WO2011039982A1 - 表面処理装置および表面処理方法 - Google Patents

表面処理装置および表面処理方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011039982A1
WO2011039982A1 PCT/JP2010/005755 JP2010005755W WO2011039982A1 WO 2011039982 A1 WO2011039982 A1 WO 2011039982A1 JP 2010005755 W JP2010005755 W JP 2010005755W WO 2011039982 A1 WO2011039982 A1 WO 2011039982A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
microplasma
sheet material
surface treatment
plasma
treatment apparatus
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/005755
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝 堀
誠吾 児玉
謙磁 塚田
明宏 川尻
Original Assignee
富士機械製造株式会社
国立大学法人名古屋大学
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士機械製造株式会社, 国立大学法人名古屋大学 filed Critical 富士機械製造株式会社
Publication of WO2011039982A1 publication Critical patent/WO2011039982A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1208—Pretreatment of the circuit board, e.g. modifying wetting properties; Patterning by using affinity patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/09—Treatments involving charged particles
    • H05K2203/095—Plasma, e.g. for treating a substrate to improve adhesion with a conductor or for cleaning holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1173—Differences in wettability, e.g. hydrophilic or hydrophobic areas
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15—Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1545—Continuous processing, i.e. involving rolls moving a band-like or solid carrier along a continuous production path
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0008—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits for aligning or positioning of tools relative to the circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1241—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing
    • H05K3/125—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing by ink-jet printing

Definitions

  • the present invention relates to a surface treatment apparatus and a surface treatment method for modifying an object surface into a desired pattern by plasma irradiation.
  • Patent Document 1 As a method for forming a wiring having a fine width when a conductive pattern is formed on a flexible substrate by applying conductive ink by inkjet printing or the like, a method described in Patent Document 1 is known. The method will be described below.
  • Patent Document 1 also discloses a method of partially reducing hydrophobicity by performing plasma treatment in an oxygen and halogen gas atmosphere or exposing to an ozone atmosphere in addition to UV light irradiation.
  • Patent Document 2 discloses a roll-to-roll surface treatment by using a device for generating plasma in a planar shape, winding and moving a sheet-like object, and scanning the plasma irradiation range on the object surface. Shows how to do.
  • Patent Document 3 a plasma generation apparatus in which plasma generation sources are arranged in a matrix shape is used, and an apparatus capable of hydrophilizing an object surface in a desired pattern by controlling the plasma generation of each plasma generation source. It is shown.
  • Patent Documents 2 and 3 it is also conceivable to use the surface treatment apparatus described in Patent Documents 2 and 3 for forming the hydrophilic pattern on the surface of the flexible substrate.
  • the surface treatment apparatus described in Patent Document 2 is useful for making the entire surface of the flexible substrate hydrophilic, a mask such as a resist is formed on the surface of the flexible substrate in order to form a hydrophilic pattern. It needs to be formed, and the manufacturing process becomes complicated in multiple steps.
  • the range in which hydrophilic patterning can be performed at a time is defined by the area of the electrodes arranged in a matrix, so that the apparatus can be made large to pattern a wide range. Further, it is necessary to change the plasma irradiation position many times, which also increases the manufacturing cost.
  • an object of the present invention is to realize a small surface treatment apparatus that can easily modify the surface of an object into a desired pattern.
  • a first invention provides a plurality of microplasma generating sources for generating microplasma in a surface treatment apparatus for generating plasma under atmospheric pressure and irradiating the surface of a strip-shaped sheet material with plasma to modify the surface of the sheet material
  • a plasma generator arranged so that the irradiation area of the microplasma on the sheet material surface is continuous in the width direction of the sheet material, and a control device for controlling on / off of each microplasma generation of each microplasma generation source,
  • a surface treatment apparatus comprising:
  • the microplasma is a minute dot-shaped plasma on the order of 1 to 100 ⁇ m.
  • the modification is to change physical properties such as making the surface of the sheet material hydrophilic or hydrophobic.
  • a compound gas having a group containing O, N, and ions such as OH, COOH, NH 2 , CO, and SO 3 H may be used as a discharge gas.
  • a fluorine or chlorine gas may be used as a discharge gas.
  • the gas that modifies the surface of the object may be mixed with a carrier gas, for example, an inert gas such as helium, neon, or argon, thereby facilitating discharge.
  • the on / off control of each microplasma generation may be performed independently.
  • a plurality of microplasma generation sources may be combined into one unit, and the on / off control may be performed independently for each unit.
  • the plasma generator may be disposed on both sides of the sheet material so that both surfaces of the sheet material are modified.
  • the plurality of microplasma generation sources may be arranged so that the irradiation region of the microplasma on the sheet material surface is continuous in the width direction of the sheet material, for example, linear, curved, or staggered.
  • positioning at linear form or curvilinear form not only the case where it arrange
  • a plurality of plasma generators may be provided.
  • the surface treatment apparatus is provided with scanning means for scanning each microplasma irradiation position on the surface of the sheet material in a direction that forms an angle with respect to the width direction of the sheet material, and the scanning means winds the sheet material by rotation. It is more desirable that it is a means of transporting. This is because it becomes easier to form a modified pattern on the surface of the sheet material.
  • the winding direction of the sheet material by the scanning unit is preferably a direction orthogonal to the width direction of the sheet material. This is because a wide range can be efficiently modified.
  • the image forming apparatus further includes a scanning unit that scans the irradiation position of each microplasma on the surface of the sheet material in a direction that forms an angle with respect to the width direction of the sheet material. Is a surface treatment apparatus.
  • the third invention is the surface treatment apparatus according to the second invention, wherein the scanning means is means for winding and transporting the sheet material by rotation.
  • the fourth invention is the surface treatment apparatus according to the first invention, wherein the microplasma generation sources are arranged in a straight line.
  • the plasma generator is provided on the substrate, the insulating substrate having a large number of through-holes provided in a straight line, the front surface side and the back surface side of the substrate.
  • a first electrode and a second electrode provided with a through hole whose axis coincides with each through hole, and at least one of the first electrode and the second electrode is provided separately for each through hole,
  • the surface treatment apparatus is characterized in that a microplasma is generated in each through hole by applying a voltage between the first electrode and the second electrode.
  • the shape of the through hole may be any shape such as a cylinder, a prism, a truncated cone, a prism, or an indeterminate shape.
