电弧式大气电浆装置的制作方法

本发明是有关于一种电浆装置，且特别是有关于一种电弧式大气电浆装置(arc atmospheric pressure plasma device)。

背景技术：

大气电浆现已广泛地应用在各领域的表面处理上，借以提升粘着、印刷、封装、贴晶等制程的可靠度。然而，电弧式大气电浆因电弧负电阻的特性，而无法同时产生大面积的电弧放电，使得电弧式大气电浆的处理范围有限，因此使此类电浆的应用受到限制。

所幸，虽然电弧式大气电浆无法同时产生大面积的电弧放电，但其放电密度较高，且所产生的活性物质较多，因而处理速度极快。因此，只要透过短时间扫瞄的方式，即可完成物件的表面处理。借此，可提升电弧式大气电浆的应用性。

目前，有一种技术是使电弧式电浆的喷嘴歪斜并旋转。借此设计，可利用电浆在从喷嘴喷出时，透过喷嘴的歪斜与圆周式的旋转，来扩大电浆的喷射面积，再配合被处理物的移动，进而达到大面积处理的效果。然而，在此技术中，喷嘴为电浆装置的一电极，而旋转电极的一的喷嘴有相当多的缺点。举例而言，如图1所示，当电浆扫描速度过快以至于电浆喷嘴旋转速度无法跟上时，会产生电浆的处理路径100无法完全覆盖被处理面102。如此一来，将导致电浆处理不均匀，使得处理的可靠度与品质不佳。

技术实现要素：

因此，本发明的一目的就是在提供一种电弧式大气电浆装置，其电浆喷嘴包含至少二个喷嘴通道，可增加电浆喷出量，并可使得电浆处理路径更为致密。如此一来，可增加电浆扫描时的处理面积，而可有效改善传统单喷嘴通道的旋转喷嘴电浆装置在高速扫描时因扫描路径变疏，所造成的处理不均匀的现象。

本发明的另一目的是在提供一种电弧式大气电浆装置，其中具有多通道设计的喷嘴可挡住电弧，而仅有电浆从喷嘴通道喷出，故可避免被处理表面因电弧直击而局部受损，进而可提升电浆处理的均匀度与品质。

根据本发明的上述目的，提出一种电弧式大气电浆装置。此电弧式大气电浆装置包含第一电极、第二电极以及喷嘴。第一电极配置以连接电源供应器。第二电极具有腔室且接地，其中第一电极位于腔室中。喷嘴接合于该第二电极的底部，且具有至少二喷嘴通道。这些喷嘴通道与腔室连通。

依据本发明的一实施例，上述每一喷嘴通道的中心轴与腔室的中心轴平行。

依据本发明的另一实施例，上述每一喷嘴通道的中心轴与腔室的中心轴之间具有一夹角。

依据本发明的又一实施例，上述的喷嘴通道的至少一者的中心轴与腔室的中心轴平行，这些喷嘴通道的至少另一者的中心轴与腔室的中心轴之间具有夹角。

依据本发明的再一实施例，上述每一喷嘴通道的出口的形状为圆形、椭圆形、狭缝形或多边形。

依据本发明的再一实施例，上述的第二电极为以腔室的中心轴为旋转轴旋转的一旋转电极。

依据本发明的再一实施例，上述的喷嘴的材料为金属、或金属与陶瓷。

依据本发明的再一实施例，上述的喷嘴通道的尺寸不同。

依据本发明的再一实施例，上述的喷嘴通道的尺寸相同。

依据本发明的再一实施例，上述的电源供应器的输出频率为1kHz至60kHz，电源供应器的电压为5kV至20kV。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是绘示一种已知电浆装置在被处理表面上的电浆处理路径的示意图；

