Plasma-Oberflächenbehandlung

Die meisten Plasmatechnologien ermöglichen im Gegensatz zur Korona die Oberflächenbehandlung dreidimensionaler Objekte und werden bevorzugt für die Oberflächenaktivierung von Substraten eingesetzt, die eine längere Belichtung erfordern, bevor mit der nächsten Montagephase fortgefahren werden kann. Die Kosten für die interne Durchführung von Plasmabehandlungen sind höher, jedoch lässt sich die gewünschte Verbesserung der Wirksamkeit durch die Steuerung von Gastyp, Druck, Konzentration und Durchfluss leicht aufrechterhalten.

In der Düse sammelt sich eine sehr hohe Leistungsdichte an. Das Ergebnis ist eine Erhöhung der Gesamtplasmadichte, wodurch eine verstärkte Ionisierung der Moleküle auf der Zieloberfläche beobachtet werden kann, die sich jedoch auf einen kleinen Bereich des Substrats konzentriert. Hier kommt Plasma wirklich zur Geltung.

Es gibt verschiedene Arten der Plasmaoberflächenbehandlung, darunter atmosphärisches Plasma, Vakuumplasma und die Excimer-Lampen-Oberflächenbehandlungstechnologie von Ushio.
Atmosphärische Plasmaoberflächenbehandlung

Die Zündung des atmosphärischen Plasmas erfolgt in Gegenwart einer runden Elektrode, entweder in normaler Luft oder in einem Edelgas wie Argon. Die gezündeten Partikel werden dann auf das Substrat geblasen, um die Oberflächenaktivierung zu starten. Wie bei der Korona basiert dieser Effekt auf der Verwendung schwerer, beschleunigter Partikel, was zu einer stärkeren Belastung der Oberfläche des Substrats führt. Im Vergleich zur Koronabehandlung gibt es ein geringeres elektrisches Feld und eine viel geringere Wärmebelastung, aber diese Faktoren sind immer noch Nebenwirkungen, die die mit Excimer behandelten Oberflächen überhaupt nicht beeinträchtigen.
Vakuumplasma-Oberflächenbehandlung

Vakuumplasma ist weitgehend identisch mit atmosphärischem Plasma, jedoch ist aufgrund der Bedingungen in der erforderlichen Vakuumkammer weitaus weniger Spannung erforderlich, um das Plasma zu zünden. Die Kontrolle über die geringe Menge an Edelgas oder N2, die in dem Prozess verwendet wird, ist präziser. Dank der geringen Molekülgeschwindigkeiten gibt es keine Wechselwirkung mit anderen Gasen und nur sehr wenig Wärme. Der Nachteil der Vakuumplasma-Behandlung ist, dass sie auf eine Kammer beschränkt ist, wodurch mögliche Roll-Through-Prozesse ausgeschlossen sind.

Excimer Oberflächenbehandlung

Der Ushio-Excimer-Effekt wird durch den Einsatz einer speziell beschichteten, mit Edelgas gefüllten VUV-172-nm-Lampe erzeugt, die hochenergetische Photonen aussendet. Diese Lichtteilchen wandern durch die Luft, werden teilweise vom Sauerstoff absorbiert und erzeugen so Ozon auf dem Substrat, wo sie die Molekülbindungen der Oberfläche aufbrechen. Die aufgebrochenen Moleküle werden teilweise entfernt, wodurch eine chemisch behandelte oberste Schicht des Substrats entsteht. Dieser Effekt verteilt sich über die gesamte Länge der Lampe, die natürlich an Ihre Bedürfnisse angepasst werden kann.

Als Alternative zu Corona- und Plasma-basierten Behandlungen reduziert das kalte Licht des Excimers die bei vergleichbaren IR-Verfahren entstehende überschüssige Wärme drastisch. Tatsächlich gibt es beim Excimer nur vernachlässigbare IR-Emissionen. Die Vorteile des Excimers gehen noch weiter.
Excimer: Die schonende, statikfreie Alternative zur Corona- und Plasma-Oberflächenbehandlung

Corona und Plasma sind beides elektrische Entladungsverfahren, bei denen die Oberfläche des behandelten Objekts einem relativ starken molekularen Aufprall ausgesetzt wird. Eine elektrische Entladung entsteht, wenn die Luft um einen Leiter herum ionisiert wird. Bei Corona und Plasma wird dies durch Anlegen einer hohen Spannung zwischen zwei Elektroden erreicht.

