JP3395331B2 - プラズマ洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は金属あるいはプラスチッ
クやガラス等の非金属で出来た物品の表面をプラズマ洗
浄する為に用いられるプラズマ洗浄装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】真空チャンバー内に被処理物を存置さ
せ、一方真空チャンバー外のプラズマ発生装置ではプラ
ズマを発生させ、そのプラズマ発生装置からプラズマガ
スを導入管を通して真空チャンバー内に導き、そのプラ
ズマガスを真空チャンバー内の一方の側に設けた噴出口
から噴出させると共に真空チャンバー内の他方の側から
は排気を行なって真空チャンバー内にプラズマガスを流
通させ、その流通するプラズマガスを被処理物の表面に
触れさせて被処理物のプラズマ洗浄を行なうようにした
装置がある（例えば特開昭６２−１５２３３号公報参
照）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしこの従来の技術
では、装置の効率向上の為に上記多数の被処理物を多層
状にして入れると、中間の層の所にはプラズマガスが流
通し難くなり、そこにある多数の被処理物のプラズマ洗
浄が不能となってしまう問題点があった。 【０００４】本願発明は上記従来技術の問題点（技術的
課題）を解決する為になされたもので、多くの被処理物
を真空チャンバー内の複数の空間に相互に積層する状態
に入れても、それらを均一にプラズマ洗浄することが出
来て、効率を極めて向上させることができるようにした
プラズマ洗浄装置を提供することを目的としている。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明におけるプラズマ洗浄装置は、真空チャン
バー内への出し入れを自在にしてある移動枠においては
夫々被処理物を支承する為の複数の受枠を相互間に電極
を入れる為の空間を隔て配置し、更に上記各空間には真
空チャンバー内においてプラズマ雰囲気を形成する為の
電極を夫々介設すると共に、これらの電極は上記移動枠
にて支承し、かつこれらの電極は、接離自在の接続具を
介して真空チャンバーの側に設けられる電源用接続器に
対して接離可能にしたものである。 【０００６】 【作用】真空チャンバー内の複数の空間の夫々に被処理
物を存置させ、それらの空間の間にある電極によってプ
ラズマを発生させると、各空間は何れもプラズマ雰囲気
となり、各々の空間にある被処理物のどれにもプラズマ
雰囲気を触れさせてプラズマ洗浄することができる。 【０００７】 【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。図１乃至図４において、１は真空チャンバーを示
し、例えば導電材としてのステンレス材で形成される。
２は該チャンバーにおける被処理物の出入口で、密閉可
能な扉３が備わっている。1aはチャンバー内における被
処理物存置用の空間を示す。５はチャンバー１の一部に
設けた排気口で、排気用のダクト（例えば金属フレキシ
ブル管）６を用いて図示外の真空排気装置に接続してあ
る。次に８は存置空間1aをプラズマ雰囲気にする為の層
状に配置してある電極を示し、何れも板状に形成され、
台車17における多層状の受棚21の相互の間及び最上部の
空間４及び最下部の空間４に配置してある。この電極８
等は導体8aを介して通電用電極12に接続される。これら
の電極８の広さは略被処理物と重合するのに充分な大き
さにしてあり、図１に示される支持体９により支持され
ている。又その支持状態では真空チャンバー１とは電気
的に絶縁された状態となるように支持体９を絶縁材にす
るか、これが導体であれば支持体９を絶縁材のベース9a
に固着する。このベース9aは台車18の上面の１部18aに
対して着脱自在に止着してある。上記電極８としてはプ
ロセスガスの流通が可能なよう多孔状の材料例えばステ
ンレスのパンチングメタルが用いられる。10は各プラズ