图2是绘示依照本发明的一实施方式的一种电弧式大气电浆装置的装置示意图；

图3是绘示依照本发明的一实施方式的一种电弧式大气电浆装置在被处理表面上的电浆处理路径的示意图；

图4A是绘示依照本发明的第一实施方式的一种电弧式大气电浆装置的喷嘴的出口的示意图；

图4B是绘示依照本发明的第二实施方式的一种电弧式大气电浆装置的喷嘴的出口的示意图；

图4C是绘示依照本发明的第三实施方式的一种电弧式大气电浆装置的喷嘴的出口的示意图；以及

图4D是绘示依照本发明的第四实施方式的一种电弧式大气电浆装置的喷嘴的出口的示意图。

具体实施方式

请参照图2，其是绘示依照本发明的一实施方式的一种电弧式大气电浆装置的装置示意图。在一些实施例中，电弧式大气电浆装置200主要包含第一电极206、喷嘴204以及第二电极202。第一电极206配置以连接电源供应器242。第一电极206可例如为一棒状电极，如图2所示。第一电极206亦可为中空电极。在一些例子中，电源供应器242为高频高压电源供应器。在一些示范例子中，电源供应器242的输出频率为1kHz至60kHz，电源供应器242的电压为5kV至20kV。

第二电极202可为管状电极，而具有腔室208。而且，第二电极202接地。此外，第二电极202的相对二端分别具有开口212与214。工作气体可从第二电极202的开口214导入腔室208内。腔室208具有中心轴210。第一电极206设于第二电极202的腔室208中，且邻近开口214。第一电极206可产生电弧216通过腔室208。通过电弧放电，可使腔室208内的工作气体崩溃游离，而产生电浆。

在一些例子中，第二电极202为以其腔室208的中心轴210为旋转轴而旋转的旋转电极。举例而言，第二电极202可固定于一旋转轴承(未绘示)上，而此旋转轴承可与外部动力源连接。利用外部动力源，并经由旋转轴承，可旋转第二电极202，而使第二电极202以其腔室208的中心轴210为旋转轴而旋转。在另一些例子中，第二电极202为固定的电极，并不会旋转。

在一些示范例子中，如图2所示，电弧式大气电浆装置200可选择性地包括平板234。平板234邻近第二电极202的开口214，可将第一电极206固定在腔室208内。在一些例子中，平板234具有多个孔隙236，这些孔隙236可供工作气体通过，而进到平板234下方的腔室208的反应区域中。在一些示范例子中，工作气体的主要成分为空气或氮气。

喷嘴204设于第二电极202的开口212处，并与第二电极202的底部接合。也就是说，喷嘴204设于第二电极202的一侧，而第一电极206设于第二电极202的相对于喷嘴204的另一侧，因此喷嘴204与第一电极206彼此相对。喷嘴204具有至少二个喷嘴通道，例如图2所示的喷嘴通道218与220。喷嘴通道218及220均与第二电极202的腔室208连通。喷嘴通道218具有入口222与出口224，而喷嘴通道220具有入口226与出口228。而由电弧216所产生的电浆先通过腔室208，再由入口222与226分别进入喷嘴通道218与220而由出口224与228喷出。

在一些例子中，喷嘴204的材料可例如为金属。在一些特定例子中，喷嘴204可由金属与绝缘材料，例如陶瓷所组合而成。举例而言，喷嘴204在介于喷嘴通道218与220之间的部分244、及/或喷嘴通道218与220的邻近部分可由陶瓷等绝缘材料所构成，而喷嘴204与第二电极202接合的处及其附近可由金属材料所构成。在喷嘴204的介于喷嘴通道218与220之间的部分244为绝缘时，第一电极206所产生的电弧216通过腔室208，并在喷嘴204的部分244上方旋转，借此可使喷出喷嘴204的电浆气流更为均匀。而由于喷嘴204的部分244为绝缘时，可防止电弧216直击此部分244，因此可有效延长喷嘴204的使用寿命。

此外，喷嘴通道218具有中心轴230，喷嘴通道220具有中心轴232。在一些例子中，喷嘴通道218的中心轴230以及喷嘴通道220的中心轴232均未与腔室208的中心轴210共轴。在一些例子中，这些喷嘴通道218与220中的至少一者的中心轴与腔室208的中心轴210平行，喷嘴通道218与220的其余者的中心轴与腔室208的中心轴210之间具有一夹角而未平行。举例而言，如图2所示，喷嘴通道218的中心轴230并未与腔室208的中心轴210平行，而是相对于腔室208的中心轴210倾斜一角度，即喷嘴通道218的中心轴230与腔室208的中心轴210之间具有一夹角，以使所产生的电浆可斜向喷出。另 一方面，喷嘴通道220的中心轴232与腔室208的中心轴210平行，以使所产生的电浆可垂直喷出。在一些示范例子中，喷嘴通道218的中心轴230与腔室208的中心轴210之间的夹角大于0度，且小于或等于90度。

