特許 7420003 プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル及びプラズマ処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル及びプラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/24 20060101AFI20240116BHJP

   B01J 19/08 20060101ALI20240116BHJP

   B01J 19/26 20060101ALI20240116BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

H05H1/24

B01J19/08 E

B01J19/26

H01L21/304 645C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020129893

(22)【出願日】2020-07-31

(65)【公開番号】P2022026423

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2022-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉家 尚之

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 良介

(72)【発明者】

【氏名】内藤 薫

(72)【発明者】

【氏名】近藤 真悟

【審査官】大門 清

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０６８２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３１４９３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０６９７９９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １／２４

Ｂ０１Ｊ １９／０８

Ｂ０１Ｊ １９／２６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラズマを流通させるプラズマ流路（１０）と、
上記プラズマ流路を流通するプラズマを、上記プラズマ流路における上記プラズマの流通方向と異なる方向に放出するプラズマ放出部（２０）と、
を備え、
上記プラズマ流路は、筒体（１１）により構成され、
上記プラズマ放出部は複数設けられ、上記筒体（１１）の周面に等間隔に設けられており、
上記筒体の一方の端部には、上記プラズマを流入させるプラズマ流入部（１２）が設けられており、
上記筒体の他方の端部には、上記流通方向に対向する平面を有する平面部（１３）と、上記筒体の外方に開口してなる上記プラズマ放出部とが設けられている、プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル（１）。

【請求項2】

上記プラズマ放出部は、上記プラズマ流路における上記プラズマの流通方向と上記プラズマの放出方向とのなす角が、上記流通方向の前方側において５°～９０°の範囲内となるように、上記プラズマを放出するように構成されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル。

【請求項3】

上記平面部と上記流通方向とのなす角度が、０°よりも大きく９０°以下の範囲内である、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズルと、該プラズマ放出ノズルを保持するノズル保持部（５５）と、上記プラズマを生成するプラズマ生成部とを備えるプラズマ処理装置であって、
上記プラズマ放出ノズルを、上記ノズル保持部に保持された状態で上記プラズマ流路の軸線を中心に回動させるノズル回動部（７０）を有する、プラズマ処理装置。

【請求項5】

プラズマを流通させるプラズマ流路（１０）と、上記プラズマ流路を流通するプラズマを、上記プラズマ流路における上記プラズマの流通方向と異なる方向に放出するプラズマ放出部（２０）と、を備えるプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル（１）と、
該プラズマ放出ノズルを保持するノズル保持部（５５）と、上記プラズマを生成するプラズマ生成部（６０）とを備えるプラズマ処理装置であって、
上記プラズマ放出ノズルを、上記ノズル保持部に保持された状態で上記プラズマ流路の軸線を中心に回動させるノズル回動部（７０）を有し、
上記プラズマ流路は、筒体（１１）により構成され、
上記ノズル回動部は上記筒体（１１）を回動させるとともに、上記プラズマ生成部は上記筒体の一部を挟むように配置された一対の電極（６２、６３）を備え、
上記筒体の一方の端部には、上記プラズマを流入させるプラズマ流入部（１２）が設けられており、
上記筒体の他方の端部には、上記流通方向に対向する平面を有する平面部（１３）と、上記筒体の外方に開口してなる上記プラズマ放出部とが設けられている、プラズマ処理装置。

【請求項6】

上記プラズマ放出部は、上記プラズマ流路における上記プラズマの流通方向と上記プラズマの放出方向とのなす角が、上記流通方向の前方側において５°～９０°の範囲内となるように、上記プラズマを放出するように構成されている、請求項５に記載のプラズマ処理装置。

