大气电浆技术与传统真空电浆同样具有高能粒子，却无真空电浆所需的密闭式反应腔体及真空抽气系统，在近几年受到许多人的瞩目。所为大气电浆，亦即在常温常压的环境中即能实施操作，可大幅降低生产成本和加速生产效率。工业技术上的表面处理技术，主要是提升工件表面之亲水性，或异质物接合的黏着强度。目前常用的方式包含：化学药剂蚀刻、火焰处理法、臭氧法及真空电浆处理等。但，上述技术通常具有环保考量、高成本，与生产效率缓慢等缺点。而大气压电浆技术的崛起，在许多的领域造成革命性的震撼，传统需真空或湿式制程才能达到的目的，在常温常压的条件下，即有新的解决方法。

电浆技术简介

电浆(Plasma)乃一群部分离子化之气体(Partially Ionized Gas)，其内部组成包括带电荷之电子、离子，不带电的中性气体原子(或分子)与自由基(Radicals)等物种。若以操作压力范围来进行区分，又可分为高温电浆及低温电浆。亦即，当操作压力大于500 Torr 时，其产生的电浆因内部电子、离子和中性原子(或分子)的碰撞效应极为频繁，故电子温度(Te)与气体温度(Tg)趋近于一致；此时中性原子(或分子)温度可高达几万或几十万K，称之为高温电浆(Thermal Plasma)。而当操作压力小于 50 Torr，因平均自由路径相较为大，此时电子因被外加电场加速而获得能量。

在较低之操作压力下时，离子温度(Ti)远比电子温度低，且中性原子或分子因无法被电场加速，加上受电子或离子的碰撞频率颇低，因此其整体温度接近室温，称之为低温电浆 (Non-Thermal Plasma)。

电浆的生成主要靠由电浆内部物种的连续碰撞反应，亦即靠着电子在电场中加速获得极高的动能，以碰撞进行能量传递，解离气体分子。就原子而言，当传递的能量累积至足够造成原子内电子的迁移，即产生一离子与二次电子(此电子又将受电场加速而重覆上述反应)。

而电子动能与电场间可由电场对电子作功之累积表示，即电子动能相当于电场作用力与距离之乘积，亦即电子所获得的能量相当于粒子带电量、电场大小及其粒子平均自由路径之相乘积。故在电子带电量固定下，欲提升电子动能则需由增加电场，或提升平均自由路径，也就是降低碰撞频率等技术上着手。这也就是一般电浆制程多半以高电压，以及低压真空环境下操作之主因。然而，低压真空制程包含高设备成本，同时限制产品推动连续制程的应用，无法降低制作成本；故电浆制程若能于大气条件下进行，这对于产品成本无非是绝对的优势；而常压下电子与其它中性物种碰撞频率极高，其电子在尚未获得足够能量进行离子化碰撞前便把累积的能量释出。是故，于大气环境下产生电浆，其方法有二︰提供大量电流来加热气体分子，此型式又称为常压热电浆；或者提供高压电场，使电子在有限的距离中累积足够能量来产生离子化碰撞，此型式为常压低温电浆。然而对于制程应用而言，一大气压且低温之电浆制程为业界所乐见的。

大气电浆之分类

大气电浆(或称为常压电浆)乃指于一大气压或接近一大气压之状态下所产生的电浆，相较于低压真空电浆技术，常压电浆系统比真空电浆系统省去庞大的真空腔体与真空泵，于设备成本上有绝对的优势；更遑论加速生产效率，与减少真空制程步骤和大量维护成本之效益。

表一整理几种常见的大气电浆系统之特性；其中，常压喷射电浆设备及介电质放电系统因常压低温(Non-thermal Plasma)之电浆制程特性，易整合于产品制作流程上，同时有效解决电晕放电系统之均匀度，因此也最备受瞩目。

表一大气电浆系统之特性列表

1. 喷射式电浆(Plasma Jet)

其特色为电浆面积小、能量集中、处理效率高、产生的臭氧浓度较低、静电累积较小。其应用效果是大气电浆中最佳选择，但受限于处理面积狭小，通常可多支并联成一宽幅式处理系统。目前的应用包括了：表面改质、光阻去除、电浆蚀刻、液晶面板芯片贴合、卷带式载板制程清洁、手机组装贴合、生医材料杀菌及涂布/印刷前处理。

2006 年，本公司所研发之常温常压喷射式电浆，在常压常温的环境下运行时，只消耗空气和电，即可轻易直接和既有的生产工艺配合，无论是塑料、橡胶、金属、纺织品、纸类还是玻璃都能大提升工件表面能(>65 达因)。通过这样的处理工艺，制品的表面状态才能充分满足后续的涂装、粘接、印刷等工艺的要求，始可实现现代制造工艺所追求的高质量，高可靠性，高效率，低成本和环保等目标。

此外，本公司的零电势常压喷射式电浆，比起第一代喷射式电浆处理工艺，电极寿命长达一万小时；在某些洁净的环境与制程下，电极寿命更长达三万小时，也更适合处理敏感易损的表面。例如 DVD、电容器、电路基板等。这些表面覆盖金属电路制品，透过零电位差电浆的处理，不但不会受到任何的损伤，更是简洁而易于掌握，且完全环保的工艺。

2. 介电质放电(DBD)

其特色为线型电浆，适合大面积且平整面之工件表面处理。其操作频率介于 1~40kHz，操作电压大于 10KV。此工艺的缺点为:丝状的微放电之电流集中于一些小点，容易损坏电极板上做表面处理的材料，且电浆反应的效率远低于喷射电浆 10 倍以上；各项研究上更指出，DBD 约有 92%能源损耗在热能的产生。且 DBD 必须使用氮气，或者氦气、氖气等昂贵的惰性气体，始得以顺利点燃电浆。此外，其电浆模块均匀度制作的困难度，电极寿命与可靠度都备受质疑，因此一直未被工业界正式大量采用。

大气电浆预处理特性

在干净而刚打过蜡的汽车涂装表面特别容易弹开雨滴是什么原因呢？此乃因为，涂装表面的能量非常的低，相对于水的表面张力(72 mN/m)非常大之故。传统喷涂预处理工艺，为了确保喷涂质素良好，工件表面必须彻底清洁 (亦即增加表面能)，否则容易影向涂层的附着力。

涂装前处理程序：

ㄧ、退火 (只适用于塑料)

作用: 由于塑料在涂装时容易变形，故必须在涂装前，将塑料加热到稍低于热变形时的温度以减低内应力。大气电浆温度低于 80℃，藉由移动速度可调整加工温度，同时达到薄膜表面退火之目的。

二、