在另一些例子中，喷嘴204的喷嘴通道218的中心轴230与喷嘴通道220的中心轴232可均未与腔室208的中心轴210平行，而是相对于腔室208的中心轴210倾斜一角度。其中，喷嘴通道218与220的倾斜角度可相同，亦可不同。在又一些例子中，喷嘴通道218的中心轴230以及喷嘴通道220的中心轴232均可与腔室208的中心轴210平行，以使所产生的电浆可垂直喷出。

通过喷嘴204的多通道设计，电弧216可先被喷嘴204的本体挡住，而仅有电浆可由喷嘴通道218和220喷出。如此一来，可避免被处理表面因电弧216直击而局部受损，而可提升电浆处理的均匀度与品质。此外，如图3所示，由于喷嘴204包含多个喷嘴通道218与220，因此可使得电弧式大气电浆装置200所喷出的电浆量大幅增加，并可使得电浆在被处理面240的处理路径238更为致密，进而可提升电浆处理的均匀度。

此外，喷嘴通道218与220的尺寸，例如通道直径，可彼此相同。但在一些例子中，喷嘴通道218与220的尺寸可彼此均不同。在具有三个以上的喷嘴通道的例子中，这些喷嘴通道的尺寸可彼此不同，或均相同，或部分相同。喷嘴通道218与220可均匀地排列在喷嘴204中。在一些例子中，喷嘴通道218与220可不均匀地排列在喷嘴204中。此外，喷嘴通道218的出口224与喷嘴通道220的出口228的形状可为任意形状，例如为圆形、椭圆形、狭缝形或多边形。通过狭缝形等长形出口设计，可扩大自喷嘴通道218与220喷出的范围。

请参照图4A至图4D，其是分别绘示依照本发明的四个实施方式的电弧式大气电浆装置的喷嘴的出口的示意图。如图4A所示，喷嘴204a具有二个喷嘴通道246与248。喷嘴通道246的出口246a与喷嘴通道248的出口248a的形状为圆形。此外，喷嘴通道246的出口246a与喷嘴通道248的出口248a的尺寸大致相等。在图4B所示的示范例子中，喷嘴204b具有二个喷嘴通道250与252。喷嘴通道250的出口250a与喷嘴通道252的出口252a的形状为狭长矩形。而且，喷嘴通道250的出口250a与喷嘴通道252的出口252a的尺寸也大致相等。

在图4C所示的示范例子中，喷嘴204c具有三个喷嘴通道254、256与258。 喷嘴通道254的出口254a、喷嘴通道256的出口256a、与喷嘴通道258的出口258a的形状均为圆形。此外，喷嘴通道254的出口254a与喷嘴通道256的出口256a的尺寸大致相等，而喷嘴通道258的出口258a的尺寸大于喷嘴通道254的出口254a与喷嘴通道256的出口256a。这些喷嘴通道254、256与258排成一列。

在图4D所示的示范例子中，喷嘴204d同样具有三个喷嘴通道260、262与264。喷嘴通道260的出口260a、喷嘴通道262的出口262a、与喷嘴通道264的出口264a的形状均为圆形。此外，喷嘴通道264的出口264a的尺寸大于喷嘴通道262的出口262a的尺寸，且喷嘴通道262的出口262a的尺寸大于喷嘴通道260的出口260a的尺寸。这些喷嘴通道260、262与264散布于喷嘴204d中而并未排成一列。

由上述的实施方式可知，本发明的一优点就是因为本发明的电弧式大气电浆装置的电浆喷嘴包含至少二个喷嘴通道，因此可增加电浆喷出量，并可使得电浆处理路径更为致密。故，可增加电浆扫描时的处理面积，而可有效改善传统单喷嘴通道的旋转喷嘴电浆装置在高速扫描时因扫描路径变疏，所造成的处理不均匀的现象。

由上述的实施方式可知，本发明的另一优点就是因为在本发明的电弧式大气电浆装置中，具有多通道设计的喷嘴可挡住电弧，而仅有电浆从喷嘴通道喷出，故可避免被处理表面因电弧直击而局部受损，进而可提升电浆处理的均匀度与品质。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何在此技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。