【請求項7】

上記平面部と上記流通方向とのなす角度が、０°よりも大きく９０°以下の範囲内である、請求項５又は６に記載のプラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル及びプラズマ処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被処理物の表面における有機物等の異物の除去、レジストの剥離、被膜との密着性改善、金属酸化物の還元、製膜、表面改質などを目的として、被処理物の表面にプラズマを吹き付けるプラズマ処理が行われている。かかるプラズマ処理を行うためのプラズマ処理装置として、特許文献１には、ロボットアームの先端に反応管を設け、反応管で生成されたプラズマを反応管に設けられた吹き出し口から吹き出して被処理物に吹き付ける構成が開示されている。かかるプラズマ処理装置では、被処理物の表面の形状に応じて、反応管が設けられたロボットアームを駆動制御して変位させることにより、吹き出し口から吹き出されるプラズマの吹き出し方向を制御して、被処理物の表面の所望の部位にプラズマを吹き付けてプラズマ処理を施すことを可能としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－０６０５７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示の構成では、ロボットアームを用いるため、設備に導入するには大幅なコスト増加が懸念される。また、複雑に入り組んだ被処理物の表面にプラズマ処理を施す場合、ロボットアームの移動範囲が制限されて、狭い溝形状の部位などにプラズマを吹き付けることが困難となり、プラズマ処理を十分に施すことができないおそれがある。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、複雑に入り組んだ被処理物の表面にプラズマ処理を施すことができるとともに、設備への導入コストの低下を図ることができるプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズルを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、プラズマを流通させるプラズマ流路（１０）と、
上記プラズマ流路を流通するプラズマを、上記プラズマ流路における上記プラズマの流通方向と異なる方向に放出するプラズマ放出部（２０）と、
を備え、
上記プラズマ流路は、筒体（１１）により構成され、
上記プラズマ放出部は複数設けられ、上記筒体（１１）の周面に等間隔に設けられており、
上記筒体の一方の端部には、上記プラズマを流入させるプラズマ流入部（１２）が設けられており、
上記筒体の他方の端部には、上記流通方向に対向する平面を有する平面部（１３）と、上記筒体の外方に開口してなる上記プラズマ放出部とが設けられている、プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル（１）にある。
また、本発明の他の態様は、プラズマを流通させるプラズマ流路（１０）と、上記プラズマ流路を流通するプラズマを、上記プラズマ流路における上記プラズマの流通方向と異なる方向に放出するプラズマ放出部（２０）と、を備えるプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル（１）と、
該プラズマ放出ノズルを保持するノズル保持部（５５）と、上記プラズマを生成するプラズマ生成部（６０）とを備えるプラズマ処理装置であって、
上記プラズマ放出ノズルを、上記ノズル保持部に保持された状態で上記プラズマ流路の軸線を中心に回動させるノズル回動部（７０）を有し、
上記プラズマ流路は、筒体（１１）により構成され、
上記ノズル回動部は上記筒体（１１）を回動させるとともに、上記プラズマ生成部は上記筒体の一部を挟むように配置された一対の電極（６２、６３）を備え、
上記筒体の一方の端部には、上記プラズマを流入させるプラズマ流入部（１２）が設けられており、
上記筒体の他方の端部には、上記流通方向に対向する平面を有する平面部（１３）と、上記筒体の外方に開口してなる上記プラズマ放出部とが設けられている、プラズマ処理装置にある。

【発明の効果】

【0007】

上記プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズルにおいては、プラズマ放出部は、プラズマ流路におけるプラズマの流通方向と異なる方向にプラズマを放出するように構成されている。当該プラズマ放出ノズルを用いれば、複雑に入り組んだ被処理物の表面にプラズマ処理を施す際に、ロボットアームを用いる場合に比べて移動範囲が制限されにくいため、複雑に入り組んだ部位や狭い溝形状の部位にプラズマ処理を施すことができる。また、当該プラズマ放出ノズルを用いれば、ロボットアームを用いる必要がないため、設備への導入コストの低下を図ることができる。

【0008】

以上のごとく、上記態様によれば、複雑に入り組んだ被処理物の表面にプラズマ処理を施すことができるとともに、設備への導入コストの低下を図ることができるプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズルを提供することができる。

【0009】

なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１における、プラズマ処理装置の構成を示す概念図。

【図2】実施形態１における、プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズルの先端部分の側面図。

【図3】実施形態１における、プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズルの先端部分の底面図。

【図4】図２における、VI-VI線位置断面図。

【図5】（ａ）～（ｃ）実施形態１における、プラズマ放出ノズルの第１の使用態様を説明する概念図。

【図6】（ａ）～（ｄ）実施形態１における、プラズマ放出ノズルの第２の使用態様を説明する概念図。実施形態１における、

【図7】（ａ）～（ｃ）実施形態１における、プラズマ放出ノズルの第３の使用態様を説明する概念図。

【図8】（ａ）、（ｂ）第１の比較試験におけるプラズマ放出ノズルの構成を説明する概念図。

【図9】第１の比較試験の試験条件を説明する概念図。

【図10】（ａ）、（ｂ）第２の比較試験におけるプラズマ放出ノズルの構成を説明する概念図。

【図11】（ａ）～（ｄ）第３の比較試験におけるプラズマ放出ノズルの構成を説明する概念図。

【図12】変形形態１におけるプラズマ放出ノズルの（ａ）側面図、（ｂ）XIIb-XIIb線位置の断面図、及び（ｃ）使用態様を説明する概念図。

【図13】変形形態２におけるプラズマ放出ノズルの縦断面図。

【図14】変形形態３におけるプラズマ放出ノズルの（ａ）縦断面図、（ｂ）使用態様を説明する概念図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（実施形態１）
プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズルの実施形態について、図１～図１１を用いて説明する。
本実施形態のプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル１は、プラズマ流路１０、プラズマ放出部２０を備える。プラズマ流路１０はプラズマを流通させ、プラズマ放出部２０は、プラズマ流路１０を流通するプラズマＰをプラズマ流路１０におけるプラズマの流通方向Ｌ１と異なる方向Ｌ２に放出する。

【0012】

以下、本実施形態のプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル１について、詳述する。なお、本明細書において、プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル１を「プラズマ放出ノズル１」ともいう。
図１に示すように、本実施形態のプラズマ放出ノズル１は、プラズマ処理装置１００に備えられる。プラズマ処理装置１００は、プラズマ放出ノズル１の他に、ガス貯留部３０、ガス制御部４０、配管５０、プラズマ生成部６０を備える。
プラズマ放出ノズル１は、配管５０の先端に設けられたノズル保持部５５により、配管５０と連通するように保持されている。ガス貯留部３０にはプラズマ生成用ガスが貯留されており、ガス制御部４０はガス貯留部３０に貯留されたプラズマ生成用ガスを配管５０を介してプラズマ放出ノズル１に供給する。そして、プラズマ生成部６０により、プラズマ生成用ガスからプラズマが生成されて、プラズマ放出ノズル１から放出される。

【0013】

ガス貯留部３０に貯留されたプラズマ生成用ガスの種類は限定されないが、Ｈｅ、Ａｒなどの希ガスや、Ｎ_２ガス、Ｏ_２ガス、Ｈ_２ガスや、ＣＯ_２、ＣＨ_４などの炭素を含むガスや、水蒸気などの添加ガスや、ＨＤＭＳＯ（ヘキサメチルジシロキサン）、ＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル）などの有機Ｓｉ系ガス、及び、これらの混合ガスのいずれかとすることができる。配管５０を流通するガスの流量はガス制御部４０により制御される。例えば、当該ガス流量は０．５～１００ＳＬＭとすることができる。

【0014】

図１に示すプラズマ生成部６０は、電源部６１、高圧電極６２及び接地電極６３を備える。電極６２、６３は、プラズマ放出ノズル１の一部を挟むように配置されている。高圧電極６２に電源部６１から電力を付与することにより、プラズマ放出ノズル１の内部において電極６２、６３の間に交流磁界を発生する。これにより、プラズマ放出ノズル１を流通するプラズマ生成用ガスからプラズマが生成される。

【0015】

図１、図２に示すように、本実施形態１では、プラズマ流路１０は筒体１１からなる。本実施形態１では、筒体１１は円筒状をなしており、図２に示す筒体１１の内径Ｄは、例えば１～２０ｍｍとすることができ、好ましくは１～１０ｍｍとすることができる。プラズマ流路１０における流通方向Ｌ１は、筒体１１の長手方向Ｙに直交する断面の中心を通る軸線１０ａに平行となっている。

