TW200816880A - Atmospheric pressure plasma generating method, plasma processing method and component mounting method using same, and device using these methods - Google Patents

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200816880 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本电明關於以小輸入電力而產生可進行廣範圍之電漿 處理的大氣壓電漿之方法、所產生的大氣壓電漿之處理方 法及零件安裝方法、以及適用該等方法之裝置。 【先前技術】 習知有如下之大氣壓電漿產生裝置，其於大氣壓附近 ^ (壓力為500〜1500 ramHg之範圍）使惰性氣體電漿化，藉 由所產生的惰性氣體之自由基使反應性氣體電漿化，而進 行表面改質、蝕刻、成膜等電漿處理。該大氣壓電漿產生 裝置中，通常最初以特定之比例混合惰性氣體與反應性氣 體，並將混合後之氣體供給至筒狀反應容器之一端，向該 反應容器内施加高頻電場，藉此使混合氣體電漿化，且自 反應容器之另一端喷出所產生之電漿，照射被處理物而進 行處理。 ( 參照圖21，就使用氬氣作為惰性氣體、使用氧氣作為 反應性氣體之情形下的電漿產生原理加以說明。施加有高 頻電場且產生有放電電漿之反應空間中的Ar原子（Ar)了 藉由放電電漿中之電子（e)激發或者電離，而成為氬自由 ，(/〆)、氬離子（Ar+)或電子（e)。氬自由基（Ar*)成為能 里南之準穩悲（Metastable state) ’且與位於周邊之同種 或者異種原子反應，使該等原子激發或者電離並回到穩定 狀態，因此，該反應如雪崩現象般地發生。 —二 Η寸’右周逯 存在有氧氣’則使氧原子（〇 )激發或者電離，成為氧自由 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991 200816880 基(〇 )、乳離子(〇+)或電子(e)。進行如下之有機物電漿處 里即冑π亥氧自由基（〇*)與被處理物表面之材料反應而 進行表錢質’或者與位於表面之有機物反應而除去有機 =再者’ ‘If性氣體之自由基相較於反應性氣體之自由 基，具有長時間維持於準穩態之優點，因此，一般使用惰 性氣體產生電漿。又，作為反應性氣體，若使用可成膜之 C體則可成膜’若使用氫氣則可期待還原作用。 f 大氣壓電漿產生裝置之習知例卜如圖22所示般，具 ^反應4 ☆ 1G1 ’其形成反應空間；—對電極l〇3a、 b，其等以於“方向上空開間隔之方式配設於反應容 1 /卜周；以及高頻電源104 ’其在-對電極l〇3a、 間施加交流或者脈衝狀之高頻電壓。自反應容器ι〇ι =給以料比率混合有惰性氣體與反應性氣體之 二：之」Γ’在一對電極103a’103b間施加交流或者 脈衝狀之两頻電壓，藉此於反應空間内產生電 (Γ〇Γ日T之另一端喷出所產生之電請。藉由將電裝 被處理物106之表面而進靖處理(參照曰 本專利锊開2002 — 1253號公報）。 又’利用圖22所示之構成，為了使混合 反應性氣體之混合氣體激發並使反應性氣體電裝化1僅 .激發惰性氣體之情形相比，輸入電力必須為數1〇/，、= 而存在褒置大型化之問題。作為解決上述問題之電漿產生 原理，提出有如下：如圖23所示，以對利用高頻電源112 而施加有高頻電場之反應容器⑴僅供給惰性氣體㈤中 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96_〇8觸口撕 7 200816880 為Ar) 113的方式而構成，對自反應容！ 111喷出之電浆 11 ^，自反應性氣體供給管丨丨5供給反應性氣體（圖中為 〇2氣）116。於將該電漿產生原理具體化之習知例2中，如 圖24所示，自被處料m之一方喷出自反應容器⑴ =出的114’自被處理物m之另—方通過反應性氣 體供給管115而喷出反應性氣體116(參照日本專利特開 平9一 59777號公報）。 進而’作為習知例3，眾所周知有如下··如圖25所示， 於中央配置有反應性氣體之供給空間m，於其兩側配設 有一對反應空間122、123,該一對反應空間122、123受 供給有惰性氣體且自高頻電源124施加有高頻電場，於已 被，放發之惰性氣體間流通有反應性氣體，且將該反應性氣 體與惰性氣體相混合，利用已錢化之反應性氣體而對被 處理物125進行電聚處理（參照日本專利特肖2〇〇3一 49272號公報）。 又，作為利用大氣壓電漿進行電漿處理之裝置，眾所周 知有如下裝置，即，含有產生大氣壓電漿並自噴口喷出電 漿噴流之電漿頭，以及在使該電漿頭對向於被處理物之特 定處理部位下使被處理物與電漿頭相對移動之移動手 段，且藉由向被處理物之特定處理部位喷出電漿喷流，而 進行電漿處理（參照日本專利特開平u_2513〇4妒八 報）。 “ 又，作為在基板上安裝零件的方法及裝置之習知例4, 眾所周知有圖26A、圖26B所示者。該習知例4中，使用 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991 200816880 電漿頭131，其具有圓筒狀之反應空間132、及配置於反 應空間132内外的—對電極133、134。電聚頭自反 應空間132之上端供給惰性氣體135,並藉由在電極133、 134間施加高頻電i ’而於反應空μ 132產生電聚且自反 應空間132之下端132a喷出電褒喷流136。藉由使該電 浆頭131 f箭頭a所示般，相對於定位平板顯示器用面板 137之平臺138而相對移動’而對連接電極部位139進行 電漿處理’該連接電極部位139由在面板137的側端部以 亚聯方式形成之透明電# 139a所構成(參照日本專利特 開2002— 28597號公報）。 又、，眾所周知有使用圖22所示構成之電漿頭，以同樣 。方式進行電漿處理者（參照日本專利特開觸—167526 號公報）。又，亦摇ψ古 ^ 雨游+、 丌挺出有一種於大氣壓下生成微感應耦合 电水貧机之小型微電漿喷流產生裝置（參照日本專利第 3 616 0 8 8號說明書）。 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 以而’圖22所示之構成中，如上所述，$ 了產生電漿 而需要大輸人電力，從而不僅帶來裝置大型化之問題，且 电水化之反應性氣體的壽命短，故自反應容器1 〇 1之 喷出時’電t105會迅速消*，因此，若不縮短反 101之另一端與被處理物106間的距離L，則存在 有效地使已電衆化之反應性氣體發揮作用，且可進行 电水處理的距離範圍被限定得較小之問題。 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 200816880 又’圖24所示之構成中，已被激發之惰性氣體的壽命 短自反應谷為111出來後會迅速消失，從而，僅可於反 應容器111之出口附近使反應性氣體116電漿化，因此， 存在無法充分使反應性氣體i丨6電漿化之問題。又，圖 25所示之構成中，在已被激發之惰性氣體間流通有反應 性氣體並使該反應性氣體與惰性氣體混合，藉此與圖24 之構成相比，具有容易混合且使反應性氣體電漿化之範圍 變得均勻的優點，然而惰性氣體之壽命幾乎未變化，仍然 極紐，從而亦存在可進行電漿處理的距離範圍被限定得較 小之問題。 又 干 上述日本專利特開平1 1 — 251304號公報所記載之 電漿處理方法令，不僅於對被處理物之處理部位照射電漿 喷流時，更於在處理部位間移動之期間，亦必須持續供給 惰性氣體與反應性氣體之混合氣體或者至少惰性氣體，以 連續產生電漿喷流。