マ発生用電極８に備えさせた冷却手段で、例えば冷却水
を通水する為のパイプである。11は各電極８の冷却手段
10に対して冷却水の渡りを取る為の部材で、例えばナイ
ロンチューブで形成され、これにはチャンバー１内に設
けられる送水、排水用バルブの口（図示外）に接続可能
な対応接続具（図示外）を備える。図２に示される12は
上記複数の電極８相互を接続する渡り導体8aに電気を供
給するための通電用電極、12aは上記台車側の導体8aを
電極12に接続する為に真空チャンバーの側に設けた電気
の接続器、13は電極12と真空チャンバー１との間の絶縁
及びシールの為の部材、例えば碍子、14はプラズマ発生
用電源で、プラズマ放電用の電流例えば高周波（ラジオ
波とも呼ばれその周波数は例えば１３．５６ＭＨｚ）の
交流を供給できるものである。15は整合器である。なお
図示はしないが上記真空チャンバー１にはその内部にプ
ラズマ雰囲気用のプロセスガスを送り込む為の供給管が
接続されている。 【０００８】次に17は存置用空間1aへの被処理物の搬入
及び搬出を行う為の移送手段で、移動枠としての台車が
例示してある。18は該台車における導電性の台座部で、
下面に導電性の底板1bに接する滑動部材としての導電性
の車輪19を備えている。20は台座部18に固定した支柱、
21は支柱20に取付けた受枠としての受棚で、平面的に見
て電極８と重合する部分を除いた箇所例えば４隅におい
て上記支柱20により相互に連結されて一体状となってい
る。これらの受棚21の相互間には夫々被処理物及び電極
８を挿入する為の空間４が形成されている。この空間４
には矢印50方向からバスケット22を出入りさせ、矢印51
方向から電極８を出入りさせる。22は被処理物を保持す
る為の部材で、受棚21に固定的又は着脱自在に装着した
導電材形成のバスケットが例示してある。上記符号18〜
22で示される部材は、真空チャンバー１とバスケット22
とが電気的に繋がるよう何れも導電性の材料例えばステ
ンレスその他の金属材料で形成されている。 【０００９】次に上記構成のプラズマ洗浄装置用移動枠
を用いて多数の小物の被処理物のプラズマ洗浄の処理を
説明する。なお上記被処理物としては合成樹脂製の小物
部品例えばリレー用のポリエステルキャップや種々の金
属製品例えばリレー接点がある。上記のような被処理物
は図１に符号23で示されるように各バスケット22に例え
ばばら積みの状態で入れ、夫々受棚21の上に矢印50方向
から入れる。また各電極８も第２図の如く各バスケット
22の上下に位置するように配置し、ベース9aを台座部18
に固定する。この状態において真空チャンバー１の扉３
を開け、上記被処理物23を乗せた台車17を出入口２から
チャンバー１内に装入する。この場合、各バスケット22
に乗せられた夫々多数の被処理物23は存置用空間1aに進
入する。次に接続器12aに導体8a側の差込プラグ8bを接
続し、さらに必要に応じて冷却用水管を接続して冷却手
段10に冷却水を送る。次に扉３を閉め、周知のようにし
て真空排気装置によりチャンバー１内を真空排気する。
更にその排気を継続したまま、周知のようにしてプロセ
スガス例えば酸素を、チャンバー１内の圧力がプラズマ
発生用の適切な圧力例えば０．３〜３ｍｂａｒ程度とな
るように送り込む。そしてプラズマ発生用電源14から整
合器15、導体12、接続器12a、導体8aを通して各電極８
に通電し、各電極８においてプラズマ放電を行わす。こ
の放電により上記プロセスガスがプラズマ化されて各空
間４は低温プラズマのプラズマ雰囲気となる。多数の被
処理物23はそのプラズマ雰囲気によりプラズマ洗浄例え
ば脱脂、表面の活性化及び酸化物の還元（例えば錆の除
去）等の通称プラズマ処理といわれるプラズマ洗浄が行
われる。この状態で所定時間が経過したならばプロセス
ガスの導入及び電極８への通電を停止し、その後真空チ
ャンバー１内を例えば空気によって大気圧まで復圧す
る。然る後扉３を開けて処理を終えた被処理物23を台車
17によって搬出する。 【００１０】上記プラズマ洗浄装置用移動枠において