  • a sixth invention is a surface treatment apparatus according to any one of the first to fifth inventions, wherein the gas that generates microplasma is a gas that modifies the surface of the object to be hydrophilic.
  • a seventh invention is the surface treatment apparatus according to the sixth invention, further comprising an ink jet device for applying a functional ink on a hydrophilic region on the surface of the sheet material generated by the irradiation of microplasma. is there.
  • the functional ink is ink that is applied to a base material to exhibit a function as an electronic material, for example, conductive ink, insulator ink, resistor ink, dielectric ink, and magnetic ink.
  • the eighth invention is the surface treatment apparatus according to the seventh invention, wherein the functional ink is a conductive ink.
  • a surface treatment method for generating plasma under atmospheric pressure and irradiating the surface of a strip-shaped sheet material with plasma to modify the surface of the sheet material.
  • the irradiation area on the surface of the sheet material is arranged so as to be continuous in the width direction of the sheet material, and the irradiation position of each microplasma on the surface of the sheet material is controlled by controlling the generation of each microplasma on and off.
  • the surface treatment method is characterized by scanning in a direction that forms an angle with respect to the direction.
  • the tenth aspect of the invention is the surface treatment method according to the ninth aspect, wherein the irradiation position of each microplasma on the surface of the sheet material is scanned by winding and conveying the sheet material by rotation.
  • the eleventh invention is a surface treatment method according to the ninth or tenth invention, wherein the plurality of microplasmas are arranged linearly.
  • the twelfth invention is the surface treatment method according to the ninth to eleventh invention, wherein the gas for generating microplasma is a gas for modifying the surface of the sheet material to be hydrophilic.
  • a thirteenth aspect of the invention is a surface treatment method according to the twelfth aspect of the invention, in which a functional ink is applied by an ink jet method onto a hydrophilic region on the surface of a sheet material generated by microplasma irradiation.
  • the fourteenth invention is the surface treatment method according to the thirteenth invention, wherein the functional ink is a conductive ink.
  • the surface of the sheet material can be modified into a desired pattern by scanning the irradiation position of the microplasma while individually controlling the generation of each microplasma. Further, a modified pattern can be formed over a wide range of the surface of the sheet material in a short time without using a mask, and the cost is low.
  • the plurality of microplasmas are arranged linearly.
  • a plasma generator in which a plurality of microplasma generation sources are arranged in a straight line can be easily realized with a simple configuration.
  • the present invention can be used to perform hydrophilic patterning on the surface of a sheet material.
  • the fine functional ink pattern is formed on the surface of the sheet material. Can be formed easily and in a short time. Further, according to the eighth invention, a fine wiring pattern can be easily and quickly formed on the surface of the sheet material.
  • the surface of the sheet material can be modified into an arbitrary pattern in a short time and simply and at low cost.
  • an arbitrary functional ink pattern can be formed on the surface of the sheet material.
  • an arbitrary wiring pattern can be formed on the surface of the sheet material.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a surface treatment apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the plasma generator 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the surface treatment apparatus according to the first embodiment.
  • the surface treatment apparatus includes a plasma generation apparatus 1, a control apparatus 2, a scanning unit 3, and an ink jet apparatus 4.
  • This surface treatment apparatus is for forming a hydrophilic pattern on the surface of the flexible substrate 5 and applying a water-based conductive ink to a hydrophilic region on the surface of the flexible substrate 5 to form a wiring of an arbitrary pattern.
  • the flexible substrate 5 is a strip-shaped sheet material made of a material such as polyimide resin, for example, and the entire surface is subjected to a hydrophobic treatment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the plasma generator 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the plasma generator 1 along AA in FIG.
  • the plasma generator 1 includes a flat insulating substrate 10 and a cathode electrode 11 and an anode electrode 12 formed on both surfaces of the insulating substrate 10.
  • the plasma generator 1 is a rod-shaped rectangular parallelepiped, and a through-hole 16 that penetrates the plasma generator 1 in the direction in which the cathode electrode 11 and the anode electrode 12 face each other extends in the longitudinal direction of the plasma generator 1.
  • a plurality of lines are arranged in a straight line and spaced apart from each other.
  • the insulative substrate 10 is provided with cylindrical through-holes 13 continuously in one direction at equal intervals.
  • the cathode electrode 11 of the through hole 13 is formed in a flat plate shape on the entire surface of one side of the insulating substrate 10 and has a cylindrical through hole having the same axis and diameter as the through hole 13. 14 are provided in the same number as the through holes 13.
  • the cathode electrode 11 is grounded.
  • linear grooves are provided separately around both side walls at the end of the through hole 13.
  • a flat plate-like anode electrode 12 is separately provided so as to fill the groove (see FIG. 5).
  • each anode electrode 12 is configured to be insulated and separated by the insulating substrate 10. Further, the anode electrode 12 is provided with a columnar through-hole 15 having the same axis and diameter as the through-hole 13, and the through-holes 13 to 15 are continuously formed to form one cylindrical through-hole 16.
  • FIG. 6 is a view showing one side surface of the plasma generator 1 in the longitudinal direction. On the side surface of the insulating substrate 10, wiring 20 is formed to connect to the cathode electrode 11 and each anode electrode 12, and is connected to a connector cable 21 provided at the center of the side surface. The connector cable 21 is connected to the control device 2. The control device 2 can apply a voltage independently to each anode electrode 12 via the connector cable 21 and the wiring 20.
  • each through hole 16 is, for example, 1 to 100 ⁇ m, and the number of through holes 16 is on the order of 100 to 1000. These numerical values are appropriately designed according to the wiring width of the desired wiring pattern formed on the flexible substrate 5, the accuracy of the pattern, and the like.
  • the depth of the through hole 16 is 0.5 to 5 cm.
  • the shape of the through hole 16 is a cylindrical shape, but it may be an arbitrary shape such as a prism, a truncated cone, a truncated pyramid, or an indefinite shape.
  • a ceramic material such as alumina can be used.
  • stainless steel etc. can be used as a material of the cathode electrode 11 and the anode electrode 12.
  • the cathode electrode 11 side or the anode electrode 12 side of the plasma generator 1 is connected to an ionization gas supply pipe (not shown). Thereby, the ionizing gas can flow into each through hole 16 from the cathode electrode 11 side toward the anode electrode 12 side or from the anode electrode 12 side toward the cathode electrode 11 side.