其原因在於，一旦停止產生電裝喷 G流，則會為了再次點燃電漿並產生穩定之電漿喷流，需要 花費時間而使生產性明顯降低，並且直至電漿噴流穩:為 止之期間所供給之氣體無助於電漿處理，從而造成^費二 因此，若氣體消耗量例如為數公升/分鐘〜數百公升/分 鐘’與真空電聚處理之情形相比則非常大，且若^氣壓= 聚所使用之氣體純度低，則電漿變得不穩定，因此必 用而成本之高純度氣體，其結果，存在電渡處韓 本變得非常高之問題。 幻建轉成 又，因電漿喷流係連續性喷出，故存在如下問題，即， 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991 10 200816880 難以穩定地對被處理物之處理部位照射電漿喷流，且難以 不對處理部位以外照射電漿喷流。即，為了獲致穩定地對 處理部位照射電漿喷流、且完全不會照射至處理部位以 外’而必須複雜地控制電漿頭與被處理物之相對移動，從 而存在。又備及控制機構的構成變得複雜之問題。 進而，以如上所述方式而產生之電漿中，已電漿化的反 應性氣體之壽命短，因此，自電漿頭之喷出口噴出後，電 漿喷流會迅速消失，因此，若不縮短電漿頭之喷出口與被 處理物間的距離，則無法使已電漿化之反應性氣體有效地 發揮作用，電漿處理之效率降低，且可進行電漿處理之距 離範圍被限定知較小，從而存在處理時的移動控制變得複 雜之問題。 又，上述曰本專利特開平 狐y冬專 利特開2002- 28597號公報、日本專利特開2〇〇3— 167526 號公報中所記載之電襞產味太、、么 护進夕一#垂/ 水屋生方法，係使用以平行平板型為 n 、亟，產生電容耦合型電漿（非平衡電漿）之方 〆，所產生電漿之電漿密度的極限在於1〇11〜1〇12/^3。— 使用上述低電漿密度之電容耦合型電 右 接合部位的電漿處理，财理時耗’ ^板之零件 件安裝步驟以外的步驟之作筆、0 ”、、法配合零 夺々步驟不同之其他步驟中進行電聚處理 令件女 裝的生產性大幅降低之問題。 子在零件安 編，則存在如下問題即又於：於其他步驟中進行電 安裝步驟而搬運基板之期;電漿處理步驟至零件 期間’經㈣處理之部位會再次受 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 n 200816880 污染。進而，在平板顯示器尺寸為數英吋之情形時尚可對 應’但近年來出現了尺寸大型化、超過40英吋之尺寸的 平板顯示器，因此，於零件安裝線上編入電漿處理實際上 為不可能。再者，電容耦合型電漿之電漿溫度為數百^左 右’對平板顯示器造成熱損傷之可能性小。 工 另一方面，日本專利第3616088號說明書中所記載之感 應耦合型電漿（熱電漿），其電漿密度為1〇u〜1〇17/咖3,; 電容耦合型電漿之1〇5倍左右的高密度，因此可提高反應 性且可提高處理能力，熱電漿之電漿溫度達到數千〜i萬 =，因此，當照射有電漿之基板具有對熱較薄弱之部分 時，存在會對該基板造成熱損傷之問題。例如，近年液晶 ，板之製造步驟中，於已貼附有偏光板之狀態下向零件: 裝線供給且安裝液晶驅動用之電子零件，在該安裝線上編 入電漿處理步驟，偏光板受到高溫電漿之熱影響‘產生損 傷，從而無法適用。 、 C 因此，本發明鑒於上述習知問題開發而成，其目的在於 提供以小輸入電力可產生大氣壓電漿之大氣壓電漿產生 方法及裝置，上述大氣壓電漿可於產生電漿之反應空間内 於遠近方向、且於平面上之廣範圍内進行電漿處理。 又，本發明之目的在於提供如下之電漿處理方法及裝 置’其可僅對被處理物之處理部位進行穩定且有效的處 理’且利用簡單之構成及控制進行生產性優良、且 之處理。 -〜+ 又，本發明之目的在於提供如下在基板上安裝零件之方 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 12 200816880 其對基板之零件接合部位的電漿處理，不會造 可有效地進行，且可於零件安裝步驟中編二該 (%決問題之手段） 有為上述目的，本發明之大氣壓電漿產生方法含 古頻：;步驟’向反應空間供給第1惰性氣體並施加 :1Γ’且自反應空間喷出由已電製化之第1惰性氣體 2的—次電襞；以及電漿展開步驟，以-次電漿碰撞之 =形成混合氣體區域，該混合氣體區域以第2情性氣體 二:混合有適量之反應性氣體，且產生由已電毅化的混 δ氣體所成之二次電漿。

法及裝置， 成熱損傷而 電漿處理。 广本發明之大氣壓電漿產生裝置，其係具備電漿產生 部、與電漿展開部之大氣壓t漿產生裝^，電聚產生部含 有反應工間、向反應空間供給第1惰性氣體之第1惰性氣 體供給手段、以及向反應空間施加高頻電場之高頻電源〃， 且自反應空間喷出由已電漿化㈣1惰性氣體所成之一 漿，電漿展開部以使經喷出的一次電漿碰撞之方式配 設混合氣體區域而成，且產生由已電漿化的混合氣體所成 之二次電漿，上述混合氣體區域以第2惰性氣體為主並混 合有適量之反應性氣體。 本發明係於本發明者對大氣壓電漿產生方法進行經營 研九期間，基於如下發現而成者：向自反應空間喷出之電 漿供給惰性氣體並使該惰性氣體與電漿碰撞，使所供給之 惰性氣體如雪崩現象般激烈地電漿化從而使電漿較廣地 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 13 200816880 汗 1且’根據本發明 發揮如下效果：於反p門水產生方法及裝置，可 場並使之電嘴化:=:1惰性氣體施加高頻電 將命… 化 作為一次電漿而噴出，且在該一次雷 水人弟2惰性氣體及反應性 ltL , 巩體之此合氣體區域碰撞，藉 此，一次電漿所碰撞之第2惰性 山 猎 , 月旺乳體如雪朋現象般激烈地 =:?，合氣體區域中展開，利用該已電锻化的 之自ώ純反應性氣體《«化，目此，可於 反應空間内之请讲女A T J ^

開並進一+ 、 Π平面上較廣之範圍内使電漿展 =丁笔漿處理。且，因僅向產生一次電漿之反應空間 吝士沾一 L 电刀即可’又’因輸入電力小故所 、一人電聚之電漿溫度亦較低，從而發揮如下等效 對於搭載有耐熱性低之零件的基板等、耐熱性低 之基板專，亦可簡單地進行電漿處理。 弟1惰性氣體與第2惰性氣體而言，可使用異種之 乳體，但若使用同種之惰性氣體，則可穩定地展開二 次電«’且氣體供給手段變得簡單，故較佳。帛i惰性氣 體，第2惰性氣體以自氬氣、氦氣、氣氣、氛氣、氮氣、 乳乳或者該等1種或者複數種之混合氣體選擇者為佳。 再者，氮氣依字面理解雖並非惰性氣體，但於產生大氣 壓電漿時’呈現出相當於本來之惰性氣體之舉動，可大致 相同地加以使用，因此本發明所稱惰性氣體包含氮氣。 設置混合氣體供給手段，其將預先混合第2惰性氣體與 反應性氣體而成之混合氣體供給至混合氣體區域，並向混 合氣體區域供給㈣混合U 2惰性氣體與反應性氣體 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 14 200816880 而成的混合氣體，從而形成該混合氣體區域，則相較於分 別供給兩氣體之情形，氣體供給手段變得簡單，且可均等 地混合第2惰性氣體與反應性氣體，因此，可於廣區域中 穩定地形成二次電漿，且穩定地實現廣範圍中均勻之電漿 — 處理。 反應性氣體含有氳氣，作為以相對於第2惰性氣體之混 合濃度為4%以下的混合氣體而供給，濃度若超過4%則會 爆炸，因此使用具有危險性之氳氣進行電漿還原處理時， ( 可供給無爆炸之虞的混合氣體而進行電漿還原處理，從而 可安全地處理，且可於廣範圍内有效地進行處理。 另外設置向混合氣體區域供給第2惰性氣體之第2惰性 氣體供給手段、向混合氣體區域供給反應性氣體之反應性 氣體供給手段，亦可向混合氣體區域分別供給第2惰性氣 體與反應性氣體而形成該混合氣體區域。此時，可將反應 性氣體調整為任意之濃度而混合，且可進行所需之電漿處 理0 於自電漿產生部喷出的一次電漿之外側配設第2惰性 氣體供給手段，於第2惰性氣體供給手段之外侧配設惰性 氣體供給手段，向經噴出的一次電漿之外侧供給第2惰性 氣體，並向第2惰性氣體供給區域之外侧供給惰性氣體， 則一次電漿與僅含第2惰性氣體之環境氣體碰撞，藉此使 ^ 電漿化向整個第2惰性氣體之供給區域有效地地展開，使 ^ 該較廣地展開之二次電漿與反應性氣體混合並電漿化，從 而可於更廣範圍内進行電漿處理。 