Rev. Phys. Appl. (Paris) 25, 1019-1023 (1990)
DOI: 10.1051/rphysap:0199000250100101900

Treatment of polymer surfaces: development of an industrial plasma process

B. Mutel, O. Dessaux, P. Goudmand et F. Luchier

Laboratoire de physicochimie de l'énergétique et des plasmas, Université des Sciences et Techniques de Lille, Flandres Artois, 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, France

Abstract
A cold remote nitrogen plasma (CRNP) equipment is developed in order to improve adhesion quality of plastic surfaces. The volume of the reaction chamber is 160 litres. The concentration of atomic nitrogen, which is the main reactive species of the CRNP is homogeneous in the whole reactor and is about 8 x 10^16 atoms.cm-3. An uniform surface treatment of pieces with complex shapes is obtained. This process, tested in production by an electronic industry leads to an economic cost divided by 2.5 in comparison with chemical treatment.

Résumé
Un procédé de traitement par plasma froid différé d'azote (PFDN) de grande extension spatiale en volume est mis au point afin d'améliorer les propriétés adhésives de surfaces plastiques. L'enceinte réactionnelle a un volume de 160 litres. La concentration en azote atomique, principale espèce réactive du PFDN, est homogène dans tout le réacteur et est approximativement égale à 8 × 10^16 atomes.cm-3. Ce réacteur permet d'obtenir un traitement de surface uniforme, même pour des objets de géométrie complexe. Ce procédé, testé en production par une industrie électronique, a conduit à une amélioration du coût d'un facteur 2,5 par rapport aux résultats obtenus avec un traitement chimique.

PACS
8160J - Surface treatment and degradation of polymers and plastics.
8190 - Other topics in materials science.
2550E - Surface treatment semiconductor technology.
0560 - Polymers and plastics engineering materials science.

Key words
adhesion -- plastics -- polymers -- sputter etching -- surface treatment -- N plasma equipment -- polymer surfaces -- industrial plasma process -- adhesion quality -- plastic surfaces -- reactive species -- complex shapes -- economic cost