  • a DC voltage is applied between the cathode electrode 11 and each anode electrode 12 via the connector cable 21 between the cathode electrode 11 and each anode electrode 12 while allowing an ionizing gas to flow through the through-holes 16.
  • 16 can generate microplasma independently.
  • the cathode electrode 11 is made common and the anode electrode 12 is provided separately for each through hole 13. Conversely, the anode electrode 12 is made common and the cathode electrode 11 is made for each through hole 13. It is good also as a structure provided separately.
  • the control device 2 includes a control unit that generates a control signal and a switch unit that independently controls on / off of the generation of microplasma inside each through hole 16 of the plasma generation device 1 using the control signal.
  • the control signal is generated based on data of a desired hydrophilic pattern.
  • the control unit is connected to a computer, and hydrophilic pattern data created by software or the like in the computer is input to the control unit.
  • the switch section is composed of a plurality of unit switch circuits connected in parallel for each anode electrode 12 with the DC power sources V1 and V2 and the cathode electrode 11 in common.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the unit switch circuit.
  • the unit switch circuit includes a pnp transistor TR1 and an npn transistor TR2.
  • the emitter of the transistor TR1 is connected to a 5V DC power supply V1.
  • a resistor R1 is connected between the emitter and base of the transistor TR1.
  • a resistor R2 and amplifiers 30 and 31 are connected in series to the base of the transistor TR1, and the amplifier 31 is connected to an input end of a control signal.
  • the collector of the transistor TR1 is connected to the base of the transistor TR2 through the resistor R3.
  • the collector of the transistor TR2 is connected to a 100V DC power supply V2 via a resistor R4.
  • the emitter of the transistor TR2 is grounded, and the base of the transistor TR2 is grounded via a resistor R5.
  • a resistor R6 is connected between the control signal input terminal and the drive power supply V1, and the control signal input terminal is grounded via the resistor R7.
  • the anode electrode 12 of the plasma generator 1 is connected between the collector of the transistor TR2 and the resistor R4 in this switch circuit, and the cathode electrode 11 is grounded.
  • the unit switch circuit When a positive control signal is input to the unit switch circuit, the transistor TR1 is turned off and no voltage is applied to the base of the transistor TR2. Therefore, the transistor TR2 is turned off, a voltage higher than the discharge start voltage is applied to the anode electrode 12, and microplasma is generated in the through hole 16 penetrating the anode electrode 12 and the cathode electrode 11.
  • the control signal when the control signal is not input, the transistors TR1 and TR2 are turned on, and only the on-voltage between the emitter and the collector of the transistor TR2 is applied between the anode electrode 12 and the cathode electrode 11, and the on-state is turned on. Since the voltage is smaller than the discharge start voltage, no microplasma is generated.
  • the switch part and control part in the control apparatus 2 may be comprised integrally, and may be comprised separately.
  • the switch portion may be formed on the side surface of the insulating substrate 10 by an element such as a TFT.
  • the scanning means 3 has a cylindrical shape, and scans the irradiation position of the microplasma from the plasma generator 1 onto the flexible substrate 5 by mechanically rotating and winding the flexible substrate 5. Further, the plasma generating device 1 is arranged with respect to the scanning unit 3 so that the winding direction of the flexible substrate 5 and the direction in which the through holes 16 are continuous are orthogonal to each other. Further, the plasma generator 1 is arranged so that the penetration direction of the through hole 16 coincides with the direction perpendicular to the surface of the flexible substrate 5. In addition, the diameter of the through-hole 16 and a space
  • the plasma generating device 1 When the ionizing gas is supplied from the anode electrode 12 side, the plasma generating device 1 is arranged so that the cathode electrode 11 side of the plasma generating device 1 is on the surface side of the flexible substrate 5, and the ionizing gas is supplied to the cathode electrode 11 side. When supplying from the side, the plasma generator 1 is arranged so that the anode electrode 12 is on the surface side of the flexible substrate 5.
  • the ink jet device 4 is arranged at the subsequent stage of the plasma generator 1 with respect to the moving direction of the flexible substrate 5.
  • the application position of the conductive ink by the inkjet device 4 is scanned by the scanning unit 3. Further, the ink jet device 4 is connected to the control device 2 and the timing of applying the conductive ink is controlled.
  • An ionizing gas that can modify the surface of the flexible substrate 5 to be hydrophilic is supplied to each through-hole 16 of the plasma generator 1.
  • an ionization gas for example, a compound gas having a group containing O, N, and ions such as OH, COOH, NH 2 , CO, and SO 3 H can be used.
  • These ionizing gases may be mixed with the carrier gas and supplied.
  • an inert gas such as helium, neon, or argon can be used as the carrier gas. If the carrier gas is mixed and supplied in this way, it is possible to facilitate discharge.
  • the control device 2 performs on / off control of the generation of microplasma in each through-hole 16 of the plasma generator 1 based on the desired hydrophilic pattern, thereby making the microplasma flexible. Irradiate the surface of the substrate 5. Thereby, a desired hydrophilic pattern can be formed on the surface of the flexible substrate 5 by roll-to-roll.
  • the controller 2 controls the discharge of the conductive ink of the ink jet device 4 while winding the flexible substrate 5 by the scanning unit 3, and the hydrophilic region on the surface of the flexible substrate 5.
  • a conductive ink is applied on top.
  • the conductive ink moves to the hydrophilic region side due to the hydrophobic property. Can be applied and fine wiring can be formed.
  • a desired hydrophilic pattern can be formed on the surface of the flexible substrate 5, and a conductive ink is applied on the hydrophilic pattern to form a wiring.
  • a conductive ink is applied on the hydrophilic pattern to form a wiring.
  • a hydrophilic pattern is formed on one surface of the flexible substrate.
  • a plasma generator is provided on the other surface, both surfaces of the flexible substrate can be patterned.
  • the microplasma generation sources are arranged in a straight line, but the irradiation region of the microplasma on the surface of the flexible substrate is continuous in the width direction of the flexible substrate. It suffices if they are arranged. For example, it may be arranged in a curved line or a staggered pattern. Moreover, it is good also as a structure arrange
  • the region irradiated with plasma is hydrophilized to form a hydrophilic pattern, but other modified patterns such as hydrophobicity, lipophilicity, and oleophobicity may be formed. Further, if different gas species are supplied to each through hole, different modifications such as hydrophilization and hydrophobization can be performed simultaneously.