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 15 200816880 又，於形成自一端受供給有混合氣體而具特定剖面形狀 的电漿展開空間之電漿筒體的周壁，配設有i .個電聚產生部，以向電聚展開空間内喷出一次電 漿展開空間之另一端噴出二次電漿。如此，可自與電 漿Λ體之剖面形狀·大小相對應的區域噴出二次電漿，且 可一次性地進行更大範圍之電漿處理。又，例如，使用細 長剖面形狀之電漿筒體，使被處理物於與其長度方向正交 f:之方向上相對移動，藉此可均勻而有效地進行大面積之電 裝處理。 <又，若具備有：電漿產生部，其夾著反應空間而對向配 設有一對電極，自設置於配設有其中一個電極之一面的複 數個開口喷出一次電漿；以及電漿展 相鄰接而配設，使一次電裝喷向内部，且自一侧二: 或者周圍供給有混合氣體，自設置於電漿產生部相反侧之 對向側面的複數個開口噴出二次電漿；則可利用大氣壓電 (漿對大面積之平面一併均勻地進行電漿處理。 又，本發明之電漿處理方法包括：向設置於電漿頭之反 應，間供給第1惰性氣體且施加高頻電場，並自反應空間 連:喷出一次電漿的步驟；於電漿頭内或者其附近形成混 合氣，區域，該混合氣體區域以第2惰性氣體為主並混合 2適里之反應性氣體，且使一次電漿與該混合氣體區域碰 撞亚產生二次電漿的步驟；以及於使電漿頭與被處理物相 對移動而對處理部位進行處理時，僅於處理部位形成混合 氣體區域並產生二次電漿，且將所產生之二次電漿喷至被 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991 . 200816880 處理物之處理部位以進行處理的步驟。 又，本發明之電漿處理裝置含 產生部，嗔出由已電將介夕外 電浆頭’其具有電衆 浆’及一欠二，雜所成的-次電 氣體之混應性 所成的-吹雷將·鲎1 电水化之混合氣體 :成的一人電桌，弟卜隋性氣體供 部供給第卜隋性氣體；高頻電 又-向電聚產生 頻電場；混合氣體供給手:久曰向電襞產生部施加高 惰性气俨盥痛 又，、向此合氣體區域供給第2 _ = 應；移料段，其使被處理物與電聚 二、二:多動：識別手段，其識別電漿頭對向於被處理物之 : = 間點；以及控制手段’其控制高頻電源、各 於二、°又、及移動手段；且控制手段僅於電t頭對向 於被處理物之處理部位時使混合氣體供給手段動作。

C 根據本發明之錢處理方法及裝置，藉由將以如上所述 之方式而形成的二次電聚噴至被處理物之處理部位，可對 處理部位有效地進行電製處理。又，於處理部位以外仍產 生一次電浆之情形下僅停止混合氣體區域之形成，可瞬時 地停止二次電漿之電衆處理，並再次形成處理部位，藉由 形成混合氣體區域，因維持一次電漿而可瞬時地產生穩定 之二次電漿，並可有效地進行電漿處理，且可僅對被處理 物之處理部位進行穩定且有效的電漿處理。又，藉由混合 氣體區域之形成及其停止而進行處理與非處理之切換，因 此非處理時不會消耗混合氣體，且根據情況亦可縮小第工 惰性氣體之流量，藉此可減少高價氣體之消耗量，且於非 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 17 200816880 ^理二亦單 ==電漿頭進行自被處理物退避移動等移 且低成ί的電=控=可對處理部位進行生產性良好 處 進而，高頻電場僅施加於產生一次 :=應！間’故以小電力即可，又，因輸入電力小: 性低之⑽的電裝溫度亦較低，具有對搭載有耐熱 簡便地進行等^專、耐熱性低之基板等的電聚處理亦可 嘴頭，手段具備機m置，且於可動頭上搭載電 二二 該機器人裂置之X、Y、Z方向上可移動， Ρ 了以極咼之通用性進行電漿處理。 間二ΪΤ月：、向基板安装零件之方法含有：向反應空 加H “生乳體且向配設於反應空間附近之天線施 加-頻❿而自反應空間喷出由感應， :次電浆的步驟；使該一次電聚與混合氣體區域碰撞而產 漿的步驟，該混合氣體區域以第2惰性氣體為主 =己有適量之反應性氣體；將所產生之二次電聚照射至 j之零件接合部位而進行電漿處理的步驟；以及將零件 接曰於電漿處理後之接合部位的步驟。 又甘本發明中’向基板安裝零件之襄置，其含有：電裝 頭：、具有感應耦合型電襞產生部，噴出由第i惰性氣體 之感應輕合型電聚所成的一次電漿’以及電衆展開部，使 電漿與第2惰性氣體及反應性氣體之混合氣體區域 =，而產生由已電衆化的混合氣體所成之二次電敷；電 水處理部’其設置有移動手段，該移動手段以使電漿頭沿 312XP/發明說明書(補件)/96·08/96117991 18 200816880 著基板之令件接合部位相對移動的方式，使基板與電漿頭 、寸移動，以及令件接合部，其將零件接合於基板之零件 接合部位。 將=據本發明中向基板安裝零件之方法及裝置，使由高電 =在度之感應耦合型電漿所成的一次電漿與第2惰性氣 2及反應性氣體之混合氣體區域碰撞，藉此受一次電漿碰 ，之第2惰性氣體如雪崩現象般激烈地電漿化並於整個 〇混合^體區域中展開，利用已電裝化的第2惰性氣體之自 等產生由反應性氣體在已電漿化之狀態所成的二次 包:。其結果，可產生電漿密度高於習知電容耦合型電漿 且電漿溫度低於習知電容耦合型電漿的二次電漿。藉由將 該二次電漿照射至基板之零件接合部位而進行電漿處 理，不會對基板造成熱損傷，即可於短時間内有效地進行 所需之電漿處理。藉由使零件接合於該電漿處理後之零件 接合部位，可以高接合強度與可靠性而接合零件，於零件 υ安裝步驟中編入電漿處理，從而可以良好的生產性將零 安裝於基板上。 ^ 又，基板係平板顯示器用之面板，接合部位係設置於面 板之端部的連接電極，零件係平板顯示器驅動用之電子交 件’該零件預壓接及本壓接於貼附於該連接電極上之異^ 性導電膜（Anisotropic Conductive Membrane)及其上 零件安裝步驟含有電漿處理步驟、異向性導電膜貼附+ 驟、預壓接步驟、以及本壓接步驟，可於單一零件安带^ 上’以良好的生產性製造介隔異向性導電膜而安農有=動 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 19 200816880 =子零件之平板顯示器。又，平板顯 央对以上時，尤可發揮上述效果之作用。X寸為1〇 又，若電漿處理步驟中，、、曰人β 有氧氣之教俨，目m 士 /吧5軋體中的反應性氣體係含 • ί ΓίΓΐΠ ;之Λ Γ:膜之貼附強度成為未進行電裝處理 • 4，從而可確保高接合強度盥安 性，故較佳。 又/、女衣之可罪 又’若使電漿處理部之虚f本 ，部，接部、以及本愿接；=4向：導電膜貼附 器，：較佳…時相同的作業時間來製造平板顯示 又’若使電漿處理部與異向性導電膜貼附部作為同 =使其處理時間在_部、本覆接部之處理時間中、 取短處理時間以下’則貼附異向性導電膜之處理時 及本壓接之處理時間，此時可利用該剩餘時間進 =水處理，且可以良好的生產性製造平板顯示器，故較 又，若移動手段具備機器人裳置，於可於該機器人裝置 之f、Y、Z方向上移動之可動頭上搭载電聚頭，則可將基 板疋位於特定位置並使電裝頭沿著零件接合部位而移 動’藉=可對零件接合部位進行適當且有效的電漿處理， 且可以咼通用性對任意基板進行電漿處理。 【實施方式】 312XP/發明說明書(補件)/96-〇8/96117991 20 200816880 以下’就本發明之實施形態加以說明。 (實施形態1) 首先’ I照圖1〜圖4，就本發明之大氣壓電漿產生裝 置的實施形態1加以說明。 百先’參照圖1就本發明之大氣壓電漿產生方法的原理 加以U兒明。圖1表示將氬氣用作第1惰性氣體、氦氣用作 第2惰性氣體、氧氣用作反應性氣體，並供給第2惰性氣 體與氧氣之混合氣體的例子。藉由向反應空間丨供給氬氣 ^施加高頻電場，反應空間丨中之氬原子（Ar)藉由放電電 漿中之電子（e)而被激發或者電離，成為氬自由基（Ar*)、 ^離子（Ar+)或電子（e)。氬自由基（Ar*)處於能量高之準穩 悲，與位於周邊之同種或者異種原子反應，使該等原子激 發或者電離並回到穩定狀態後，如雪崩現象般激烈地產生 電漿反應。