Excimer nutzt VUV-Licht zur Behandlung der Oberfläche, sodass keine Entladungsreaktion oder Beschädigung Ihrer Substrate auftritt. Die von der Excimer-Lampe emittierten Photonen haben im Vergleich zu den beschleunigten Partikeln anderer Behandlungsmethoden eine relativ geringe Energie. Durch diesen sanfteren Ansatz wird die Oberfläche des Substrats nicht rau, ganz im Gegensatz zu den durch Corona und Plasma verursachten Schäden.

Betrachtet man eine entladungsbehandelte Oberfläche unter einem Elektronenmikroskop, sieht man eine mondähnliche Oberfläche mit großen verstreuten Löchern, die durch den Molekülbeschuss entstanden sind. Betrachtet man denselben Materialtyp nach der Excimer-Behandlung, bleibt die Oberfläche glatt und profitiert von einer höheren Homogenität, wodurch die Haftfähigkeit verbessert wird. Letztendlich ist Excimer aufgrund der geringeren Wärmebelastung durch das „kalte” Licht und der vernachlässigbaren IR-Emissionen eine ideale Lösung für temperaturempfindliche Materialien wie Folien.

Da kein elektrisches Feld vorhanden ist, ist Excimer nicht wie die oben genannten Alternativen anfällig für Staubverschmutzung und kann auf alle elektronischen Bauteile angewendet werden, die sonst unter statischen Problemen im Zusammenhang mit einer Entladung leiden würden.

• Erleichterung von Linienspektren und breiter Verteilung
• Sofortige Ein-/Ausschaltfunktion ohne Aufheiz- oder Abkühlzyklen
• Kompakte Größe der ExciJet-Module ermöglicht verbesserte Manövrierfähigkeit
• Einfaches Steuerungssystem und integrierte Stromversorgung
• Skalierbarkeit ermöglicht potenziell unbegrenzte Anzahl von Lampen und Modulen 

Vergleichen Sie die Ergebnisse im Excimer-Anwendungslabor von Ushio

Ushio verzeichnet einen enormen Anstieg an Anfragen zu seinen Excimer-Lösungen, was zu regelmäßigen und beliebten Auftritten auf Messen wie der JEC World, Composites Europe, InPrint, K 2019 und LOPEC geführt hat.

Die Live-Demonstration ist typisch für die im Ushio Excimer Application Laboratory getesteten Anwendungen und veranschaulicht die einfachen Prozesse, die Ushio anwendet, um optimale Standards für Ihre maßgeschneiderte Implementierung zu gewährleisten.

Um sein Engagement für die Suche nach einer einzigartigen Lösung für die Bedürfnisse seiner Kunden zu unterstreichen, hat Ushio Europe den Bau seines Excimer-Anwendungslabors abgeschlossen. Das japanische multinationale Unternehmen, das 1985 in den europäischen Markt eintrat, kann nun die Entwicklung von Vakuum-Ultraviolett-Anwendungen (VUV) in den Vordergrund stellen.

Besucher der Ushio-Niederlassung in Steinhöring, Deutschland, werden mit einer exklusiven Gelegenheit begrüßt, industrielle Prozesse zu erforschen, zu entwickeln, zu implementieren und zu verbessern. Mit einem Anteil von mehr als 95 % am weltweiten Markt für Excimer-Lampen sendet Ushio ein klares Signal, dass es seine Führungsposition ausbauen will, indem es seinen Kunden einen umfassenden Forschungs- und Entwicklungsservice bietet. Diese Erweiterung der europäischen Testanlage, die gemeinsam mit der renommierten Gartenbau-Tochtergesellschaft BLV genutzt wird, folgt auf den Erfolg ähnlicher IR- und UV-Projekte von Ushio, Inc. in Japan und Ushio America.

Das einfache Reinraumkonzept ist darauf ausgelegt, potenzielle Excimer-Lösungen auf Herz und Nieren zu prüfen, wobei jede Testreihe mit dem Ziel durchgeführt wird, eine bestimmte Anwendung zu optimieren. Die einzige Aufgabe des Kunden besteht darin, die für die Tests relevanten Materialproben einzusenden oder im Labor vorzustellen. Die internen Experten in Steinhöring entwickeln in direkter Zusammenarbeit mit dem Kunden einzigartige Lösungen und überlassen ihm die Kontrolle, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, stehen ihm jedoch bei Bedarf mit Rat und Tat zur Seite.