Plasma ist keine Erfindung der Menschheit, es bildet sich im Schweif der Kometen, in Gewitterblitzen, in Sternen einschließlich unserer Sonne. Auch Polarlichter sind immer wieder faszinierende Plasma Erscheinungen.
Wird einem Feststoff kontinuierlich Energie zugeführt, beginnt eine Änderung des Aggregatszustandes vom festen über den flüssigen bis hin zum gasförmigen Zustand. Führt man diesem Gas nun weiter Energie zu beginnt die Atomhülle der Gas Atome aufzubrechen. Dabei werden radikale negativ geladene Elektronen und positiv geladene Ionen freigesetzt. Dieses Teilegemisch aus neutralen Atomen bzw. Molekülen, Ionen und freien Elektronen nennt man Plasma.
Der nun erreichte Zustand ist weitläufig auch als vierter Aggregatszustand bekannt.
fest
flüssig
gasförmig
Plasma
Energie / Temperatur
Molekül
Molekül angeregt
Ionen
Plasma ist eine wirtschaftliche und effiziente Lösung für die Reinigung und Aktivierung von Oberflächen. Dabei wird eine Verbesserung der Benetzbarkeit der Oberfläche erreicht, die eine wichtige Voraussetzung für die Haftung bei Lackieren, Kleben, Bedrucken oder Bonden ist. Alle vakuumtauglichen Materialien (Gummi, Glas, Metalle, Keramik, Kunststoff, Silikon) sind für Plasmaprozesse geeignet:
Das Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der professionellen Oberflächenbehandlung ist vielseitig.
Hier einige Beispiele:
Plasmareinigung
Plasmaätzen
Plasma Aktivierung
Plasma Polymerisation
Plasma desmearing
Entscheidend für den Reinigungs- und Ätzeffekt ist die Bildung gasförmiger und flüssiger Produkte. Die Bestandteile des Plasmas reagieren mit den organischen Verunreinigungen und werden schon bei Raumtemperaturen zu Wasser und Kohlendioxid abgebaut.
Nasschemisch gewaschen
Nasschemisch gewaschen und Plasmagereinigt
Durch die im Plasma erzeugten Elektronen, Ionen und energiereiche Strahlungen werden Bindungen unterbrochen und Reaktive Bereiche erzeugt.
Die so entstandenen Radikale reagieren dadurch miteinander und sorgen für eine zusätzliche Vernetzung in der Oberfläche. Es entsteht somit eine aktive Oberfläche.
Zur Anwendung kommen inerte Gase (d.h. inaktive Gase, Edelgase wie Helium und Argon) oder Gase die keine zur Kettenbildung befähigten Atome enthalten wie z.B. N2, O2 oder NH3.
Bei Gasen die kein Edelgase sind wie z.B. N2 oder O2, können die in Ihnen enthaltenen Atome zusätzlich in die Oberfläche mit eingebaut werden und somit eine Veränderung der Oberflächeneigenschaft durch neue funktionellen Gruppen bewirken.
Oberflächenenergie und damit Benetzbarkeit, Haftung von Lacken, sowie Verklebbarkeit lassen sich somit gezielt verbessern.
Bevor der Plasmabehandlung
Nach der Plasmabehandlung
Plasmaätzen ist ein materialabtragendes, plasmaunterstütztes Trockenätz-Verfahren, das besonders in der Halbleiter-, Mikrosystem- und Displaytechnik großtechnisch eingesetzt wird.
Beim physikalisch-chemischen Ätzen werden zwei Ätzmechanismen in einem Prozess genutzt:
Plasmapolymerisation ist eine spezielle plasmaaktivierte Variante der chemischen Gasphasenabscheidung (PE-CVD).
Dabei werden dampfförmige organische Vorläuferverbindungen (Precursor-Monomere) in der Prozesskammer durch Plasma zunächst aktiviert wodurch ionisierte Moleküle entstehen.
Bereits in der Gasphase bilden sich erste Molekülfragmente in Form von Clustern oder Ketten. Die anschließende Kondensation dieser Fragmente auf der Substratoberfläche bewirkt unter Einwirkung von Substrattemperatur, Elektronen- und Ionenbeschuß die Polymerisation und somit die Bildung einer geschlossenen Schicht.
Funktionelle Beschichtung zur Oberflächenbehandlung:
Metalloberfläche unbehandelt
Metalloberfläche behandelt
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