上述所產生之一次電漿自反應空間丨噴出。藉 由，自反應，間1噴出之—次電漿供給氦氣與氧氣之混 合軋體，亚藉由一次電漿之氬自由基（Ar*)而使氣原子（㈣ 激發或者電離後成為氦自由基（He*)、氦離子（He+)或電子 (❻），利用所產生之氣自由基（H〇使上述反應如雪崩現象 般激烈地展開，而產生氦自由基（He*)，且利用氨自由基 (He )*使位於周邊之氧原子⑻激發或者電離，成為氧自由 基（〇 )、氧離子（0+)或電子（e)。該氧自由基（〇*)進行如下 電漿處理，即，與被處理物s表面之材料反應而進行表面 改質，或與位於表面之有機物反應而除去有機物。藉此， 即使反應空間與被處理物間之間隔L變大，亦可相對於平 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 0 200816880 面較大之範圍内，利用氧自由基⑽進行電漿處理。 其-人’參照圖2A〜圖2C ’就本實施形態之大氣壓電漿 產生裝置的具體構成例加以說明。如圖2a、圖Μ所示， 作為電漿產生部，具有反應容器2，其由形成剖面呈圓形 之反應空間1的圓筒狀介電體所成，於該反應容器2之周 圍配設有線圈狀的天線3。自高頻電源4向天線3施加^ 頻電壓而向反應空間i施加高頻電場，自反應容器2之上 =2a供給第！惰性氣體5,藉此自反應容器之之下端訃 B貧出由感應耦合型電漿所成之一次電漿6。於反應容器2 端2b附近之周圍，配設有作為電漿展開部之混:氣 體容器7,其周圍配設有向内部供給混合:個 氣體供給口 9。混合氣體容器7於反應容器2的下^ 之下方延伸，且於反應容器2下端2b之下方的部分，形 成有下端開放之混合氣體區域10，受一次電漿6碰撞^ 產生二次電漿U。再者，作為混合氣體容器7之形狀， 圖2B中表示下端開放的圓筒形之例，但如圖％所示，亦 可為下端開放之正方盒形狀。 ' 另以上之構成中，於自反應容器2的下端2b噴出一次電 漿6之狀態下，向混合氣體容器7内供給混合氣體8，藉 此於混合氣體區域1 〇内使混合氣體8與一次電漿6碰撞 而產生二次電漿u，該二次電漿u於整個混合氣體區域 10中展開，且進而自該混合氣體區域10向下方噴出。將 該二次電漿11照射至被處理物s，藉此進行所需之電漿 處理。以上述方式，二次電漿u較廣地展開，因此，= 312XP/發明說明書(補件)/96〇8/96ii799i 22 200816880 使反應容器2的下端2b與被處理物s之間的間隔大，亦 可於平面方向上於較反應容器2之剖面積更大的區域進 行電漿處理。 就具體實施例加以說明，則反應容器2之内徑R1 = 〇.8 _此。氣體谷器7之内徑R2 = 5 _、混合氣體容器7 之下端與被處理物S間的間隔L1=1 _、反應容器2之 下端以與混合氣體容器7之下端間的間隔L2= 4 _之裝 置構成，第1惰性氣體5使用氬氣，流量為5〇 sccm，向 混合氣體容器7内供給之氣體，分別使用 貫施例h作為第2惰性氣體之氬氣（流量500 sccm) 與作為反應性氣體之氧氣（流量5〇 sccm)的混合氣體 貫施例2 :作為第2惰性氣體之氦氣（流量500 sccm) 與作為反應性氣體之氧氣（流量5〇 sccm)的混合氣體 比較例1 :僅作為反應性氣體之氧氣（流量500 sccm) 的單獨氣體 比較例2 ·僅作為反應性氣體之氧氣（流量5〇 sccm)的 單獨氣體， 而對被處理物S之表面藉由電漿進行親水化處理。將水 滴至該被處理物S之表面，如圖3所示，測定水滴之接觸 角Θ ’並判定親水性之良否。 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 23 200816880 [表1] 實驗之判定結果 (接觸角θ :度）Tof W [ Ο 表1表示其結果。根據表1可知 體與反應性氣體混合之實施例 漿處理並獲得親水性，於反應性氣 2中幾乎無法獲得電漿處理之效果 再者’圖2A、圖2B之構成例中 7為圓筒形狀，如圖4A所示 二：：… ^ ^ 珉為向下方直徑變小之 倒立接頭圓錐形狀，可藉由與自 自氣體供給口 9供 4益2下、此贺出 浐，…… 與一次電漿6有效地碰 才里’而有效地產生二次雷奬〗〗 似由^ 人电水11又’圖2A、圖2B之構成 例中，自所有複數個氣體供給口 9向混合氣體容哭= 給混合氣體8，亦可如圖4B所示，分 ’、 a、曰入a诚—w 別自各氣體供給口 9 向耽體谷态7内供給第2惰性f轉 13,在混合氣體容器7内混人 〃 _人反應性氣體 域1〇。 7内…亥“體並形成混合氣體區 氣就士關於改變第2惰性氣體12與反應性 =體13 w比率w作用效果進行實 明。南頻電源4之頻率為1〇〇 mh 以況 田与灰此炎處a 輸出功率為40 Wm吏 作為向反應各器2供給之第1惰性氣體5,流量設 為謂。又，作為向電聚筒體21供給之混合氣體二 如表2、表3所示，使用翕斋弋土— 此口風體8， 使用Μ或者錢作為第2惰性氣體 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991 24 相對於將第2惰性氣 中，可有效地進行電 為單體之比較例1、 例 了混合氣體容器 200816880 12，流量設為500 seem或者1 000 seem，使用氧氣作為 反應性氣體13，使流量於50 seem〜500 seem之間變化， 進行被處理物S表面之電漿親水化處理。並且測定被處理 物S表面與水滴之接觸角，判定親水性之良否。 [表2 ] 項目 第1惰性氣體 第2惰性氣體 反應性氣體 反應性氣體之 混合比率（°/〇) 接觸角 Ar He 〇2 實施例3 50 500 50 9 6 實施例4 50 500 100 17 5 實施例5 50 500 250 33 93 實施例6 50 500 350 41 130 實施例7 50 500 500 50 136 [表3 ] 項目 第1惰性氣體 第2惰性氣體 反應性氣體 混合比率（％) 接觸角 Ar He 〇2 實施例8 50 500 50 9 5 實施例9 50 500 100 17 6 實施例10 50 500 250 33 66 實施例11 50 500 350 41 119 實施例12 50 500 500 50 125 實施例13 50 1000 100 9 5 實施例14 50 1000 200 17 5 實施例15 50 500 25 5 5 表2、表3表示其結果。根據表2、表3可知，第2惰 性氣體12為氦氣或氬氣均可獲得同樣之結果，且若將反 應性氣體13之混合體積比率設為20%以下，則可獲得之 電漿處理效果較佳。 (實施形態2) 其次，參照圖5A〜圖6B，就本發明之大氣壓電漿產生 裝置的實施形態2加以說明。再者，以下實施形態之說明 中，對與前述實施形態相同之構成要素附上相同元件符號 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 25 200816880 亚省略說明，主要僅就不同點加以說明。 上述貫施形態1中所示的例子，使關筒狀之反應容器 2曰自配叹於其周圍之天線3向反應空間1内施加高頻電 昜i於反應谷态2之下端2b周圍配設有混合氣體容器 7將吝但Λ實施形態中，如圖5A、圖5β所示，具有作為電 二㉛而剖面形狀為細長長方形之角筒狀的反應容器 座^ Γ其彼此對向之長壁配置有一對電極15&、15b。反 ::谷器14之整體由介電體構成，或者於至少電極❿、 白對向面的一方配置有介電體。於電極15a、15b間 二頻電源4施：有高頻電壓’於反應容器14内之反應 二1广f有面頻電場。且，自反應容器14之上端供 :、性氣體5 ’且向反應空間i内施加高頻電場，藉 哭^反應容器14之下端噴出一次電漿6。又，與反應容 二二__而配設有作為電漿展開部之混 體供仏谷°° 16 ’自设置於該混合氣體容器16之上部的氣 U 8 ’:口Π供給第2惰性氣體與反應性氣體之混合氣體 哭1β 下方式而構成，反應容器14及混合氣體容 為i b之外侧壁及兩端辟 混合氣體區域1G，自^二延長而形成有下端開放之 ^ Φ . 