  • the microplasma irradiation area is scanned in a direction orthogonal to the width direction of the flexible substrate.
  • the microplasma irradiation area is not necessarily orthogonal and may be scanned in an angled direction. Good.
  • the configuration of the plasma generator is not limited to the structure shown in the embodiment.
  • Multiple microplasma generation sources are arranged so that the irradiation area of the microplasma on the surface of the flexible substrate is continuous in the width direction of the flexible substrate, and the microplasma generation of each microplasma generation source can be controlled on and off Any configuration may be used.
  • the conductive ink is applied on the hydrophilic pattern to form the wiring.
  • other functional ink may be used.
  • the dielectric ink can be used for forming a fine pattern of a capacitor
  • the magnetic material ink can be used for forming a fine pattern of an inductor
  • the organic semiconductor ink can be used for forming a pattern of a TFT or the like.
  • the surface treatment apparatus of the present invention can be used for wiring formation of an FPC board.
  • Plasma generator 2 Control device 3: Scanning means 4: Inkjet device 5: Flexible substrate 10: Insulating substrate 11: Cathode electrode 12: Anode electrode 13, 14, 15, 16: Through-hole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

【課題】所望の親水性パターンを形成することができる表面処理装置を実現すること。 【解決手段】プラズマ発生装置１は、複数のマイクロプラズマ発生源が直線状に配置された装置であり、各マイクロプラズマ発生源におけるマイクロプラズマの発生は、制御装置２によってそれぞれ独立にオンオフ制御することができる。走査手段３によってフレキシブル基板５を巻き取りつつ、所望の親水性パターンのデータに基づいて制御装置２により各マイクロプラズマの発生をオンオフ制御し、フレキシブル基板５表面にマイクロプラズマを照射する。これにより、フレキシブル基板５表面上に所望の親水性パターンを形成することができる。

Description

表面処理装置および表面処理方法
　本発明は、プラズマ照射によって物体表面を所望のパターンに改質する表面処理装置および表面処理方法に関するものである。
　インクジェット印刷などによって導電性インクを塗布してフレキシブル基板上に配線パターンを形成する場合に、微細な幅の配線を形成する方法として、特許文献１などに記載された方法が知られている。以下にその方法を説明する。
　まず、表面全面に疎水処理を施したフレキシブル基板を用意する。次に、所望の配線パターンの窓を開けたフォトマスクを用いてＵＶ光を照射し、疎水処理された領域の一部の疎水性を低下させる。これにより、フレキシブル基板の表面に親水性のパターンを形成する。そしてその後、フレキシブル基板表面の親水性のパターン上にインクジェットなどによって導電性インクを塗布することで配線を形成する。このとき、フレキシブル基板表面の疎水性の領域に導電性インクが付着しても、その疎水性により導電性インクが親水性の領域側へと移動するため、親水性パターンに沿った微細な配線を形成することができる。特許文献１には、ＵＶ光の照射以外に、酸素とハロゲンガス雰囲気下でプラズマ処理をする、またはオゾン雰囲気に晒すことで、疎水性を部分的に低下させる方法も示されている。
　また、プラズマを照射して物体表面を親水性などに改質させる表面処理装置が従来より知られている。たとえば、特許文献２には、面状にプラズマを発生させる装置を用い、シート状の物体を巻き付けて移動させ、物体表面へのプラズマ照射範囲を走査することにより、ロール・ツー・ロールで表面処理を行う方法が示されている。また、特許文献３では、プラズマ発生源をマトリクス状に配置したプラズマ発生装置を用い、各プラズマ発生源のプラズマ発生をそれぞれ制御することで、所望のパターンに物体表面を親水化させることができる装置が示されている。
特開２００８－３１１６４８ 特開２００９－３２６５１ 特開２００５－１１１２９３
　しかし、特許文献１に示された方法で親水性パターンを形成する場合、真空チャンバーが必要であって製造工程が複雑であるため、製造に時間がかかり、製造コストが高くなることが問題であった。また、フォトマスクによって親水性パターンが決定されるため、パターン形状の変更のたびに新たにフォトマスクを作製しなければならず、パターン形状の変更を容易に行うことができない。
　また、フレキシブル基板表面の親水性パターンの形成に、特許文献２、３に記載の表面処理装置を用いることが考えられる。しかし、特許文献２に記載の表面処理装置はフレキシブル基板表面の全面を親水性とすることには有用ではあるが、親水性パターンを形成するためには、レジストなどのマスクをフレキシブル基板表面上に形成する必要があり、製造工程が多工程で複雑になってしまう。また、特許文献３に記載の表面処理装置では、一度に親水性パターニングが可能な範囲は、マトリクス状に配置した電極の面積によって規定されるため、広い範囲をパターニングするには装置を大型としたり、何度もプラズマ照射位置を変更したりする必要があり、やはり製造コストの増大を招いてしまう。
　そこで本発明の目的は、物体表面を所望のパターンに容易に改質することができる小型の表面処理装置を実現することである。
　第１の発明は、大気圧下でプラズマを発生させ、帯状のシート材表面にプラズマを照射して、シート材表面を改質する表面処理装置において、マイクロプラズマを発生させる複数のマイクロプラズマ発生源が、そのマイクロプラズマのシート材表面への照射領域がシート材の幅方向に連続するように配置されたプラズマ発生装置と、各マイクロプラズマ発生源の各マイクロプラズマ発生をそれぞれオンオフ制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする表面処理装置である。
　ここでマイクロプラズマとは、１～１００μｍオーダーの微小なドット状のプラズマである。また、改質は、シート材表面を親水性や疎水性にするなどの物性を変化させるものである。親水性とするには、たとえばＯＨ、ＣＯＯＨ、ＮＨ2 、ＣＯ、ＳＯ3 ＨなどのＯ、Ｎ、イオンを含む基を有する化合物ガスを放電用ガスとすればよい。また、疎水性とするには、フッ素、塩素系のガスを放電用ガスとすればよい。これらの物体表面を改質させるガスは、キャリアガス、たとえばヘリウム、ネオン、アルゴンなどの不活性ガス、に混合されていてもよく、これによって放電し易くすることが可能である。