は、複数の電極８や複数の受棚21を支持体９や支柱20に
対して夫々着脱自在に構成し、それらの一部を着脱する
ことによって、処理しようとする被処理物の大きさに応
じた大きさの存置用空間を確保できるようにしても良
い。 【００１１】次に図５は本願の異なる実施例を示す略図
縦断面図で、この例は、予め積載治具としての移動枠17
eにおいて一定間隔53で受棚21eが一体連結されている。
電極8eも一定間隔54で上記移動枠17eにおける支柱に相
当する部材9eに対して夫々絶縁部材としての碍子55を介
して固着してある。この例は、被処理物の大きさに対応
して上記各間隔53、54及び段数を定めたもので、被処理
物の種類（例えば図１のバスケット入り、単一板状物、
自動車用バンバーの様に変形した物）等夫々の形状、大
きさに対応して最も効率のよいプラズマ洗浄ができる間
隔及び段数に選定する。従って移動枠17eは各適切に選
定された間隔54、53に形成されているものを複数種用意
し、各種においては各複数台用意しておき、被処理物の
種類に応じて夫々最適の間隔53、54及び段数に形成して
ある移動枠17eを選定利用する。なお真空チャンバーに
固着されている耐熱型の接続器12ae（受口、コンセン
ト）の位置と、移動枠17eに固着してある接続導体（差
込プラグ）8beとの位置関係は、真空チャンバーに移動
枠17eを出したり、矢印50e方向に入れたりすることによ
って、両者が連動して離れたり、電気的、機械的に接続
されたりするように両者の位置は構成される。なお、機
能上前図のものと同一又は均等構成と考えられる部分の
内説明が重複すると思われる部分については、前図と同
一の符号にアルファベットのｅを付して重複する説明を
省略した。上記の実施例は電極および受枠を水平に設け
た例であるが、これらに限られるものではなく、電極お
よび受枠は垂直、傾斜に設けられるのは勿論、被処理物
の形状により最適な位置形状に設けてもよい。 【００１２】 【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、被処
理物の表面をプラズマ洗浄する場合、被処理物を真空チ
ャンバーに入れ、その表面にプラズマ雰囲気を形成して
そこのプラズマ洗浄を適正に行うことが出来るは勿論の
こと、上記の場合、真空チャンバー１内の被処理物存置
用の複数の空間４，４・・・の夫々に上記被処理物を入
れて多層状にしても、何れの空間４の被処理物も夫々適
正なプラズマ雰囲気にすることが出来て、各空間の夫々
の被処理物のプラズマ洗浄を均一に行うことが出来、そ
の結果、プラズマ洗浄装置の効率を極めて向上させ得る
効果がある。 【００１３】また被処理物の形状、大きさが変化して
も、移動枠における電極間隔も受枠の間隔もそれに対応
した間隔に形成されている移動枠を用いることによって
上記プラズマ洗浄効果を最大の効率にし得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】分解斜視図。 【図２】台車と、受棚と、電極と、チャンバーの関係位
置を示す縦断面略示図。 【図３】図２におけるIII −III 線断面図。 【図４】図２におけるIV−IV線断面図。 【図５】異なる実施例を示す縦断面略示図。 【符号の説明】 １ 真空チャンバー ４ 電極配置用空間 ８ プラズマ発生用電極

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 真空チャンバー内への出し入れを自在に
   してある移動枠においては夫々被処理物を支承する為の
   複数の受枠を相互間に電極を入れる為の空間を隔て配置
   し、更に上記各空間には真空チャンバー内においてプラ
   ズマ雰囲気を形成する為の電極を夫々介設すると共に、
   これらの電極は上記移動枠にて支承し、かつこれらの電
   極は、接離自在の接続具を介して真空チャンバーの側に
   設けられる電源用接続器に対して接離可能にしてあるこ
   とを特徴とするプラズマ洗浄装置。