此口氣體容器16向混合氣體區域i 〇 抓出^混合氣體與一次電16碰撞。 盘一：:：先:中，見合氣體區域10中藉由使混合氣體8 -ία敕 碰撞而產生二次錢11，並使該二次電衆 11於整個區域中展開， 入 κ 向下古# b 〜此口乳體£域10之下端開口 下方贺出二次電聚U，因此，將該二次電衆U照射至 12ΧΡ/發明說明書(補件)/96·08/96117991 y η 200816880 被處理物s，藉此進行所需之電漿處理。 再者，圖5A、圖5B所示之構成例中，例示於反應容器 14之一侧配設有混合氣體容器丨6的例子，但亦可如圖μ .所不，為以下構成··於反應容器14之兩側配設混合氣體 谷态16 ’使一次電漿β有效地與自兩側供給之混合氣體8 並才里進而可如圖6Β所示，藉由使兩侧的混合氣體容器 16之外側壁向内傾斜，使一次電漿6有效地與混合氣體8 碰撞，更有效地產生二次電漿1 1。 Ρ (實施形態3) 其次，芩照圖7，就本發明之大氣壓電漿產生裝置的實 施形態3加以說明。 上述實施形態1及實施形態2中，例示於反應容器2、 14之下端周圍配設有供給混合氣體8之混合氣體容器7、 16的例子，但本實施例中，亦可如圖7所示，於反應容 裔2、14之周圍或者兩側，配設被供給有第2惰性氣體 C 12之惰性氣體容器18，於該惰性氣體容器18之周圍或者 兩側’配設有被供給反應性氣體13之反應性氣體容器 19，使反應性氣體容器19之外侧壁向下方延伸並於其内 部形成混合氣體區域1 〇。 根據該構成，藉由使自反應容器2、14喷出之一次電漿 6 ’首先與自惰性氣體容器18供給而僅含第2惰性氣體 12的環境氣體碰撞而有效地電漿化，使已電漿化之第2 ’ 惰性氣體12於整個混合氣體區域1〇中展開，藉由使反應 性氣體13與該已電漿化之第2惰性氣體12混合而有效地 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991 27 200816880 電聚化，並作為二次電滎1 1而 内進行電漿處理。 而展開，猎此可於更廣範圍 (實施形態4) 其次，參照圖8A、圖8B，就本發 裝置的實施形態4加以說明。 乳i電水產生 上述實施形態1中，例示使反 _ 圓筒狀之例，但本實施形態中2遍及全長形成為 形成為使反應容器2的下端2b::如圖δΑ、圖8B所示， 而擴展之剩叭形狀部20。 …分向下方直徑增大 根據该構成’使一次電漿6 F们η 电水b以自反應容器2向混合氣體 =内擴散之方式而嘴出，因此，相

由基供給至混合氣體區域1〇内的混合氣體J :二，右且S'合氣體"之第2情性氣體12及反應 ^體3有效地電漿化並作為二次電漿11而展開，可更 於廣範圍内進行電聚處理。再者，本實施形態之 構成同樣可適用於上述第2實施形態中。 (實施形態5) " 壯署二―目9A、圖9β ’就本發明之大氣壓電漿產生 衣置的貫施形態5加以說明。 上述實施形態2中，例示使用剖面形狀為細長之長方形 广反應谷态14 ’其一侧或者兩側配設有混合氣體容器 乂之例，但本實施形態中，亦可如圖9Α所示，設置剖面 ^狀為長方形且内部形成混合氣體區域1〇而作為電聚展 開4的電漿筒體2卜自其上端21a供給第2惰性氣體12 312XP/發明麵書(補件)/96-08/96117991 28 200816880 與反應性氣體13之混合氣體8。又，於該電聚筒體2i 隔開適當間隔配設有複數個作為電聚產生部之反靡 容器2,以向混合氣體區域1()内噴出—次電漿6。向久: _應^器2中供給第1惰性氣體5，且自 配叹於外周之線圈狀天線3施加高頻電壓。電襞筒體？！ 内之混合氣體區域1 〇，如圖9B所示，喷出一次電漿6之 反應容器2的配置位置之更下部成為電漿展開空間以， 自電漿筒體21之下端喷出二次電漿丨工。 〇 根據本實施形態，可自與電漿筒體21之剖面形狀.大 相對應的區域喷出二次電t u，因此，可一次性進 大範圍之電黎處理。例如，如圖9A所示，若使用細長剖 面形狀之電漿筒體21 ’則使被處理物s於與電漿筒體2ι 長度方向正交之方向上相對移動，藉此可均句且有效地進 行大面積之電漿處理。 以上實施形態1〜實施形態5之大氣壓電漿產生裝置為 c精ft之構成，因此’可容易地搭載於在機器人裝置中在χ、 Υ Ζ方向上可移動之可動頭上，藉此’可對各種被處理 物之任意部位或區域、尤其係微細之區域進㈣度良好且 有效率的電漿處理，因此可提供極其精簡且通用性高的電 漿處理裝置。 电 (實施形態6) 其次，參照圖Π)就本發明之大氣壓電緑 施形態6加以說明。 本實施形態中，如圖10所示，設置有中空平板狀之電 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991 29 200816880 漿產生部23，其夾著扁平狀反應空間24而上下對向配設 有一對電極25a、25b。自設置於上方電極25a之氣體供 給管26向反應空間24内供給第1惰性氣體5，且自高頻 電源4向電極25a、25b間施加高頻電壓，藉此自配設有 下方電極25b之反應空間24之下表面所設置的複數個開 口 27喷出一次電漿6。配設有電漿展開部28，與該電漿 產生部23之下部相鄰接，且向内部之混合氣體區域29内 喷出一次電漿6。混合氣體區域2Θ中，自設置於其周圍 之氣體供給頭30供給有第2惰性氣體12與反應性氣體 13之混合氣體8，並使該混合氣體8與自開口 27喷出之 一次電漿6碰撞，藉此產生二次電漿11，該二次電漿11 自設置於電漿展開部28之電漿產生部23相反側之下表面 的複數個開口 31喷出。 弘桌產生部23下方之電極25b，由具有與開口 27相對 應而開口之多孔金屬板所構成，且至少在其上表面、最好 i在置於電漿中之兩面一體地設置有陶瓷等介電體％，開 口 27貫通該等而形成。又’如上構成之大氣壓電漿產生 裝置配設於處理室32之上部，於處理室32之下部配設有 移動手段33，其將被處理物s搬人並定位於電漿展開部 3之下部所對向的位置，且於電漿處理後將該被處理物$ 出。再者，氣體供給管26經由絕緣構件34貫通處理室 32之=井壁且向外部延伸’氣體供給頭30之外周壁藉由 处理，32之周㈣成’且向氣體供給頭3()供給混合氣體 8之軋體供給口 35設置於處理室32之周壁。 Μ 2XP/發明說明書(補件)/96〇娜i 1 200816880 根據本實施形態，自電漿產生部23之下表面的複數個 開口 27肖電漿展開部28 Η之混合氣體區域29噴出一次 电漿6 ’使混合氣體8電漿化而產生二次電漿j丨，自電漿 展開部28之下表面的複數個開σ 31以大致遍及整個= 方式均勾地喷出二次電漿η，因此可對利用移動手段33 搬入並定位之被處理物S的整個面—併均勾地進行電繁 處理。且，利用大氣壓電漿對大面積之平面一併均句地進 行電漿處理。 〇 (實施形態7) —其次，參照圖11〜圖16B，就本發明之電漿處理裝置的 實施形態7加以說明。

