TW201432775A - 等離子處理裝置 - Google Patents

Abstract

一種等離子處理裝置，包括真空腔體和等離子體發生組件，該等離子體發生組件包括：等離子體發生腔，開設於該真空腔體腔壁；電極模組，設置於該等離子體發生腔內，該電極模組的放電端正對該真空腔體內部，該電極模組由多個平行矩陣排列的管狀電極組成；微波等離子激勵源，與該電極模組電連接；氣體輸送管道，自該等離子體發生腔側壁連通於該等離子體發生腔。上述等離子處理裝置，氣流在等離子體發生腔內流動時，側壁阻擋而轉向，進入真空腔體。在該過程中流速減慢，電離更充分；氣流形成紊流，使氣流中的等離子體混合均勻。氣體經該等離子體發生組件，形成均勻的等離子氣體，對產品進行等離子處理，處理效果好。

Description

等離子處理裝置

本發明屬於表面處理設備領域，特別是關於一種等離子處理裝置。

等離子體又叫做電漿，是由電子、離子等帶電粒子以及中性粒子(原子、分子等)組成的，宏觀上呈現準中性，且具有集體效應的混合氣體。

目前，等離子處理設備廣泛應用於等離子清洗、刻蝕、等離子鍍、等離子塗覆、等離子灰化和表面活化、改性等場合。通過其處理，能夠改善材料的潤濕能力，使多種材料能夠進行塗覆、鍍等操作，增強黏合力、鍵合力，同時去除有機污染物、油污或油脂。

一般的等離子處理設備當中，氣流在電極之間流動時，產生的等離子氣體不均勻，導致進行等離子體處理時，也會產生不均勻的問題。而且氣體在兩片電極之間只能部分電離，產生等離子體的效率較低，也導致進行等離子體處理的效率降低。

基於前述缺點，有必要提供一種等離子體分佈均勻、等離子 處理效率高的等離子處理裝置。

一種等離子處理裝置，包括真空腔體和等離子體發生組件，該等離子體發生組件包括：等離子體發生腔，開設於該真空腔體腔壁；電極模組，設置於該等離子體發生腔內，該電極模組的放電端正對該真空腔體內部，該電極模組由多個平行矩陣排列的管狀電極組成；微波等離子激勵源，與該電極模組電連接；氣體輸送管道，自該等離子體發生腔側壁連通於該等離子體發生腔。

在其中一個實施例中，該真空腔體腔壁設置有至少兩個等離子體發生組件。

在其中一個實施例中，該真空腔體腔壁設置有兩個等離子體發生組件，分設於該真空腔體相對的兩腔壁。

在其中一個實施例中，該兩個等離子體發生組件相對交錯分佈於該真空腔體相對的兩腔壁。

在其中一個實施例中，該兩個等離子體發生組件包括設置於真空腔體頂部腔壁的第一等離子體發生組件，以及設置於真空腔體底部腔壁的第二等離子體發生組件，該第一等離子體發生組件和第二等離子體發生組件交錯分佈。

在其中一個實施例中，該微波等離子激勵源的頻率為2.45GHz。

在其中一個實施例中，該真空腔體中央還設有多個輸送輥 輪，該輸送輥輪相互平行。

在其中一個實施例中，該輸送輥輪的兩端至少有一端伸出該真空腔體。

在其中一個實施例中，該等離子處理裝置還包括抽真空系統，該抽真空系統與該真空腔體連通。

在其中一個實施例中，該等離子處理裝置還包括調速裝置，該調速裝置與該輸送輥輪連接。

上述等離子處理裝置，微波等離子激勵源激勵電極模組產生電磁場，當氣體經氣體輸送管道進入等離子體發生腔，在電極模組的管狀電極作用下被電離，形成等離子體。由於氣體輸送管道自該等離子體發生腔側壁連通於該等離子體發生腔，而非正對等離子體發生腔開口處，故而氣流在等離子體發生腔內流動時，先經與連接氣體輸送管道的側壁相對的另一側壁阻擋而轉向，再自等離子體發生腔流出而進入真空腔體。氣流在等離子體發生腔內發生轉向的過程中流速減慢，故而增加了與電極模組的接觸時間，電離更充分；且在轉向過程中氣流形成紊流，從而使氣流中的等離子體混合均勻。且，在外加電壓一定的情況下，由於電極模組由多個平行矩陣排列的管狀電極組成，縮短了各管狀電極之間的距離，各管狀電極之間的氣體更容易電離，且由於是多個管狀電極分佈，任一組管狀電極都能使分佈其間的氣體發生電離，使等離子體發生腔內氣體多處電離，避免了管狀電極較少時，部分氣體因離管狀電極較遠而電離效果不佳。故而，氣體經該等離子體發生組件，被高效而充分地電離，形成均勻的等離子氣體，進入與真空腔體內對產品進行等離子處理，處理效果好。