【0016】

図１に示すように、本実施形態１では、プラズマ放出ノズル１において、筒体１１の一方の端部は開口してプラズマ流入部１２を構成している。筒体１１は、プラズマ流入部１２においてノズル保持部５５に保持されている。ノズル保持部５５は配管５０に接続されており、配管５０を流通するプラズマ生成用ガスがプラズマ流入部１２からプラズマ流路１０に流入することとなる。

【0017】

図１～図４に示すように、筒体１１の他方の端部には平面部１３とプラズマ放出部２０とが設けられている。図４に示すように、平面部１３は流通方向Ｌ１に対向する壁面を構成している。平面部１３と流通方向Ｌ１とのなす角Ｂは限定されないが、０°よりも大きく９０°以下の範囲内とすることができ、本実施形態１では９０°としている。

【0018】

図４に示すように、プラズマ放出部２０は、筒体１１の他方の端部を平面部１３と軸線１０ａとの交点１３ａを含む切り欠き面２１に沿って切り欠いてなる開口部からなる。当該切り欠き面２１の法線方向のうちプラズマの流通方向Ｌ１の前方が、プラズマ放出部２０におけるプラズマ放出方向Ｌ２となる。そして、プラズマ放出方向Ｌ２とプラズマの流通方向Ｌ１とのなす角Ａ、すなわち、切り欠き面２１の法線とプラズマの流通方向Ｌ１とのなす角Ａは、例えば、５～９０°とすることができ、好ましくは１０～７５°、より好ましくは１５～６０°とすることができる。

【0019】

図１に示すように、本実施形態１では、プラズマ放出ノズル１をノズル保持部５５に保持された状態でプラズマ流路１０の軸線１０ａを中心に回動させるノズル回動部７０と、ノズル回動部７０の回動を制御する回動制御部７１とを有する。ノズル回動部７０の回動範囲は特に限定されず、中心に０～３６０°の範囲で回動可能としてもよいし、０～３６０°よりも狭い範囲で回動可能としてもよい。また、プラズマ放出部２０からプラズマを放出する際のノズル回動部７０の回転速度も特に限定されないが、３００rpm以下とすることができる。

【0020】

次に、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１を用いたプラズマ処理の第１の態様について、図５（ａ）～図５（ｃ）を用いて説明する。
本プラズマ処理形態における処理対象として、図５（ａ）に示すように、凹部８１を有する樹脂ケース８０を用いる。凹部８１は深いバスタブ形状をなしている。本プラズマ処理形態では、まず、図５（ａ）に示すように、凹部８１の内側にプラズマ放出ノズル１の先端を位置させ、プラズマ放出部２０から凹部表面８２に向けてプラズマを放出する。そして、ノズル回動部７０により、プラズマ放出ノズル１を凹部表面８２に沿って回動させることで、図５（ｂ）に示すように、凹部表面８２の全域にプラズマ処理を施す。これにより、図５（ｃ）に示すように、凹部８１に注型材８３を流し込むことにより型成形する際に、プラズマ処理を施した凹部表面８２と注型材８３とが固着することが防止される。

【0021】

さらに、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１を用いたプラズマ処理の第２の態様について、図６（ａ）～図６（ｄ）を用いて説明する。
本プラズマ処理形態における処理対象として、図６（ａ）に示すように、上端が開口したケース８４を用いる。当該ケース８４の側壁上端には凸状のリブ８５が全周にわたって形成されている。本プラズマ処理形態では、まず、図６（ｂ）に示すように、リブ８５の側方にプラズマ放出ノズル１の先端を位置させ、プラズマ放出部２０からリブ８５に向けてプラズマを放出する。そして、リブ８５に沿って移動させることで、リブ８５の表面８６の全域にプラズマ処理を施す。これにより、図６（ｃ）に示すようにケース８４の開口を覆うように蓋８７を取り付けた際に、図６（ｄ）に示すように蓋８７の外縁のシール溝８８に充填されたシール剤８９とプラズマ処理が施されたリブ８５の表面との接着状態が改善されシール性を向上することができる。