　各マイクロプラズマ発生のオンオフ制御は、それぞれ独立に行ってもよいが、複数のマイクロプラズマ発生源をまとめて１単位として、その単位ごとに独立にオンオフ制御するようにしてもよい。
　プラズマ発生装置をシート材を挟んで両側に配置し、シート材の両面を改質するようにしてもよい。
　複数のマイクロプラズマ発生源は、そのマイクロプラズマのシート材表面への照射領域がシート材の幅方向に連続するように配置されていればよく、たとえば直線状、曲線状、千鳥状などである。直線状や曲線状に配置する場合、１列に配置されている場合だけでなく、複数列配置されていてもよい。複数列配置したり、千鳥状に配置すれば、隣接するマイクロプラズマの照射領域を重ねることが容易となり、所望の改質パターン形成がさらに容易となる。また、プラズマ発生装置を複数台設けてもよい。
　表面処理装置に、シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置をシート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査させる走査手段を設けることが望ましく、その走査手段がシート材を回転により巻き付けて運搬する手段であるとさらに望ましい。シート材表面の改質パターン形成がより容易になるからである。走査手段によるシート材の巻き取り方向は、シート材の幅方向に直交する方向であることが望ましい。広範な範囲を効率的に改質することができるからである。
　第２の発明は、第１の発明において、シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を、シート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査させる走査手段をさらに備えていることを特徴とする表面処理装置である。
　第３の発明は、第２の発明において、走査手段は、シート材を回転により巻き付けて運搬する手段である、ことを特徴とする表面処理装置である。
　第４の発明は、第１の発明において、マイクロプラズマ発生源は、直線状に配置されていることを特徴とする表面処理装置である。
　第５の発明は、第４の発明において、プラズマ発生装置は、貫通孔が直線状に多数設けられた絶縁性の基板と、基板の表面側および裏面側に配設され、基板に設けられた各貫通孔と軸が一致する貫通孔が設けられた第１電極および第２電極と、を有し、第１電極と第２電極の少なくとも一方が各貫通孔ごとに分離して設けられ、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することで各貫通孔にマイクロプラズマを発生させる、ことを特徴とする表面処理装置である。
　貫通孔の形状は、円柱、角柱、円錐台、角柱台、など任意の形状でよく、不定形であってもよい。
　第６の発明は、第１の発明から第５の発明において、マイクロプラズマを発生させるガスは、物体表面を親水性に改質させるガスであることを特徴とする表面処理装置である。
　第７の発明は、第６の発明において、マイクロプラズマの照射によって生じたシート材表面の親水性の領域上に、機能性インクを塗布するインクジェット装置をさらに備えることを特徴とする表面処理装置である。
　ここで機能性インクとは、基材に塗布して電子材料などとしての機能を発揮させるためのインクであり、たとえば、導電性インク、絶縁体インク、抵抗体インク、誘電体インク、磁性体インク、有機半導体インク、カーボンナノチューブインク、などである。
　第８の発明は、第７の発明において、機能性インクは、導電性インクであることを特徴とする表面処理装置である。
　第９の発明は、大気圧下でプラズマを発生させ、帯状のシート材表面にプラズマを照射して、シート材の表面を改質する表面処理方法において、複数のマイクロプラズマを、そのマイクロプラズマのシート材表面への照射領域がシート材の幅方向に連続するように配置し、各マイクロプラズマの発生をそれぞれオンオフ制御しながら、シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を、シート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査する、ことを特徴とする表面処理方法である。
　第１０の発明は、第９の発明において、シート材を回転により巻き付けて運搬することにより、シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を走査することを特徴とする表面処理方法である。
　第１１の発明は、第９の発明または第１０の発明において、複数のマイクロプラズマは、直線状に配置することを特徴とする表面処理方法である。
　第１２の発明は、第９の発明から第１１の発明において、マイクロプラズマを発生させるガスは、シート材表面を親水性に改質させるガスであることを特徴とする表面処理方法である。
　第１３の発明は、第１２の発明において、マイクロプラズマの照射によって生じたシート材表面の親水性の領域上に、インクジェット法によって機能性インクを塗布することを特徴とする表面処理方法である。
　第１４の発明は、第１３の発明において、機能性インクは、導電性インクであることを特徴とする表面処理方法である。
　第１～３の発明によれば、各マイクロプラズマの発生を個々に制御しながら、マイクロプラズマの照射位置を走査することで、所望のパターンにシート材表面を改質することが可能である。また、マスクを用いることなく、短時間で簡便にシート材表面の広範な範囲を改質パターン形成することができ、かつ低コストである。
　また、第４の発明のように、複数のマイクロプラズマは直線状に配置するのが簡便で好ましい。また、第５の発明によれば、マイクロプラズマ発生源が直線状に複数配置されたプラズマ発生装置を簡素な構成で容易に実現することができる。
　また、第６の発明のように、本発明はシート材表面に親水性のパターニングを行うために用いることができる。
　また、第７の発明のよれば、シート材表面に親水性パターニングを行った直後に、親水性パターン上に機能性インクを塗布することができるので、シート材表面に微細な機能性インクのパターンを容易かつ短時間に形成することができる。また、第８の発明によれば、シート材表面に微細な配線パターンを容易かつ短時間に形成することができる。
　また、第９～１２の発明によれば、短時間で簡便かつ低コストに、シート材表面を任意のパターンに改質することができる。また、第１３の発明によれば、シート材表面に任意の機能性インクのパターンを形成することができる。また、第１４の発明によれば、シート材表面に任意の配線パターンを形成することができる。
実施例１の表面処理装置の構成を示した図。 プラズマ発生装置１の構成を示した斜視図。 プラズマ発生装置１の構成を示した断面図。 プラズマ発生装置１のカソード電極１１側の平面図。 プラズマ発生装置１のアノード電極１２側の平面図。 プラズマ発生装置１の長手方向側の側面図。 スイッチ回路の構成を示した図。
　以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
　図１は、実施例１の表面処理装置の構成を示したブロック図である。表面処理装置は、プラズマ発生装置１と、制御装置２と、走査手段３と、インクジェット装置４と、によって構成されている。この表面処理装置は、フレキシブル基板５の表面に親水性のパターンを形成し、フレキシブル基板５表面の親水化された領域に水性の導電性インクを塗布して任意のパターンの配線を形成するための装置である。フレキシブル基板５は、たとえばポリイミド樹脂などの材料からなる帯状のシート材であり、表面の全面が疎水処理されている。
　図２は、プラズマ発生装置１の構成を示した斜視図であり、図３は、図２のＡ－Ａにおけるプラズマ発生装置１の断面図である。プラズマ発生装置１は、平板状の絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０の両面に形成されたカソード電極１１およびアノード電極１２と、によって構成されている。図２のように、プラズマ発生装置１は棒状の直方体であり、カソード電極１１とアノード電極１２とが対向する方向にプラズマ発生装置１を貫通する貫通孔１６が、プラズマ発生装置１の長手方向に直線状に並び、かつ互いに離間して複数設けられている。