100‧‧‧真空腔體

200‧‧‧等離子體發生組件

220‧‧‧等離子體發生腔

240‧‧‧電極模組

242‧‧‧管狀電極

260‧‧‧微波等離子激勵源

280‧‧‧氣體輸送管道

300‧‧‧輸送輥輪

圖1為一實施方式的等離子處理裝置的結構示意圖；圖2為一實施方式的等離子處理裝置的側面結構視圖；圖3為一實施方式的等離子處理裝置的正面結構視圖；圖4為一實施方式的等離子處理裝置的內部結構示意圖；圖5為一實施方式的等離子處理裝置的等離子體發生組件內部結構示意圖；以及圖6為一實施方式的等離子處理裝置的電極模組結構示意圖。

以下結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的闡述。

如圖1、圖2、圖5、圖6所示，一種等離子處理裝置，包括真空腔體100和等離子體發生組件200，該等離子體發生組件200包括：等離子體發生腔220，開設於該真空腔體100腔壁；電極模組240，設置於該等離子體發生腔220內，該電極模組240的放電端正對該真空腔體100內部，該電極模組240由多個平行矩陣排列的管狀電極242組成；微波等離子激勵源260，與該電極模組240電連接；氣體輸送管道280，自該等離子體發生腔220側壁連通於該等離子體發生腔220。

上述等離子處理裝置，微波等離子激勵源260激勵電極模組240產生電磁場，當氣體經氣體輸送管道280進入等離子體發生腔220，在電極模組240的管狀電極242作用下被電離，形成等離子體。由於氣體輸送管道280自該等離子體發生腔220側壁連通於該等離子體發生腔220，而非正對等離子體發生腔220開口處，故而氣流在等離子體發生腔220內流動時，先經與連接氣體輸送管道280的側壁相對的另一側壁阻擋而轉向，再自等離子體發生腔220流出而進入真空腔體100。氣流在等離子體發生腔220內發生轉向的過程中流速減慢，故而增加了與電極模組240的接觸時間，電離更充分；且在轉向過程中氣流形成紊流，從而使氣流中的等離子體混合均勻。且，在外加電壓一定的情況下，由於電極模組240由多個平行矩陣排列的管狀電極242組成，縮短了各管狀電極242之間的距離，各管狀電極242之間的氣體更容易電離，且由於是多個管狀電極242分佈，任一組管狀電極242都能使分佈其間的氣體發生電離，使等離子體發生腔220內氣體多處電離，避免了管狀電極242較少時，部分氣體因離管狀電極242較遠而電離效果不佳。故而，氣體經該等離子體發生組件200，被高效而充分地電離，形成均勻的等離子氣體，進入與真空腔體100內對產品進行等離子處理，處理效果好。

在其中一個實施例中，該的微波等離子激勵源260的頻率為2.45GHz。該頻率的微波等離子激勵源260適應性好，可以使該的電極模組240對氣體電離充分，工作效率高。

在其中一個實施例中，等離子處理裝置設有多個等離子體發生組件200，這些等離子處理裝置可分設於等離子體發生腔220同一腔壁或 不同腔壁。設置多個等離子體發生組件200，多股氣流分別經氣體輸送管道280，在等離子體發生腔220電離，產生等離子體進入真空腔體100內，相比單等離子體發生組件200，真空腔體100內的等離子體濃度增大，故而提高了等離子處理裝置清洗產品的能力。

具體地，等離子處理裝置可以設有兩個等離子體發生組件200，這兩個等離子體發生組件200分設於該真空腔體100相對的兩腔壁。相比兩個等離子體發生組件200設置於真空腔體100同一腔壁，兩個等離子體發生組件200相對設置，產生兩股氣流，氣流從相對的兩腔壁進入真空腔體100，形成環流，因此真空腔體100內的等離子體分佈的更為均勻，避免出現等離子體濃度較低處清理效果不佳的現象，因此產品整體的清洗效果也會更好。

更具體地，等離子處理裝置設有兩個等離子體發生組件200，該兩個等離子體發生組件200相對交錯分佈於該真空腔體100相對的兩腔壁。兩個等離子體發生組件200產生兩股氣流，由於兩個等離子體發生組件200相對交錯分佈，因而真空腔體100的角落更靠近等離子體發生腔220，兩個等離子體發生組件200產生的兩股氣流更容易充滿真空腔體100的角落，真空腔體100的角落等離子體的濃度也會較高，因此真空腔體100各處的等離子體的濃度十分均勻，避免因真空腔體100的角落等離子體的濃度低影響清潔效果。

