行われる様子を説明する
ための概略図である。
【図４】本発明を適用して表面処理を施す際に被処理物
に印加するパルス状電圧の波形の一例を示す図である。
に印加するパルス状電圧の波形の一例を示す図である。
【図５】本発明を適用して表面処理を施したサンプルデ
ィスクに対して、ナノインデンテーション試験を行った
結果を示す図である。
ィスクに対して、ナノインデンテーション試験を行った
結果を示す図である。
【図６】従来の電子線照射法を説明するための概略図で
ある。
ある。
１０ 表面処理装置、１１ 被処理物、１２ ホルダ、
１３ 電子線源、１４パルス電源
１３ 電子線源、１４パルス電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正人 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 沖田 裕之 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C034 CC07 CC13 5F058 AA04 AC01 AC02 AC10 AG10
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁物に電子線を照射することにより当
該絶縁物の表面を処理する絶縁物の表面処理方法であっ
て、 上記絶縁物に電子線を照射すると同時に、当該絶縁物に
対してパルス状電圧を印加することを特徴とする絶縁物
の表面処理方法。 - 【請求項２】 上記絶縁物に対してパルス状電圧の波形
を、パルスピーク値、パルス立ち上がり時間、パルス間
隔及びパルス幅のうちの少なくともいずれかが異なる複
数のパルスを組み合わせた波形とすることを特徴とする
請求項１記載の絶縁物の表面処理方法。 - 【請求項３】 上記絶縁物に印加するパルス状電圧の波
形を制御することにより、当該絶縁物に照射される電子
線の照射密度及び／又は照射エネルギーを制御すること
を特徴とする請求項１記載の絶縁物の表面処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15293699A JP4682387B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 絶縁物の表面処理方法 |
| US09/371,119 US6270857B2 (en) | 1999-05-31 | 1999-08-10 | Method of modifying a surface of an insulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15293699A JP4682387B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 絶縁物の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340556A true JP2000340556A (ja) | 2000-12-08 |
| JP4682387B2 JP4682387B2 (ja) | 2011-05-11 |
Family
ID=15551397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15293699A Expired - Fee Related JP4682387B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 絶縁物の表面処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6270857B2 (ja) |
| JP (1) | JP4682387B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017014618A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-01-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | フレキシブル基板を処理する方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080314272A1 (en) * | 2005-10-26 | 2008-12-25 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd. | Printing method and apparatus |
| WO2007049280A1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd | Method and device for wettability modification of materials |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4854400A (ja) * | 1971-11-09 | 1973-07-31 | ||
| JPS59151100A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-29 | ウシオ電機株式会社 | 電子線照射方法およびその装置 |
| JPH0191412A (ja) * | 1987-05-12 | 1989-04-11 | Sony Corp | 高分子圧電フィルムの製造方法 |
| JPH0518646U (ja) * | 1991-08-15 | 1993-03-09 | 日新ハイボルテージ株式会社 | 電子線照射装置 |
| JP2001526323A (ja) * | 1997-12-05 | 2001-12-18 | コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー | イオンビームを用いてポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2465713A (en) * | 1944-05-01 | 1949-03-29 | Rca Corp | Method of producing hardened optical coatings by electron bombardment |
| CH491509A (fr) * | 1967-07-19 | 1970-05-31 | Raffinage Cie Francaise | Procédé pour déposer sur un support une couche mince d'un électrolyte solide céramique pour pile à combustible |
| CA927685A (en) * | 1969-12-08 | 1973-06-05 | Fuji Photo Film Co. | Method for producing a photographic element |
| US3647520A (en) * | 1970-07-06 | 1972-03-07 | Continental Can Co | Electron beam cross-linking of coating compositions containing ethylene unsaturated carboxylic acid copolymers and a melamine composition |
| US3865597A (en) * | 1973-03-26 | 1975-02-11 | Western Electric Co | Additives to negative photoresists which increase the sensitivity thereof |
| JPS60178447A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 写真印画紙用支持体 |
| US4639301B2 (en) * | 1985-04-24 | 1999-05-04 | Micrion Corp | Focused ion beam processing |
| US4764394A (en) | 1987-01-20 | 1988-08-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method and apparatus for plasma source ion implantation |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP15293699A patent/JP4682387B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-10 US US09/371,119 patent/US6270857B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4854400A (ja) * | 1971-11-09 | 1973-07-31 | ||
| JPS59151100A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-29 | ウシオ電機株式会社 | 電子線照射方法およびその装置 |
| JPH0191412A (ja) * | 1987-05-12 | 1989-04-11 | Sony Corp | 高分子圧電フィルムの製造方法 |
| JPH0518646U (ja) * | 1991-08-15 | 1993-03-09 | 日新ハイボルテージ株式会社 | 電子線照射装置 |
| JP2001526323A (ja) * | 1997-12-05 | 2001-12-18 | コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー | イオンビームを用いてポリマー、金属およびセラミックスの表面を改質する装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017014618A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-01-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | フレキシブル基板を処理する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010004476A1 (en) | 2001-06-21 |
| JP4682387B2 (ja) | 2011-05-11 |
| US6270857B2 (en) | 2001-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10204636A (ja) | 物品表面処理方法及び装置 | |
| US5900443A (en) | Polymer surface treatment with particle beams | |
| Torrisi et al. | Implantation of ions produced by the use of high power iodine laser | |
| Hassan et al. | Irradiation influence on Mylar and Makrofol induced by argon ions in a plasma immersion ion implantation system | |
| JP2000340556A (ja) | 絶縁物の表面処理方法 | |
| JP2000054125A (ja) | 表面処理方法および装置 | |
| JP4073173B2 (ja) | 中性粒子ビーム処理装置 | |
| JPS62133721A (ja) | 基体ホルダ− | |
| Al-Yousef et al. | Effects of plasma treatments on the surface wettability properties of PTFE polymeric films | |
| US20010038079A1 (en) | Method and apparatus for irradiating low energy ion beam on polymers | |
| RU2384911C1 (ru) | Способ обработки электродов изолирующих промежутков высоковольтных электровакуумных приборов | |
| JP2003226955A (ja) | 表面改質方法及びその装置 | |
| CA2186101A1 (en) | Polymer surface treatment with pulsed particle beams | |
| JPH11195397A (ja) | 低エネルギー重イオン立体照射法 | |
| KR20210022750A (ko) | 중합체 막에 대한 표면 처리 방법 | |
| US6709605B2 (en) | Etching method | |
| JP3397437B2 (ja) | 電子ビーム励起イオン照射装置 | |
| JPH02133573A (ja) | 硬質カーボン膜生成装置 | |
| TWI433611B (zh) | A plasma source, an ion manufacturing method, a plasma manufacturing method, and a method of manufacturing the inner package carbon cluster | |
| JP2015081358A (ja) | 皮膜形成装置及び皮膜形成方法 | |
| KR101349859B1 (ko) | 플라스틱 부품 및 이의 표면 처리 방법 | |
| KR100624627B1 (ko) | 폴리비닐리덴 플루오라이드 표면의 초친수성 개질 방법 | |
| JP2000068096A (ja) | 大気圧プラズマによる表面処理方法および表面処理装置 | |
| JP2002025496A (ja) | 表面処理装置 | |
| JPH09208706A (ja) | 合成樹脂，合成ゴム等の高分子物質の硬さ，親水性，機械的強度等の物性制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091117 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100108 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110111 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110124 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |