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JPS62274080A - プラズマ処理方法 - Google Patents

プラズマ処理方法

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Publication number
JPS62274080A
JPS62274080A JP61114562A JP11456286A JPS62274080A JP S62274080 A JPS62274080 A JP S62274080A JP 61114562 A JP61114562 A JP 61114562A JP 11456286 A JP11456286 A JP 11456286A JP S62274080 A JPS62274080 A JP S62274080A
Authority
JP
Japan
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plasma
film
electrode
area
counter electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP61114562A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Kokado
雄一 小角
Makoto Kito
鬼頭　諒
Yoshinori Honda
好範 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to KR1019870004747A priority patent/KR910000290B1/ko
Priority to US07/051,701 priority patent/US5300189A/en
Priority to DE87107321T priority patent/DE3786840T2/de
Priority to EP87107321A priority patent/EP0248274B1/en
Publication of JPS62274080A publication Critical patent/JPS62274080A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B29C59/14—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment
    • 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
    • B29C71/00—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/04—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. for curing or vulcanising preformed articles
    • 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
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C2037/90—Measuring, controlling or regulating

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＆　発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フィルム状基材表面を効率的にプラズマ処理
するためのプラズマ処理方法に関するものである。
〔従来の技術〕
種々の材質の基体表面にプラズマ状態のガスを作用させ
ることによって、表掌を改質する技術は公知である。例
えば高分子については論文「プラズマによる高分子材料
の表面処理」（工業材料。
第３２巻頁２４〜３０（１９８２年））に論じられてい
るように、酸素プラズマを作用させて表面に親水基を導
入し、塗料のぬれ性を改善する技術や表面を粗面化して
金属蒸着膜の接着性を高める技術、イオンのエネルギー
や活性種の反応を利用したプラズマエツチング技術など
多種多様な応用が考えられている。
ところで、このようなプラズマ処理を長尺のフィルム状
基材に連続的に施すことができれば、生産性が大幅に向
上されることになる。このため、例えば特開昭５７−１
８７５７号公報に示されているような連続プラズマ処理
装置が考えられている。
この種の装置ではフィルム状基材を真空容器内の回転円
筒型処理ドラムに巻き付け、処理ドラムの回転と同期さ
せてフィルム状基材を一方向に送りつつ、処理ドラムの
側面に対向して設けられた対内電極に電力を供給しプラ
ズマを発生させることによって、フィルム状基材に対す
る連続プラズマ処理が可能となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、プラズマ処理の効率を向上させるためには、
フィルム状基材に高エネルギーのイオンが入射するため
の雰囲気状況が必要である。しかしながら、上記従来技
術においては処理ドラムは接地されており、例えば商用
周波数である１＆５６ＭＨｚの高周波電圧を対向する電
極に印加してプラズマを発生させても被処理面とプラズ
マの間の電位差は高々数十Ｖ程度にしかならない。処理
ドラムを接地せず、これに負の高い電圧を印加すればプ
ラズマ中の正イオンを加速でき、このエネルギーを利用
してプラズマ処理の効率を高めることができる。しかし
、回転する処理ドラムに高電圧を印加する場合は、（１
）回転体に高電圧を印加するため、機構が複雑になるこ
と、（２）回転ドラムの被処理部以外も高電圧になるの
で不要な放電が発生する恐れがあること、（３）フィル
ム上に金属薄膜が設けられている場合、金属薄膜自身も
高電圧にしなければならないが、そのためには送シ出し
および巻き取り機構も高電圧となり、絶縁方式が複雑に
なる。などの問題があった。
本発明の目的は、装置構成を徒らに複雑化させることな
くフィルム状基材を処理速度大にして効率的にプラズマ
処理し得るプラズマ処理方法を供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、フィルム状基材を巻き付ける回転電極を接
地し、この回転電極の処理部に対向して設けられた対向
電極には高周波電圧を印加することによってプラズマを
保持した状態でフィルム状基材をプラズマ処理するが、
プラズマ処理を対向電極の面積を回転電極の被処理部の
面積よりも十分に大きくした状態で行なうことによって
達成される。
〔作用〕
周波数が１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚの高周波プラズマ
においては電極の有効面積が大きく異なる場合、有効面
積の小さい方の電極が他方より負の電位となる、いわゆ
る自己バイアス効果を生じることが知られている。ここ
にいう有効面積とはプラズマと接している部分の面積を
いうが、したがって前記の如く回転電極の処理部分の面
積、即ちプラズマと接する面積よりも十分に大きな面積
を有する対向電極を用い対向電極に高周波電力を供給す
れば、接地された回転電極の処理部分が自己バイアス効
果によりプラズマ電位に比し負の高電位となるものであ
る。この電位差により正イオンが加速されてフィルム状
基材表面に入射することから、処理効率が飛躍的に向上
されるところとなるものである。
ここで、［処理面積より十分大きな面積を有する対向電
極」という概念をより定量的に示せば、処理ドラムにプ
ラズマが接する部分の面積をＳ７、対向電極にプラズマ
が接する部分の面積を８２として、Ｓ２／Ｓ、の値が１
の場合はそれぞれの部分とプラズマの間に等しい電位差
が生じるようになっている。しかしながら、Ｓ２／５１
）１の場合には処理部分とプラズマ間の電位差の方が大
きくなる。上記の効果はＳ２／Ｓ、が１よりわずかでも
大きければ実現されるが、Ｓ２／Ｓ、が大きい種処理部
分とプラズマ間の１１Ｌ位差が大きくなシ、処理効率が
向上されるので、十分な効果を得るにはＳ２／Ｓ、が１
．５よシ大きいことが望ましく、スパッタエツチングな
どのように更に大きなエネルギーのイオンが必要な場合
にはＳ２／Ｓ、が３よシ大きいことが望ましい。
なお、プラズマ処理に用いるガスは処理の目的に応じた
任意のガスでより、マた、そのガス圧も処理目的に適し
たガス圧を選択すればよい。
〔実施例〕
以下、本発明を第１図から第３図によシ説明する。
第１図は本発明に係る連続プラズマ処理装置の概略構成
を示すが、これによると装置は真空Ｗ１１、これを排気
する真空排気機構２、フィルム送り機構、プラズマ処理
室３、高周波電圧印加機構４、反応性ガス印加機構５か
らなる。フィルム送シ機構はフィルム６を送シ出す送り
出しロール７、回転電極８、巻き取りロール９、フィル
ム張力安定化やしわの発生を防ぐためのガイドロール１
０、更にはそれら回転・調節する動力機構および回転速
度調節機構から構成されたものとなっている。
図示の如くプラズマ処理室３には対向電極１１、ガス導
入口１２および排気口１３が設けられるが、ガスを処理
室３内に均一に導入するには第２図に示すように、対向
電極１１に多数の小孔１４をあけ、そこからガスを吹き
出させるのが望ましく、また１回転電極８および対向電
極１１はプラズマで発生する熱による温度上昇を防ぐた
め水冷するのが望ましいものとなっている。
さて、この場合回転電極８は真空槽１とともに接地され
、また、対向電極１１０面積は回転電極８に当るプラズ
マの面積よシも十分に大きな面積になっている。ここで
、本発明によるプラズマ処理方法を、例としてポリエス
テルフィルムに金属を蒸着するための前工程としてプラ
ズマ処理を行なう場合について説明すれば、これはＡｒ
プラズマによシポリエステルフイルム表面をエツチング
して凸凹を形成したり、極性基を導入することにより金
属との接着強度を向上させるのが目的となっている。
第１図に示した連続プラズマ処理装置にポリエステルフ
ィルムのぶ反をセットし、反応器内を真空に排気した後
Ａｒガスを一定流量で供給するようにしたが、この際流
量と排気速度を調節し、反応器内のガス圧をＩｌＩ　Ｔ
ｏｒｒ程度に保つようにした。
次にフィルム送り機構を作動させ、そのフィルムを一定
方向に巻き取シながら対向電極１１に周波数ＩＮ５６Ｍ
Ｈｚ、振幅ＩＫＴ／の高周波電圧を印加しプラズマを発
生させた。フィルム送シ速度を変化させて処理効果を調
べたところ、１００ｍ／−の速度においても十分な接着
強度が得られた。
比較例として第３図に示すように被処理部分の面積より
小さい面積の対向電極を有する装置を用い、他は同一条
件下でプラズマ処理を行なったところ、フィルム送り速
度がＩＱｍ／ｓｉ＋以上では十分な接着強度が得られな
かった。また、上記効果をよシ定量的に知るために第１
図および第３図に示す装置でフィルムを静止させ、一定
時間プラズマを発生させてエツチング深さを測定したと
ころ、第１図に示す装置では第３図に示すものに比し約
１０〜２０倍のエツチング速度があることがわかった。
本発明は以上のようなものであるが、以上の効果は上記
実施例のような接着性向上のための処理に限らずフィル
ムに極性基を導入する帯電防止処理や反応性ガスによシ
薄膜を形成するプラズマＣＶＤ、プラズマ重合等にも有
効であり、これらのプロセスにも容易に応用し得るもの
となっている。また、以上の例は高分子フィルムについ
てのものであるが、高分子フィルムに金属をコーティン
グしたものや金属箔などに対しても全く同様シこ処理す
ることが可能となっている。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明による場合は、フィルム状基
材を処理速度大にして効率的にプラズマ処理し得るとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る連続プラズマ処理装置の概略構
成を示す図、第２図は、その構成における対向電極部分
での望ましい構成を説明するための図、第３図は、効果
比較用としてのこれまでの装置の概略構成を示す図であ
る。 ６・・・フィルム ７・・・送シ出しローラ ８・・・回転電極 ９・・・巻き取シロール １１・・・対向電極 １．−一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、接地された回転電極に、一定方向に送り出されるフ
    ィルム状基材を巻き付ける一方、上記回転電極の処理部
    近傍に該処理部に対向して設けられた対向電極に高周波
    電圧を印加することによってプラズマを保持した状態で
    、該プラズマによって上記フィルム状基材を処理するプ
    ラズマ処理方法にして、対向電極の面積を回転電極にお
    ける被処理部の面積より十分大きくした状態で処理を行
    なうことを特徴とするプラズマ処理方法。
JP61114562A 1986-05-21 1986-05-21 プラズマ処理方法 Pending JPS62274080A (ja)

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