本實施形態之電漿處理裝置41，如圖u所示，具備作 為於3軸方向可移動及定位之移動手段的機器人裝置 42。機器人裝置42’於水平面内正交的2軸方向（χ—γ軸 方向）上可移動及定位之移動體43上，以於垂直方向（ζ 軸方向）上可移動及定位之方式安裝可動頭44而構成，於 :亥可動頭44上設置有電漿頭50。另一方面，被處理物s 猎由搬入.搬出部45而搬入.搬出於電漿頭1〇的可動範圍 之下部位置，且定位並固定於特定位置。 被處理物S上，如® 12A、或者圖12B所示，於複數個 部位分散地配置有應進行電漿處理之處理部位46。作為 上述被處理物S，例如圖12A所示，以電子零件安裝用焊 墊（land)配設區域作為處理部位46之電路基板的例 子，或如圖12B所示，以異向性導電膜之貼附區域作為處 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 31 200816880 理部位46之液晶面板、或電漿顯示器面板等平板顯示器 48的例子’分別藉由電漿處理進行焊墊表面之表面改質 或貼附面之清洗。 ϋ 迅水頭5 0可使用上述實施形態1〜實施形態$所示之 ，成者，亦可使用本實施形態中圖2Α〜圖2C所示實施形 L 1之構成者。電漿處理裝置41之控制構成，如圖Η所 利用控制部51，並根據預先記憶於記憶部52之動作 f气或彳：資料’以對如下各部進行動作控制之方式而構 成：作為電漿頭5〇之移動手段的機器人裝置42、高頻電 f 4、及控制自氣體供給部53向電聚頭5〇供給氣體的流 L· fj 54又，藉由控制部51對流量控制部54之控 制以如下方式而構成，即，藉由識別電聚頭別與被處 里物S之處理部位46相對向之位置的時間點，亦即相對 理。卩位46之處理的開始與結束點的處理開始識別手 二二與二理二束識別手段56所輸入之信號，根據處理開 467 Λ 容^ 7供㈣合^ 8朗處理部位 之二…Λ理，根據處理結束使信號停止混合氣體8 貫施形態中，處理開始識別者本 56以弊由比」于奴55及處理結束識別手段 人穿‘42之^己憶部52中之控制資料與來自機器 之目_置資料而識別的方式構成’另外，亦 了叹置識別電漿頭5 〇位於卢柿立 的對向位置之時的手：又處理㈣中㈣ 可為不同者，亦可為統-者制部51與機器人裝置42 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96侧6117991 32 200816880 氣體供給部5 3盘流景松a丨* 之方式而構成nmt54具雜而言間14所示 體5之第性氣體:4 , 供給第1惰性氣 與反廍、性气辦少、、曰 以及供給第2惰性氣體 气_ /昆合氣體8的混合氣體供給源58,各個

虱體出口上設詈古网上袖^ 口 IU 經由含有大旦法旦& =正閥57a、58a。第1惰性氣體5 Ο

W β ^ *里控制器等之第1流量控制裝i 59而供 \〜合為2 ’混合氣體8經由含有大量流量控制器等 量控制裝⑽與開關控制閥61而供給至氣 月豆谷裔7。該等開關控制闕61與第i、第2流量控制裝置 以上之構成中’電漿頭50向下方喷出與-次電漿6碰 里所產生之二次電漿u，將該二次電漿U照射至被處理 为S之處理部位46，藉此進行所需之電漿處理。因此， 如上所述二次電漿u較廣地展開，因此即使反應容器2 之下端2b與被處理物5間的間隔變大，亦可於短時^内 、；平面方向上且在較反應容器2之剖面積更大的區域内 進行有效且可靠的電漿處理。 其次，就利用如上構成之電漿處理裝置41對被處理物 S的處理部位46進行之電漿處理過程加以說明。 若利用搬入·搬出部45而將被處理物s搬入並定位於特 定位置，則機器人裝置42開始動作，使電漿頭5〇向作為 被處理物S最初處理部位46之處理開始點移動。又，向 2為電漿產生部之反應容器2供給第1惰性氣體5且利用 向頻電源4施加高頻電場，藉由利用電漿點火裝置（未圖 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 33 200816880 示）瞬間產生高電塵而產生一次電聚6,成為該一次電裝6 喷向混合氣體容器7之狀態，其後連續維持該狀態。 該狀態下，電漿頭50接近處理開始點，如圖15所示， 於t。時點，處理開始識別手段55之檢測信號上升，開關 ^制閥61立即打開，在緊接著的ti時點，向混合氣體容 器7供給混合氣體8，並如上所述產生二次電漿丨丨後開 始處理部位46之電漿處理，其後維持電襞處理狀態並使 電漿頭50向處理部位46上移動，藉此進行處理部位46 之电水處理。其次，於仂時點，處理結束識別手段5 6之

$測信號下降，開關控制閥61立即打開，在緊接著的U 日守點，停止向混合氣體容器7供給混合氣體8並停止二次 电水11之產生，電漿處理立即停止，最初處理部位4 6之 電漿處理結束。 接著，機盗人裝置42繼續動作，使電漿頭5〇向被處理 物S下一處理部位46之處理開始點移動。此期間，即使 (維持向混合氣體容器7喷出一次電漿6之狀態，亦不會產 生一次電漿11，完全不進行電漿處理。並且，若於仂時 點接近處理開始點，則處理開始識別手段55之檢測信號 上^，開關控制閥61立即打開，在緊接著的^時點向混 合氣體容器7供給混合氣體8，如上所述，產生二次電漿 11後開始下一處理部位46之電漿處理。以後，直至結束 被處理物S上所有處理部位46之電漿處理為止，重複以 上之動作。若結束所有處理部位46之電漿處理，則利用 搬入.搬出部45搬出被處理物s，並搬入下一被處理物s， 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 34 200816880 以同樣方式進行電漿處理。 乂此方式，ϋ由向混合氣體容器、7供給停止混合氣體 每 >可在&一久電漿11之形成與停止間切換，因此，根據本 :施幵y I、如圖16Α所示，使電漿頭50自Α位置下降至 =初處理4位46之處理開始點B為止後，使電漿頭50向 :里、"束2 C( = D)移動，藉此對該最初處理部位46進行 ^裝處理。接著，於將電漿頭5G維持於該高度的狀態下 °下處理邛位46之處理開始點E( = F)移動，並於自該 置向處理、纟σ束點G( = H)移動之期間進行電漿處理，自 才同位置Η向下一處理部位46移動。藉由重複以上之動 作、:可於維持電漿頭50之高度位置的狀態下，穩定地僅 對:复數：處理部位46而進行電漿處理，電漿頭5〇之移動 路仫為筆直、该移動控制簡單，因此可以良好的生產性進 行電漿處理。 $此相對’先前如圖16Β所示，使電漿頭50自Α位置 下(V至可對最初處理部位46之處理開始點B進行電聚處 理的高度位置後，使電漿頭50向處理結束點C移動，藉 此對該最初處理部位46進行電漿處理。其後，使電漿頭 50上升至無法對被處理物s進行電漿處理之高度的d位 置，其次在將電漿頭50維持為該高度的狀態下，向下一 處理部位46之處理開始點F上方的0置移動。其次， 於自遠E位置下降至可進行電漿處理之高度的F位置後， 於向處理結束點G移動之期間進行電漿處理。其後，使電 水頭50上升至Η位置，向下一處理部位46移動。因必須 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991 200816880 ^复上述動作’故電漿頭5G之移動路徑及其移動控制複 雜，從而產生電漿處理之生產性欠佳的問題。 又，上述實施形態中，作為使電聚頭5〇與被處理物s 相對移動之移動手段，例示使用搭载有電裝頭5〇之機哭 人裝置42的例子，但移動手段並不限定於此，例如: 將搬運被處理物S之搬運手段作為移動手段，且電漿頭 5〇為固定設置之構成亦可。又，亦可設置使被處理物$ 吳電漿頭50分別移動之手段。 〇 (實施形態8) 其次，參照圖ΠΑ〜圖19B就實施形態8加以說明，該 貫施形態8中，將向本發明之基板安裝零件之裝置，適用 於向作為平板顯示器之-例的液晶面板安裝其驅動 的零件安裝裝置中。 7 /圖17A、17B巾，71係對液晶面板安裝零件之零件 $置’具備電漿處理部72、異向性導電膜貼附部7 壓接部74、以及本壓接部75。利用搬入手段（未圖示）而 搬入之液晶面板76，首先收容於電漿處理部72中，對設 置於液晶面板76之側端部之零件接合部位”以電漿處: 進仃表面改質。其次，液晶面板76搬運至異向性導 貼附部73，液晶面板76之零件接合部位77定位於、 性導電膜貼附手段73a之正下方，對零件安裝部位、口、進 行異向性導電膜78之貼附。其次，液晶面板7_ 壓接部74,將自該零件供給部74a供給之電子突件79 例如驅動液晶面板76之IC或TAB基板預壓接於^向性 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 36 200816880 電臈78上。其次，液晶面板76搬運至本壓接部π， ，接之各部分分別藉由賴卫具…被賦予高溫血壓力 本壓接’藉此安裝電子零# 79。然後安裝有上述 电子令件79之液晶面板76自零件安裝裝置71搬出。 Γ 參照圖m〜圖⑽對液晶面板76之組裳步驟加二說 。