【0022】

さらに、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１を用いたプラズマ処理の第３の態様について、図７（ａ）～図７（ｃ）を用いて説明する。
本プラズマ処理形態における処理対象として、図７（ａ）に示すように、プリント基板９０の上にはんだ９２を介して載置された、はんだリフロー前のＩＣチップ９１を用いる。本プラズマ処理形態では、まず、図７（ｂ）に示すように、ＩＣチップ９１の側方にプラズマ放出ノズル１の先端を位置させ、プラズマ放出部２０からＩＣチップ９１とプリント基板９０との隙間９３に向けてプラズマを放出する。そして、プラズマ放出ノズル１をＩＣチップ９１の外周に沿って移動させることで隙間９３にプラズマを送り込んで、隙間９３内に位置するプリント基板９０の上面、ＩＣチップ９１の裏面及びはんだ９２の表面にプラズマ処理を施す。これにより、プリント基板９０の上面、ＩＣチップ９１の裏面及びはんだ９２の表面の濡れ性が向上するため、図７（ｃ）に示すように、ディスペンサー９４により隙間９３にアンダーフィルを充填する際に、アンダーフィルを隙間９３に確実に浸透させることができる。その結果、はんだリフロー後の冷熱によるクラックの発生を抑制することができる。

【0023】

次に、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１についての比較試験１を行った。
比較試験１では、比較形態１として、図８（ｂ）に示すプラズマ放出ノズル２００を用いた。プラズマ放出ノズル２００では、プラズマ流路１０がプラズマ放出部２２０に向かうにしたがって湾曲しており、プラズマ放出部２２０は図８（ａ）に示す本実施形態１の場合と同様の方向に開口して、プラズマ放出方向Ｌ３にプラズマを放出するように構成されている。

【0024】

比較試験１は、日本産業規格JISK6850:1999に規定する接着剤－剛性被着材の引張せん断接着強さ試験方法に基づいて行った。図９に示すように、樹脂板９７、９８を接着剤によりなる接着層９９により接合した。試験例では本実施形態１のプラズマ放出ノズル１を用いて樹脂板９７、９８の接合面９７ａ、９８ａにプラズマ処理をし、比較例１では比較形態１のプラズマ放出ノズル２００を用いて接合面９７ａ、９８ａにプラズマ処理をした。そして、樹脂板９７をＤ１方向に引っ張るとともに、樹脂板９８をＤ１方向と反対のＤ２方向に引っ張った。なお、Ｄ１方向及びＤ２方向はともに樹脂板９７、９８の面方向に平行となっている。当該比較試験１は、株式会社島津製作所社製オートグラフ（型番AG-100kNG）を用いて行った。

【0025】

比較試験１によれば、試験例１では引張荷重を増加すると接着層９９が破壊されて樹脂板９７、９８の両方の表面に破壊された接着層９９が残存した状態となった。一方、比較例１では、引張荷重を増加すると接着層９９は破壊されずに樹脂板９７、９８の一方の表面から接着層９９が剥離した状態となった。これらの結果から、試験例１における接着層９９と樹脂板９７、９８との接着力が、比較例１の場合よりも上昇していることが確認できた。

【0026】

このような結果となったことについて、以下のように推察される。図８（ｂ）に示すように、比較例１では、プラズマ流路２１０を流通するプラズマは、符号Ｐで示すように、湾曲するプラズマ流路２１０の壁面に繰り返し衝突する。その結果、プラズマの活性種の失活が促進され、樹脂板９７、９８のプラズマ処理が十分に行われなかったと推察される。一方、図８（ａ）に示すように、試験例１では、プラズマ流路１０にガスが流通することにより平面部１３付近においてガスの対流が生じるため、プラズマ流路１０を流通するプラズマは当該対流によってプラズマ放出部２０からプラズマ放出方向Ｌ２に放出される。これにより、プラズマが壁面に衝突しにくくなり、活性種の失活が抑制され、その結果、比較例１に比べて樹脂板９７、９８のプラズマ処理が十分に行われたと推察される。