　絶縁性基板１０には、等間隔で一方向に連続して円柱状の貫通孔１３が設けられている。貫通孔１３のカソード電極１１は、図４に示すように絶縁性基板１０の一方の表面に全面にわたって平板状に形成されており、貫通孔１３と軸および直径を同一とする円柱状の貫通孔１４が、貫通孔１３と同数設けられている。カソード電極１１は接地されている。絶縁性基板１０のカソード電極１１が形成されている側とは反対側の表面には、貫通孔１３の端の両側壁周囲にそれぞれ分離して直線状の溝が設けられている。そして、その溝を埋めるようにして平板状のアノード電極１２がそれぞれ分離して設けられている（図５参照）。これにより、各アノード電極１２は、絶縁性基板１０によって絶縁分離された構成となっている。また、アノード電極１２には、貫通孔１３と軸および直径を同一とする得柱状の貫通孔１５が設けられており、貫通孔１３～１５が連続して１つの円柱状の貫通孔１６が形成されている。図６は、プラズマ発生装置１の長手方向の一方の側面を示した図である。絶縁性基板１０の側面上には、カソード電極１１および各アノード電極１２に接続する配線２０が形成されており、側面の中央部に設けられたコネクタケーブル２１に接続している。コネクタケーブル２１は、制御装置２と接続している。そして、制御装置２は、コネクタケーブル２１、配線２０を介して、各アノード電極１２に独立して電圧を印加することができる。
　各貫通孔１６の直径および間隔は、たとえば１～１００μｍであり、貫通孔１６の数は１００～１０００のオーダーである。これらの数値は、フレキシブル基板５上に形成する所望の配線パターンの配線幅、パターンの精度、などによって適宜設計されるものである。また、貫通孔１６の深さは、０．５～５ｃｍである。
　なお、上記プラズマ発生装置１では貫通孔１６の形状を円柱状としたが、角柱、円錐台、角錐台などの任意の形状でよく、不定形であってもよい。
　絶縁性基板１０の材料としては、アルミナなどのセラミック材を用いることができる。また、カソード電極１１、アノード電極１２の材料としては、ステンレスなどを用いることができる。
　プラズマ発生装置１のカソード電極１１側またはアノード電極１２側は、図示しない電離用ガスの供給管に接続している。これにより、各貫通孔１６内に、カソード電極１１側からアノード電極１２側に向かって、もしくはアノード電極１２側からカソード電極１１側に向かって電離用ガスを流すことが可能となっている。
　このプラズマ発生装置１では、電離用ガスを貫通孔１６に流しながら、カソード電極１１と各アノード電極１２間に、制御装置２によってコネクタケーブル２１を介して直流電圧を印加することで、各貫通孔１６内部にそれぞれ独立にマイクロプラズマを発生させることができる。
　なお、プラズマ発生装置１ではカソード電極１１を共通とし、アノード電極１２を各貫通孔１３ごとに分離して設けているが、逆にアノード電極１２を共通とし、カソード電極１１を各貫通孔１３ごとに分離して設ける構成としてもよい。
　制御装置２は、制御信号を生成する制御部と、プラズマ発生装置１の各貫通孔１６内部でのマイクロプラズマの発生を、制御信号によってそれぞれ独立にオンオフ制御するスイッチ部とを有している。制御信号は、所望の親水性パターンのデータに基づいて生成される。制御部はコンピュータと接続し、コンピュータにおいてソフトウェア等により作製された親水性パターンのデータが制御部に入力される。
　上記スイッチ部は、直流電源Ｖ１、Ｖ２およびカソード電極１１を共通として各アノード電極１２ごとに並列接続される複数の単位スイッチ回路で構成されている。図６は、その単位スイッチ回路の構成例を示している。
　単位スイッチ回路は、ｐｎｐ型のトランジスタＴＲ１と、ｎｐｎ型のトランジスタＴＲ２とを有している。トランジスタＴＲ１のエミッタは、５Ｖの直流電源Ｖ１に接続している。トランジスタＴＲ１のエミッタとベース間には抵抗Ｒ１が接続されている。トランジスタＴＲ１のベースには、抵抗Ｒ２、増幅器３０、３１が順に直列接続しており、増幅器３１は制御信号の入力端に接続している。トランジスタＴＲ１のコレクタは、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴＲ２のベースに接続している。トランジスタＴＲ２のコレクタは、抵抗Ｒ４を介して１００Ｖの直流電源Ｖ２に接続している。トランジスタＴＲ２のエミッタは接地され、トランジスタＴＲ２のベースは抵抗Ｒ５を介して接地されている。また、制御信号の入力端と駆動電源Ｖ１の間には抵抗Ｒ６が接続されていて、制御信号の入力端は抵抗Ｒ７を介して接地されている。このスイッチ回路におけるトランジスタＴＲ２のコレクタと抵抗Ｒ４の間に、プラズマ発生装置１のアノード電極１２が接続されており、カソード電極１１は接地されている。
　単位スイッチ回路の動作について説明する。単位スイッチ回路に正極性の制御信号が入力された場合には、トランジスタＴＲ１はオフとなり、トランジスタＴＲ２のベースには電圧が印加されない。そのためトランジスタＴＲ２がオフとなり、アノード電極１２に放電開始電圧以上の電圧が印加され、そのアノード電極１２、カソード電極１１を貫通する貫通孔１６内にマイクロプラズマが発生する。他方、制御信号が入力されない場合には、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２はオンとなり、アノード電極１２とカソード電極１１間には、トランジスタＴＲ２のエミッタ－コレクタ間のオン電圧が印加されるだけであり、そのオン電圧は放電開始電圧より小さな電圧であるから、マイクロプラズマは発生しない。
　このように、単位スイッチ回路への制御信号の入力の有無によって、マイクロプラズマ発生のオンオフが制御される。
　なお、制御装置２におけるスイッチ部と制御部は一体に構成されていてもよいし、分離して構成されていてもよい。分離して構成する場合、スイッチ部は、ＴＦＴなどの素子により絶縁性基板１０の側面などに形成されていてもよい。
　走査手段３は、円柱状であり、機械的に回転駆動させてフレキシブル基板５を巻き取ることによって、プラズマ発生装置１からのマイクロプラズマのフレキシブル基板５への照射位置を走査する。また、走査手段３に対するプラズマ発生装置１の配置は、フレキシブル基板５の巻き取り方向と、貫通孔１６の連続する方向とは直交するように配置する。また、貫通孔１６の貫通方向が、フレキシブル基板５表面に垂直な方向と一致するように、プラズマ発生装置１を配置する。なお、隣接するマイクロプラズマのフレキシブル基板５表面における照射領域が重なるように、貫通孔１６の直径、間隔、およびプラズマ発生装置１とフレキシブル基板５との距離などを調整しておく。また、電離用ガスをアノード電極１２側から供給する場合には、プラズマ発生装置１のカソード電極１１側がフレキシブル基板５表面側となるようプラズマ発生装置１を配置し、電離用ガスをカソード電極１１側側から供給する場合には、アノード電極１２がフレキシブル基板５表面側となるようプラズマ発生装置１を配置する。
　インクジェット装置４は、フレキシブル基板５の移動方向に対してプラズマ発生装置１の後段に配置されている。インクジェット装置４による導電性インクの塗布位置は、走査手段３によって走査される。また、インクジェット装置４は制御装置２に接続し、導電性インクを塗布するタイミングが制御される。
　次に、実施例１の表面処理装置を用いてフレキシブル基板の表面に配線を形成する方法を説明する。
　プラズマ発生装置１の各貫通孔１６に、フレキシブル基板５表面を親水性に改質させることができる電離用ガスを供給する。そのような電離用ガスとして、たとえばＯＨ、ＣＯＯＨ、ＮＨ2 、ＣＯ、ＳＯ3 ＨなどのＯ、Ｎ、イオンを含む基を有する化合物ガスを用いることができる。これらの電離用ガスをキャリアガスに混合して供給してもよく、キャリアガスにはたとえば、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどの不活性ガス、を用いることができる。このようにキャリアガスに混合して供給すれば、放電し易くすることが可能である。