2片玻璃基板80a、8〇b之間配置有液晶而構成液晶 =板76 ’且使其-方之玻璃基板8()a的側端部突出設= =出部8卜於其内侧表面配設有連接驅動液晶之電“ 連接電極8 2。突出部8!，於液晶面板7 β為小型日夺，如圖 ΠΒ所示之例般’僅設置於i個側端部，為中型時，如圖 ?B所示般，配置於以L字狀連續之2個側端冑，為大型 =’設置於^字狀連續之3個側端部。對於該液晶面板 76之兩面’如圖18A所示，除突出部81之外，預先貼附 有偏光板83a、83b，於圖18B所示之狀態下搬入零件安 裝裝置71。零件安裝裝置71中，以介隔異向性導電膜與 上述設置於突出部81之連接電極82相連接的方式，安裝 有電子零件79 ’搬出圖18C所示狀態之液晶面板76，其 後’如圖18D所示，將印刷基板84與各電子零件”接合、， 並裝進液晶顯示裝置（未圖示）中。 口 上述液晶面板76中，於—方之玻璃基板8()a的突出部 81，如圖19A所示，以特定間距間隔，設置有接合電子零 件79的特定長度L1之零件接合部位77，電漿處理步驟 中，僅對該零件接合部位77進行電漿處理較佳。又，如 圖19B所示，突出部81之寬度尺寸L2,於中型·大型之 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 3? 200816880 液晶面板76中，尤其將液晶驅動IC安裝於其上時，有盱 會達到數mm〜40 mm，此時應進行電漿處理之面積變大化 因此，電漿處理部72為照射習知電容耦合型電漿而處理 之構成時，其處理時間變長，無法符合後續異向性導=膜 膜貼附，73、預遷接部74、本屢接部75之作業時間电從 而無法實現以生產線構成電漿處理部72、異向性導電 =貼附部73、預壓接部74以及本壓接部75之零件安裝 裝置71。 ( 本實施形態之電漿處理部72，如圖17Α所示，具有作 為於3軸方向上可移動及定位之移動手段的機器人裝置 85’且於其1—丫—2等3軸方向上可移動及定位之可動頭 =5a上搭載有電漿頭5〇。又，液晶面板76藉由搬入搬出 部（未圖示）而搬入.搬出於電漿頭5〇之可動範圍的下部 位置’且定位並固定於特定位置。 電漿頭50使用實施形態！之圖2A與圖％所示構成者。 L/ ^电水處理部72之控制構成及其中的氣體供給部與流 量控制部之構成’亦使用實施形態7之圖13、圖10斤示 =成者。進而’電漿處理部72之液晶面板76的零件接 σ 立77之電漿處理過程，亦基本上與參照圖工5而說明 的上述實化形怨7之情形相同’故援用該說明。根據該處 =過如上所述電漿頭50之移動路徑係筆直，其移動 控制簡單，因此可以良好的生產性進行電漿處理。 例示處理作業時間之具體例，若為10〜20英吋之液晶 板7 6日守，異向性導電膜貼附部7 3為5〜7秒，預壓接 3_發明說明書(補件)/96-08/96117991 38 200816880 邛74為8 15秒，本壓接部75為8〜15秒，將電漿處理 之處理作業時間設^得較異向性導電膜貼附部η短 為較佳，本實施形態中可實現。 又，上述實施形態中，例示作為使電漿頭50與液晶面 板P相對移動之移動手段，使用搭載有電漿頭50之機器 人裝置85的例+，移動手段並不限定於此，例如將搬運 液晶面板76之搬運手段作為移動手段，電漿頭5〇亦可為 固定設置之構成。又，可設置分別使液晶面板6與電聚頭 I 2 0移動之手段。 (實施形態9) 其次，參照圖20A、20B，就本發明之零件安裝裝置的 實施形態9加以說明。 本實施形態中’如圖20A、20B所示，在異向性導電膜 貼附部73,為了不與其異向性導電膜貼附手段7如相干 涉，於搬入.搬出部（未圖示）之上部配設有搭載電漿頭5〇 I,之機器人裝置85，藉此，併設電漿處理部72與異向性導 電膜貼附部73。 ' 本實施形態中，藉由將電漿處理步驟之處理作業時間設 定為3〜8秒，電漿處理部及異向性導電膜貼附部72、7= 預壓接部74、本壓接部75之處理作業時間均可統一為8 〜15秒，從而以精簡之設備構成，以良好的生產性將電 子零件9安裝於液晶面板6上。 ％ 以上實施形態之說明中，僅以將用以驅動液晶面板76 等平板顯示器之電子零件79安裝於液晶面板76等平板顯 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 39 200816880 示器的例加以說明，但本發明不限於此，亦可適用於如 情形’即’於將電子零件安裝於任意之各種基板時， 電裝處理對該基板之零件接合部位進行清洗或者表^改 質後，可安裝零件。 (產業上之可利用性） 根據如以上所說明之本發明，在反應空間内使第 氣體電漿化並作為-次電漿而噴出，使該—次電漿盘第^ 惰性氣體及反應性氣體之混合氣體區域碰撞，藉此使宜如 雪崩現象般激烈地電漿化，且作為二次電漿於整個混ς 體區域較廣地展開’因此可於反應m内於遠近方向、且 平面上廣之範圍内進行電漿處理，利用以小輸入電力所產 生之大氣壓電漿可進行廣範圍之㈣處理，適用於大氣壓 电水產生叙置，尤其適用於搭載於三維機器人裝置之小 大氣壓電漿產生裝置。 【圖式簡單說明】 (圖1係本發明之大氣壓電漿產生裝置中之電漿產 理之說明圖。 j 2A至圖2C表示本發明之大氣壓電漿產生裝置之實施 形恧1之構成’圖2A係縱剖面圖，_ 2B係立體圖，圖 2C係部分形狀之不同例之立體圖。 圖3係進行電漿親水化處理後之水滴之接觸角之說明 圖4 A、 4A係第1 θ B表示上述μ施形態1之變形例之構成，圖 變形例之縱剖面圖，圖4Β係第2變形例之立體 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96·〇8/96117991 40 200816880 圖。 圖5A、圖5BS示本發明之大氣塵 H之構成’圖5“系縱剖面圖，圖讣係立體圖。’苑 ㈣第;===形態2之變形例之構成，圖 布1夂形例之縱剖面圖，圖6B係笙9料m 面圖。 口 0β係弟2變形例之縱剖 圖7係本發明之大氣壓電漿產生裝 剖面圖。 置之實施形態 之縱

上8Α、圖8β表示本發明之大氣壓電聚產生裝置之實施 八悲4之構成，圖8“系縱剖面圖，圖8β係立體圖。 圖9Α、圖9Β表示本發明之大氣壓電聚產生裝置之實施 形態5之構成，圖^係立體圖，圖9Β係縱剖面圖。 圖10係本發明之大氣壓電漿產生裝置之實施形態6之 縱剖面圖。 圖11係表示本發明之電漿處理裝置之實施形態7之全 體構成之立體圖。 圖12Α、圖12Β表示被處理物之例，圖12Α係表示被處 理物之一例之平面圖，圖12β係表示被處理物之其他例之 平面圖。 圖13係上述實施形態7中之控制構成之方塊圖。 圖14係上述實施形態7中之氣體供給部與流量控制部 之構成圖。 圖15係上述實施形態7中之動作說明圖。 圖16Α、圖16Β係實施形態與習知例之動作說明圖，圖 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96·〇8/96117991 41 200816880 16A係上述實施形態7之動作狀態之說明圖，圖16β係習 知例之動作狀態之說明圖。 圖17A、圖17B表示本發明之零件安裝裝置之實施形態 8，圖17A係全體構成之立體圖，圖17β係處理步驟之說 明圖。 圖18A至圖 圖19A 、圖 18D係說明液晶面板之製造步驟之立體圖。 圖A、圖19B表不液晶面板之電漿處理部位，圖丄9A 、係配置狀態之平面圖，圖19B係部分剖面圖。 f 圖20A、圖20B表示本發明之零件安裝裝置之實施形態 9，圖20A係全體立體圖，圖2〇β係處理步驟之說明圖。 圖21係電漿產生原理之說明圖。 圖22係大氣壓電漿產生裝置之習知例i之正面圖。 圖23係其他電漿產生原理之說明圖。 圖24係大氣壓電漿產生裝置之習知例2之正面圖。 理方法的習知例4，圖26A係立體圖， 圖0 圖25係大氣壓電漿產生裝置之習知例3之立體圖。 