【0027】

さらに、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１についての比較試験２を行った。
比較試験２では、比較形態２として、図８（ｂ）に示すプラズマ放出ノズル３００を用いた。プラズマ放出ノズル３００では、プラズマ流路３１０がプラズマ放出部３２０に向かって直線状に形成されており、プラズマ放出部３２０はプラズマの流通方向Ｌ１にプラズマを放出するように構成されている。

【0028】

比較試験２において、試験例２では、図１０（ａ）に示すように、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１を、プラズマの流通方向Ｌ１が樹脂板９７、９８のプラズマ処理を行う表面９８ａと平行となるとともに、プラズマ放出部２０が表面９７ａ、９８ａ側を向くように表面９７ａ、９８ａに沿わせて移動しつつプラズマを放出する。比較例２では、図１０（ｂ）に示すように、比較形態２のプラズマ放出ノズル３００プラズマの流通方向Ｌ１が樹脂板９７、９８の表面９７ａ、９８ａと平行となるように表面９７ａ、９８ａに沿わせて移動しつつプラズマを放出する。このようにしてプラズマ処理を施した樹脂板９７、９８を比較試験１と同様に、図９に示すように、引張せん断接着強さ試験を行った。

【0029】

比較試験２においても、試験例２では引張荷重を増加すると接着層９９が破壊されて樹脂板９７、９８の両方の表面に破壊された接着層９９が残存した状態となった。一方、比較例２では、引張荷重を増加すると接着層９９は破壊されずに樹脂板９７、９８の一方の表面から接着層９９が剥離した状態となった。これらの結果から、試験例２における接着層９９と樹脂板９７、９８との接着力が、比較例２の場合よりも上昇していることが確認できた。

【0030】

さらに、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１についての比較試験３を行った。
比較試験３において、試験例３では、図１１（ａ）に示す断面図及び図１１（ｂ）に示す上面図のように、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１を用いて、深いバスタブ形状の凹部８１を有する樹脂ケース８０に対して、ノズル回動部７０により、プラズマ放出ノズル１を凹部表面８２に沿って回動させつつプラズマ放出部２０から凹部表面８２に向けてプラズマを放出し、凹部表面８２の全域にプラズマ処理を施す。

【0031】

一方、比較例３では、図１１（ｃ）に示す断面図及び図１１（ｄ）に示す上面図のように、比較形態２のプラズマ放出ノズル３００を用いて、樹脂ケース８０の凹部８１の底部に向けてプラズマ放出部３２０からプラズマを放出し、凹部表面８２の全域にプラズマ処理を施す。そして、図５（ｃ）に示す場合と同様に試験例３及び比較例３において凹部８１に注型材を充填し、注型材と樹脂ケース８０との間の引張せん断接着強さ試験を比較試験１と同様に行った。

【0032】

比較試験３においても、試験例３では引張荷重を増加すると凹部８１内の注型材が破壊されて凹部表面８２に破壊された注型材が残存した状態となった。一方、比較例２では、引張荷重を増加すると注型材は破壊されずに凹部表面８２から接着層９９が剥離した状態となった。これらの結果から、試験例３における注型材と凹部表面８２との接着力が、比較例３の場合よりも上昇していることが確認できた。

【0033】

次に、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１における作用効果について、詳述する。
本実施形態１のプラズマ放出ノズル１によれば、プラズマ放出部２０は、プラズマ流路１０におけるプラズマの流通方向Ｌ１と異なる方向Ｌ２にプラズマを放出するように構成されている。これにより、プラズマ放出ノズル１を用いれば、複雑に入り組んだ被処理物の表面にプラズマ処理を施す際に、ロボットアームを用いる場合に比べて移動範囲が制限されにくいため、複雑に入り組んだ部位や狭い溝形状の部位にプラズマ処理を施すことができる。また、当該プラズマ放出ノズル１を用いれば、ロボットアームを用いる必要がないため、低コスト化を図ることができる。