　そして、走査手段３によってフレキシブル基板５を巻き取りながら、所望の親水性パターンに基づいて制御装置２によりプラズマ発生装置１の各貫通孔１６内におけるマイクロプラズマの発生をオンオフ制御し、マイクロプラズマをフレキシブル基板５表面に照射する。これにより、ロール・ツー・ロールで所望の親水性パターンをフレキシブル基板５表面上に形成することができる。
　また、上記の親水性領域形成後に、同じく走査手段３によってフレキシブル基板５を巻き取りつつ、制御装置２によってインクジェット装置４の導電性インクの排出を制御し、フレキシブル基板５表面上の親水性の領域上に導電性インクを塗布する。ここで親水性の領域から多少はみ出て疎水性の領域に導電性インクが塗布されても、その疎水性によって導電性インクが親水性の領域側へと移動するため、親水性パターンに沿って導電性インクを塗布することができ、微細な配線を形成することができる。
　以上のように、実施例１の表面処理装置によれば、フレキシブル基板５表面に所望の親水性パターンを形成することができ、その親水性パターン上に導電性インクを塗布して配線を形成することができる。また、ロール・ツー・ロールで行うことができるので、低コストかつ簡易であり、さらに短時間で配線を形成することができる。
　なお、実施例ではフレキシブル基板の片面を親水パターン形成したが、もう一方の面側にもプラズマ発生装置を設ければ、フレキシブル基板の両面をパターン処理することが可能である。
　また、実施例のプラズマ発生装置では、マイクロプラズマ発生源が直線状に１列配置されたものであったが、そのマイクロプラズマのフレキシブル基板表面への照射領域がフレキシブル基板の幅方向に連続するように配置されていればよい。たとえば曲線状や千鳥状などに配置されていてもよい。また、貫通孔の数を増やして２以上の列に配置された構成としてもよいし、プラズマ発生装置を複数台設けてもよい。これにより、パターン精度の向上を図ることも可能である。また、実施例のプラズマ発生装置では、各マイクロプラズマ発生源におけるマイクロプラズマの発生を、それぞれ独立にオンオフ制御する構成としたが、複数のマイクロプラズマ発生源をまとめて１単位として、その単位ごとに独立にオンオフ制御する構成としてもよい。
　また、実施例はプラズマを照射した領域を親水化して親水パターンを形成するものであったが、疎水性、親油性、疎油性などの他の改質パターンを形成するものであってもよい。また、各貫通孔ごとに異なるガス種を供給するようにすれば、親水化と疎水化などの異なる改質を同時に行うこともできる。
　また、実施例では、マイクロプラズマの照射領域を、フレキシブル基板の幅方向に直交する方向に走査しているが、必ずしも直交する方向でなくてもよく、角度を成す方向に走査するものであればよい。
　また、プラズマ発生装置の構成は、実施例に示した構造に限るものではない。複数のマイクロプラズマ発生源が、そのマイクロプラズマのフレキシブル基板表面への照射領域がフレキシブル基板の幅方向に連続するように配置されていて、各マイクロプラズマ発生源のマイクロプラズマの発生をオンオフ制御できる構成であれば、任意の構成であってよい。
　また、実施例では親水性パターン上に導電性インクを塗布して配線を形成するものであったが、他の機能性インクを用いてもよい。たとえば、絶縁体インク、抵抗体インク、誘電体インク、磁性体インク、有機半導体インク、カーボンナノチューブインク、などである。誘電体インクはコンデンサの微細パターン形成に、磁性体インクはインダクタの微細パターン形成に、有機半導体インクはＴＦＴなどのパターン形成に、それぞれ利用することができる。
　本発明の表面処理装置は、ＦＰＣ基板の配線形成などに利用することができる。
　１：プラズマ発生装置
　２：制御装置
　３：走査手段
　４：インクジェット装置
　５：フレキシブル基板
　１０：絶縁性基板
　１１：カソード電極
　１２：アノード電極
　１３、１４、１５、１６：貫通孔

Claims (14)

  1. 　大気圧下でプラズマを発生させ、帯状のシート材表面にプラズマを照射して、前記シート材表面を改質する表面処理装置において、
    　マイクロプラズマを発生させる複数のマイクロプラズマ発生源が、そのマイクロプラズマの前記シート材表面への照射領域が前記シート材の幅方向に連続するように配置されたプラズマ発生装置と、
    前記各マイクロプラズマ発生源の各マイクロプラズマ発生をそれぞれオンオフ制御する制御装置と、
    　を備えていることを特徴とする表面処理装置。
  2. 　前記シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を、前記シート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査させる走査手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
  3. 　前記走査手段は、前記シート材を回転により巻き付けて運搬する手段である、ことを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
  4. 　前記マイクロプラズマ発生源は、直線状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表面処理装置。
  5. 　前記プラズマ発生装置は、
    　貫通孔が直線状に多数設けられた絶縁性の基板と、
    　前記基板の表面側および裏面側に配設され、前記基板に設けられた前記各貫通孔と軸が一致する貫通孔が設けられた第１電極および第２電極と、
    　を有し、
    　前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が各前記貫通孔ごとに分離して設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することで前記各貫通孔にマイクロプラズマを発生させる、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の表面処理装置。
  6. 　前記マイクロプラズマを発生させるガスは、前記シート材表面を親水性に改質させるガスであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の表面処理装置。
  7. 　前記マイクロプラズマの照射によって生じた前記シート材表面の親水性の領域上に、機能性インクを塗布するインクジェット装置をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の表面処理装置。
  8. 　前記機能性インクは、導電性インクであることを特徴とする請求項７に記載の表面処理装置。
  9. 　大気圧下でプラズマを発生させ、帯状のシート材表面にプラズマを照射して、前記シート材の表面を改質する表面処理方法において、
    　複数のマイクロプラズマを、そのマイクロプラズマの前記シート材表面への照射領域が前記シート材の幅方向に連続するように配置し、
    　各マイクロプラズマの発生をそれぞれオンオフ制御しながら、前記シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を、前記シート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査する、
    　ことを特徴とする表面処理方法。
  10. 　前記シート材を回転により巻き付けて運搬することにより、前記シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を走査することを特徴とする請求項９に記載の表面処理方法。
  11. 　複数の前記マイクロプラズマは、直線状に配置することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の表面処理方法。