u 圖26A、圖26B表示液晶面板之連接電極部位之電漿處 圖26B係縱剖正面 【主要元件符號說明】 反應空間 電漿產生部 反應容器 自反應容器之上端 自反應容器之下端 1 、 24 、 122 、 123 、 132 2、14、2：1、23 2、14、101、in 2a 2b 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 42 200816880 3 天線 4 、 104 、 112 、 124 南頻電源 5 第1惰性氣體 6 一次電漿 7 、 16 、 22 、 28 電漿展開部 7 ^ 16 混合氣體容器 8、102 混合氣體 9 、 17 、 35 氣體供給口 〇 10 > 29 混合氣體區域 11 二次電漿 12 第2惰性氣體 13 、 116 反應性氣體 15a 、 15b 、 25a 、 25b 、 103a 、 103b 、 133 、 134 電極 18 惰性氣體容器 19 反應性氣體容器 20 喇队形狀部 20 > 50 電漿頭 21 電漿筒體 22 電漿展開空間 26 氣體供給管 27 、 311 開口 ，30 氣體供給頭 32 處理室 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 43 200816880 33 移動手段 34 絕緣構件 36 介電體 41 電漿處理裝置 42、85 移動手段、機器人裝置 43 移動體 44 、 85a 可動頭 45 搬入·搬出部 46 處理部位 47 電路基板 48 平板顯不 51 控制手段 52 記憶部 53 氣體供給部 54 流®控制部 55、56 識別手段 57、59 第1惰性氣體供給手段 57a 、 58a 壓力調整閥 58 混合氣體供給源 58、60 氣體供給手段 59 第1流量控制裝置 60 第2流量控制裝置 61 開關控制閥 71 零件安裝裝置 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 44 200816880 72 電漿處理部 73 異向性導電膜貼附部 73a 異向性導電膜貼附手段 74 預壓接部 75 本壓接部 76 基板 77 零件接合部位 78 異向性導電膜 〇 79 電子零件 80a 、 80b 玻璃基板 81 突出部 82 連接電極 83a 、 83b 偏光板 84 印刷基板 105 、 114 電漿 106 、 117 、 125 、 S ϋ 被處理物 113 、 135 惰性氣體 115 反應性氣體供給管 121 供給空間 131 電漿頭 132a 反應空間之下端 136 電漿喷流 i 137 面板 138 平臺 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 45 200816880 139 連接電極部位 139a 透明電極 位置 A、E、Η 開始點

D 結束點 高度

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Claims (1)

1. 200816880 十、申請專利範圍： 1. 一種大氣壓電漿產生方法，其含有： 電漿產生步驟，其對反應空間（1、24)供給第i惰性氣 ，（5)並施加高頻電場，而自反應空間噴出由已電漿化之 •第1惰性氣體所成的一次電漿（6);以及 電漿展開步驟，其形成以第2惰性氣體（12)為主並混合 有適量反應性氣體（13)之混合氣體區域（1〇、29)，以一次 電漿碰撞之，而產生由已電漿化之混合氣體（8)所成的二 p 次電漿（11)。 2·—種電漿處理方法，其含有： 對設置於電漿頭（50)之反應空間（1、24)供給第丨惰性 氣體（5)且施加高頻電場，並自反應空間連續喷出一次電 漿（6)的步驟； 於包漿頭内或者其附近形成以第2惰性氣體（丨2)為主 並’吧a有適里反應性氣體（1 3 )之混合氣體區域（1 〇、2 9 )， (;且使一次電漿與該混合氣體區域碰撞而產生二次電漿（1】） 的步驟，以及 於使電漿頭與被處理物（s)相對移動而對處理部位（46) 進行處理時，僅於處理部位形成混合氣體區域而產生二次 電漿，且將所產生之二次電漿喷至被處理物之處理部位以 進行處理的步驟。 3· —種對基板安裝零件之方法，其含有·· 對反應空間（1、24)供給第1惰性氣體（5)，且對配設於 反應空間附近之天線（3)施加高頻電壓，而自反應空間喷 312XP/發明說明書(補件)/96-08/96117991 47 200816880 出由感應輕合型雷崎辦 使該一次電漿；?_(6)的步驟； 量反應性氣體（13)之、3入/乳體（12)為主並混合有適 、二次電漿⑴）的步驟Γσ讀區域（1G、29)碰撞，而產生 板⑽之零件接合部位 ，零：:79)接合於電漿處理後之接合部位的步驟。 〇中，.口請專利範圍第3項之對基板安裝零件之方法，其 ^=6)係平板顯示器用之面板，零件接合部位⑽ ^田；面板之端部之連接電極（82) ’零件係平板顯示器 =用之電子零件⑽，該零件預壓接及本壓接於貼附在 連接電極上之異向性導電膜（78)及其上， 零件安裝步驟含有電漿處理步驟、異向性導電膜貼附步 驟、預壓接步驟、以及本壓接步驟。 ϋ 5·種大氣壓電漿產生裝置，其係具備電漿產生部（2、 14、21、23)、與電漿展開部（7、16、22、28)之大氣壓電 漿產生裝置； 電漿產生部含有反應空間（1、24)、對反應空間供給第 1惰性氣體（5)之第1惰性氣體供給手段（57、59)、以及 向反應空間施加高頻電場之高頻電源（4)，且自反應空間 喷出由已電漿化之第丨惰性氣體所成的一次電漿; 電漿展開部配設以第2惰性氣體（12)為主並混合有適 量反應性氣體（13)之混合氣體區域（1〇、29)而成，使經喷 312XP/發明說明書(補件)/96-〇8/96117991 48 200816880 出之一次電漿碰撞之，而產生由已電漿化之混合氣體所成 的二次電漿（11)。 6· 一種電漿處理裝置，其含有： 電漿頭（50)，其具有電漿產生部（2、14、η、23)，喷 出由已電漿化之第1惰性氣體（5 )所成的一次電漿（6 )，及 電漿展開部（7、16、22、28)，使一次電漿與第2惰性氣 體（12)及反應性氣體（13)之混合氣體區域（1〇、29)碰撞， '而產生由已電漿化之混合氣體（8)所成的二次電漿（11); 第1惰性氣體供給手段（57、59)，其對電漿產生部供給 第1惰性氣體； α 高頻電源（4)，其對電漿產生部施加高頻電場； 混合氣體供給手段（58、60)，其對混合氣體區域供給第 2惰性氣體與反應性氣體； 移動手段（42)，其使被處理物（s)與電漿頭相對移動； 識別手段（55、56)，其識別電漿頭對向於被處理物之處 理部位（46)的時間點；以及 控制手段（51)，其控制高頻電源、各氣體供給手段（57、 59、58、60)、及移動手段；且 控制手段僅於電漿頭對向於被處理物之處理部位時，使 混合氣體供給手段動作。 7·如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置，其中， 移動手段（42)具備機器人裝置（42)，且於可動頭（44) 上搭載電漿頭(50) ’該可動頭(44)於該機器人裝置之χ、 Y、Z方向上可移動。 312XP/發明說明書(補件)/96·〇8/96117991 49 200816880 8·—種對基板安裝零件之裝置，其含有·· :7:頁(50) ’其具有感應•馬合型電漿產生部(2、， a #出由第1惰性氣體⑸之感應輕合型電藥所成的— ::電裝⑻，以及電漿展開部(7、16、22)，使一次電漿與 ^惰性氣體（12)及反應性氣體（13)之混合氣體區域 碰撞，而產生由已電毁化之混合氣體所成的二次 Ο 電裝處理部⑽，其設置有移動手段⑽，該移動手段 ⑹以使電漿頭沿著基板（76)之零件接合部位（77) 私動的方式，使基板與電漿頭相對移動；以及 零件接合部（73、74、75)，其將零件（78,79)接合 板之零件接合部位（77)。 σ ; 土 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-08/96117991