如圖3、圖4所示，具體到本實施例中，等離子處理裝置設有兩個等離子體發生組件200，兩個等離子體發生組件200包括設置於真空腔體100頂部腔壁的第一等離子體發生組件200，以及設置於真空腔體100 底部腔壁的第二等離子體發生組件200，第一等離子體發生組件200和第二等離子體發生組件200交錯分佈。第一等離子體發生組件200產生一股氣流，從真空腔體100頂部腔壁偏左位置進入真空腔體100，第二等離子體發生組件200產生另一股從真空腔體100底部腔壁偏右位置進入真空腔體100。兩股氣流運動方向為豎直方向，產品的運動方向為水準方向，這樣氣流垂直擊打在產品上，清洗效果更好，且等離子體和產品接觸面積更大，也會增強清洗的效果。

在其中一個實施例中，如圖3、圖4所示，真空腔體100的中央設置有輸送輥輪300，輸送輥輪300的兩端一端伸出該真空腔體100。輸送輥輪300能夠放置多個產品，使得等離子處理裝置同時清洗多個產品，產品經輸送輥輪300進入真空腔體100，清洗結束後，產品再經由輸送輥輪300離開真空腔體100，當一批產品清洗完後，輸送輥輪300輸送下一批未清洗的產品，實現連續不間斷清洗。輸送輥輪300的設置大大提高了等離子處理裝置的工作效率。

在其中一個實施例中，輸送輥輪300的兩端至少有一端伸出該真空腔體100，當輸送輥輪300出現故障時，可直接抽出更換，方便維修。

在其中一個實施例中，該等離子處理裝置還包括調速裝置，該調速裝置與該輸送輥輪300連接。根據產品的大小和清洗的難易程度，調節輸送輥輪300轉速，控制產品的清洗時間。當產品較小容易清洗時，可適當加快輸送輥輪300轉速，減少清洗時間，實現資源的優化配置，充分利用等離子處理裝置的清洗能力；當產品較大難以清洗時，可適當減慢輸送輥輪300轉速，增加清洗時間，以保證清洗效果。

在其中一個實施例中，該等離子處理裝置還包括抽真空系統，該抽真空系統與該真空腔體100連通。該抽真空系統與該真空腔體100連接。該抽真空系統可以保持該真空腔體100的真空度，除去其他雜質氣體，保證等離子的純度。在其他實施例中，也可以只在等離子處理設備上設置一個與真空腔體100連接的埠，用於與其他抽真空設備相連，也就是說，該抽真空系統並不是該微波等離子處理設備必需的。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。

100‧‧‧真空腔體

220‧‧‧等離子體發生腔

240‧‧‧電極模組

242‧‧‧管狀電極

260‧‧‧微波等離子激勵源

280‧‧‧氣體輸送管道

300‧‧‧輸送輥輪

Claims (10)

1. 一種等離子處理裝置，包括真空腔體和等離子體發生組件，其特徵在於，該等離子體發生組件包括：等離子體發生腔，開設於該真空腔體腔壁；電極模組，設置於該等離子體發生腔內，該電極模組的放電端正對該真空腔體內部，該電極模組由多個平行矩陣排列的管狀電極組成；微波等離子激勵源，與該電極模組電連接；以及氣體輸送管道，自該等離子體發生腔側壁連通於該等離子體發生腔。
2. 如請求項1所述的等離子處理裝置，其中，該真空腔體腔壁設置有至少兩個等離子體發生組件。
3. 如請求項2所述的等離子處理裝置，其中，該兩個等離子體發生組件，分設於該真空腔體相對的兩腔壁。
4. 如請求項3所述的等離子處理裝置，其中，該兩個等離子體發生組件採取相對交錯分佈於該真空腔體相對的兩腔壁。
5. 如請求項4所述的等離子處理裝置，其中，該兩個等離子體發生組件包括設置於真空腔體頂部腔壁的第一等離子體發生組件，以及設置於真空腔體底部腔壁的第二等離子體發生組件，該第一等離子體發生組件和第二等離子體發生組件交錯分佈。
6. 如請求項1所述的等離子處理裝置，其中，該微波等離子激勵源的頻率為2.45GHz。
7. 如請求項1所述的等離子處理裝置，其中，該真空腔體中央還設有多個輸送輥輪，該輸送輥輪相互平行。
8. 如請求項1所述的等離子處理裝置，其中，該輸送輥輪的兩端至少有一端伸出該真空腔體。
9. 如請求項1所述的等離子處理裝置，其中，該等離子處理裝置還包括抽真空系統，該抽真空系統與該真空腔體連通。
10. 如請求項7~9項任一項所述的等離子處理裝置，其中，該等離子處理裝置還包括調速裝置，該調速裝置與該輸送輥輪連接。