  12. 　前記マイクロプラズマを発生させるガスは、前記シート材表面を親水性に改質させるガスであることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の表面処理方法。
  13. 　前記マイクロプラズマの照射によって生じた前記シート材表面の親水性の領域上に、インクジェット法によって機能性インクを塗布することを特徴とする請求項１２に記載の表面処理方法。
  14. 　前記機能性インクは、導電性インクであることを特徴とする請求項１３に記載の表面処理方法。
PCT/JP2010/005755 2009-09-30 2010-09-23 表面処理装置および表面処理方法 WO2011039982A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-228245 2009-09-30
JP2009228245A JP2011076912A (ja) 2009-09-30 2009-09-30 表面処理装置および表面処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011039982A1 true WO2011039982A1 (ja) 2011-04-07

Family

ID=43825831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/005755 WO2011039982A1 (ja) 2009-09-30 2010-09-23 表面処理装置および表面処理方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2011076912A (ja)
WO (1) WO2011039982A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112908812A (zh) * 2019-12-03 2021-06-04 株式会社沙迪克 表面改性装置及表面改性方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102394824B1 (ko) * 2019-12-30 2022-05-06 주식회사 프로텍 연성 회로 기판 제조용 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004107825A1 (ja) * 2003-05-30 2004-12-09 Tokyo Electron Limited プラズマ源及びプラズマ処理装置
JP2007234274A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Noritsu Koki Co Ltd ワーク処理装置及びプラズマ発生装置
JP2009032651A (ja) * 2007-06-26 2009-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd プラズマ処理装置
WO2009031423A1 (ja) * 2007-09-03 2009-03-12 Konica Minolta Holdings, Inc. 金属酸化物半導体薄膜の製造方法、これを用いた薄膜トランジスタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004107825A1 (ja) * 2003-05-30 2004-12-09 Tokyo Electron Limited プラズマ源及びプラズマ処理装置
JP2007234274A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Noritsu Koki Co Ltd ワーク処理装置及びプラズマ発生装置
JP2009032651A (ja) * 2007-06-26 2009-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd プラズマ処理装置
WO2009031423A1 (ja) * 2007-09-03 2009-03-12 Konica Minolta Holdings, Inc. 金属酸化物半導体薄膜の製造方法、これを用いた薄膜トランジスタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112908812A (zh) * 2019-12-03 2021-06-04 株式会社沙迪克 表面改性装置及表面改性方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011076912A (ja) 2011-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8702902B2 (en) Device for generating a plasma discharge for patterning the surface of a substrate
JP4628109B2 (ja) 半導体装置の作製方法
US20100147794A1 (en) Substrate plasma treatment using magnetic mask device
US8658521B2 (en) Method and device for layer deposition
JP6243626B2 (ja) 低電圧プラズマ発生用電極
WO2009104709A1 (ja) プラズマ発生装置
EP1638377A4 (en) PLASMA GENERATING ELECTRODE, PLASMA PRODUCTION DEVICE AND CLEANING DEVICE FOR EXHAUST GASES
WO2011039982A1 (ja) 表面処理装置および表面処理方法
JP4146773B2 (ja) プラズマ処理方法及び装置
WO2000018198A1 (fr) Generateur de plasma a electrodes de substrat et procede de traitement de substances/materiaux
JP2016081842A (ja) プラズマ処理装置
KR20100081068A (ko) 플라즈마 발생장치
JP2007177258A (ja) プラズマ処理装置
KR100948951B1 (ko) 확장형 파워전극을 구비한 대기압 플라즈마 발생장치
JP2009076859A (ja) 基板上の堆積層を硬化させるシステム及び方法
TWI721671B (zh) 配線構造的生產方法
JP2003311944A (ja) 微細パターンの形成方法
JP4134849B2 (ja) プラズマ処理方法
KR101212815B1 (ko) 도전성 리니어 마스크를 이용한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 방법
EP3965138A1 (en) Multicell or multiarray plasma and method for surface treatment using the same
JP4675350B2 (ja) 液滴吐出装置
JP4784977B2 (ja) ラジカル発生装置
JP2009070899A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2004238641A (ja) 表面処理装置および表面処理方法
JP2010073813A (ja) 微細放電表面改質方法および微細放電表面改質装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10820104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10820104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1