【0034】

また、本実施形態１では、プラズマ放出部２０は、プラズマ流路１０におけるプラズマの流通方向Ｌ１とプラズマの放出方向Ｌ２とのなす角Ａが、流通方向Ｌ１の前方側において５°～９０°の範囲内となるようにプラズマを放出するように構成されている。これにより、複雑に入り組んだ部位や狭い溝形状の部位にプラズマ処理をより施しやすくなる。

【0035】

また、本実施形態１では、プラズマ流路１０は、筒体１１により構成され、筒体１１の一方の端部には、プラズマを流入させるプラズマ流入部１２が設けられており、筒体１１の他方の端部には、流通方向Ｌ１に対向する平面を有する平面部１３と、筒体１１の外方に開口してなるプラズマ放出部２０とが設けられている。これにより、流通方向Ｌ１を流通するプラズマの流れ方向を平面部１３によってプラズマ放出方向Ｌ２に変えてプラズマ放出部２０からプラズマを放出することができ、プラズマの活性種の失活を抑制することができる。

【0036】

また、本実施形態１では、平面部１３に平行な平面方向と流通方向Ｌ１とがなす角度Ｂが、流通方向前方において、０°よりも大きく９０°以下の範囲内である。これにより、簡易な構成でプラズマをプラズマ放出部２０からプラズマ放出方向Ｌ２に放出することができる。

【0037】

また、本実施形態１では、プラズマ処理装置１００は、プラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル１と、プラズマ放出ノズル１を保持するノズル保持部５５と、プラズマを生成するプラズマ生成部６０とを備える。そして、プラズマ放出ノズル１を、ノズル保持部５５に保持された状態でプラズマ流路１０の軸線１０ａを中心に回動させるノズル回動部７０を有する。これにより、プラズマ放出方向Ｌ２を軸線１０ａを中心に回動されることができ、複雑に入り組んだ部位や狭い溝形状の部位にプラズマ処理を一層施しやすくなる。

【0038】

本実施形態１のプラズマ放出ノズル１では、プラズマ放出部２０が一つ設けられていたがこれに限らず、プラズマ放出部２０が複数設けられていてもよい。例えば、図１２（ａ）～（ｃ）に示す変形形態１のように、筒体１１の周面に等間隔に４つのプラズマ放出部２０を設けてもよい。当該変形形態１では、プラズマ放出部２０はいずれも円形に開口した開口部からなる。そして、各プラズマ放出部２０からプラズマが放出されるように構成されている。プラズマ放出部２０を形成する開口部の開口径は特に限定されないが、本変形形態１では筒体１１の直径を５ｍｍとしたとき、当該開口径は１～２ｍｍとすることができる。本変形形態１によれば、図１２（ｂ）に示すように、プラズマが軸線１０ａを中心に４方向に放射状に放出されることとなるため、図１２（ｃ）に示すように、深いバスタブ形状の凹部８１を有する樹脂ケース８０における凹部表面８２をプラズマ処理するのに適する。なお、変形形態１においても、本変形形態１と同等の作用効果を奏する。

【0039】

また、図１３に示す変形形態２のように、筒体１１の周面に等間隔に２つのプラズマ放出部２０を設けてもよい。当該変形形態２においても変形形態１と同様の作用効果を奏する。

【0040】

また、本実施形態１のプラズマ放出ノズル１では、平面部１３と軸線１０ａとのなす角Ｂを９０°としたが、これに替えて、図１４（ａ）に示す変形形態３のように、当該なす角ｂを６０°としてもよい。当該変形形態３によれば、図１４（ｂ）に示すように、凸状のリブ８５などに表面８６にプラズマ処理をする際に適する。当該変形形態３においても実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0041】

以上のごとく、上記実施態様及び変形形態によれば、複雑に入り組んだ被処理物の表面にプラズマ処理を施すことができるプラズマ処理装置用のプラズマ放出ノズル１を、低コストで提供することができる。

【0042】

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0043】

１ プラズマ放出ノズル
１０ プラズマ流路
１０ａ 軸線
１１ 筒体
１２ プラズマ流入部
１３ 平面部
２０ プラズマ放出部
５５ ノズル保持部
６０ プラズマ生成部
７０ ノズル回動部
７１ 回動制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】