[發明專利]等離子加工設備

有效

• 申請號: 200680032713.X
• 申請日: 2006-09-15
• 公開（公告）號: CN101258784A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 中島節男;武內稔公;松崎純一;真弓聰;西川理;齋藤直道;中野良憲;福士麻琴;古野喜彥
• 申請（專利權）人: 積水化學工業株式會社
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24;C23C16/50
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及一種等離子加工設備，該等離子加工設備通過在近似大氣壓下產生等離子放電并把待加工物品暴露于該等離子放電來加工待加工物品的表面。本發明尤其涉及一種在物品由玻璃襯底等電介質材料組成時適用的大氣壓等離子加工設備。

背景技術

通過在近似大氣壓下產生等離子放電并把物品放置在等離子放電空間中來加工玻璃襯底等物品的表面的常壓等離子加工設備在現有技術中是公知的。這種設備典型地具有布置成彼此面對的高壓電極和接地電極。上述電極中的每個具有形成在相對表面上的固體介電層以便提高放電的穩定性。固體介電層典型地由熱噴氧化鋁板或陶瓷板(thermally-sprayedalumina?or?a?ceramic?plate)組成。在許多情況中，接地電極還用作在其上放置物品的臺。高壓電極設置成與接地電極附帶臺(ground電極-cum-臺)上放置的物品相對。當給高壓電極供應電壓時，在高壓電極和接地電極附帶臺之間施加電場，從而產生大氣壓等離子放電。適用于預期的加工的加工氣體被引導進大氣壓等離子放電。加工氣體被等離子化，接觸物品并與物品反應，因此加工物品的表面。

專利文獻1：日本專利公開公報No.2004-228136。

發明內容

[本發明要解決的技術問題]

近年來，待加工物品已經越來越大，因此，需要擴大接地電極附帶臺。臺的擴大需要擴大臺的頂表面上的固體介電層。然而，不容易形成大面積的固體介電層，這不可避免地導致制造成本的增加。

另一方面，物品典型地由玻璃等電介質材料組成。因此，如果電介質材料組成的物品能夠用作用于臺的固體介電層，那么就不需要把固體介電層設置在臺的金屬表面上。在該情況中，期望以這樣的方式用物品完全地覆蓋臺的金屬表面，即以物品的周邊部分比臺的金屬表面稍微凸出的方式，從而能夠放置電弧放電。

然而，在該步驟中，當電極位于物品的上方或外部時不產生放電。當電極比物品的周邊部分更進一步地朝內移動到臺的金屬表面的末端部分的上方時，突然產生等離子放電并開始加工。因此，在加工開始點處(即，周邊部分和更進一步位于內側的主體部分之間的邊界部分)放電條件容易不穩定。結果，邊界部分(主體部分的末端部分)可能會被不適當地加工或被損害。

[解決技術問題的技術方案]

鑒于上述問題，根據本發明，提供一種等離子加工設備，該等離子加工設備通過將待加工物品暴露到近似大氣壓等離子放電來加工待加工物品的表面，該待加工物品主要由電介質材料組成，所述設備包括：

臺，所述臺包括第一臺部分(主放置部分)和第二臺部分(側部分)，所述第一臺部分具有暴露的第一金屬表面(金屬主放置表面)，所述第二臺部分具有覆蓋有固體介電層(側介電部件)的第二金屬表面(側金屬部分)并設置在所述第一臺部分的外周邊部分上，所述物品放置在所述第一臺部分的所述第一金屬表面上，從而使得所述物品的周邊部分凸向所述第二臺部分；和

電極，所述電極相對于所述臺在包括第一移動范圍(第一位置)和第二移動范圍(第二位置)的范圍內相對可移動，在第一移動范圍內所述電極與所述第一臺部分相對以便產生所述等離子放電，在所述第二移動范圍內所述電極與所述第二臺部分相對。

在該布置中，待加工物品能夠用作用于臺的第一金屬表面的固體介電層，因此消除了在第一金屬表面上設置由噴涂膜或陶瓷板組成的固體介電層的必要性。這節省了制造成本，并且能夠更容易地擴大臺。在該布置中，能夠在第二移動范圍內的電極和第二臺部分之間施加電場。這允許在電極進入第一移動范圍之前產生助走放電，為正常等離子加工著好準備。結果，正常等離子放電開始時的放電條件能夠在周邊部分和比物品的周邊部分更進一步靠近內側的主體部分之間的邊界部分處穩定。防止對物品的主體部分的末端部分的損害，和確保末端部分的適當加工。

優選地，第一金屬表面的面積比物品的面積稍微小點。這允許物品的主體部分覆蓋第一金屬表面的全部。優選地，物品的周邊部分放置在第二臺部分上。

優選地，所述第二臺部分的所述固體介電層的厚度和介電常數設置成使得在所述第二移動范圍內的所述電極和所述第二臺部分之間產生所述等離子放電。

這確保在電極進入第一移動范圍之前產生助走放電，因此可靠地穩定物品的主體部分的末端部分處的放電條件。

優選地，所述第二臺部分的所述固體介電層包括內部介電部分(周邊放置部分)和外部介電部分，所述物品的周邊部分將放置在內部介電部分上，所述外部介電部分設置在所述內部介電部分的與所述第一臺部分相對的相對側上，所述外部介電部分比所述物品的所述周邊部分更凸出。