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常壓大氣電漿電漿依照放電形式與結構的不同可以分為四大類：
(1)利用金屬電極直接放電的低電流噴射式電漿(Plasma Jet)，(2)使用高電壓電源並在電極間加入絕緣板以穩(wěn)定電漿的介電質(zhì)放電(Dielectric barrier discharge，以下稱 DBD)，(3)利用非均勻性電極結 構產(chǎn)生的電暈放電 (Corona discharge)，(4)利用高電流電源產(chǎn)生的高溫電漿炬(Plasma torch)。以下將針對其設計結構、特性與相關應用做一說明。
1. 噴射式電漿(plasma jet)
由一圓管狀金屬電極包圍另一金屬電極於管中央，兩電極一端接電源供應器、一端接地，利用尖端放電後，藉由高流速氣體流經(jīng)圓管內(nèi)將電弧噴出產(chǎn)生穩(wěn)定電漿。其特色為電漿面積小、能量集中、處理效率高、產(chǎn)生的臭氧濃度較低、靜電累積較小。其應用效果是大氣電漿中最好者，但受限於處理面積狹小，通?？啥嘀K聯(lián)成一寬幅式處理系統(tǒng)，如下圖所示。目前的應用包括了：表面改質(zhì)、光阻去除、電漿蝕刻、液晶面板晶片貼合、卷帶式載板制程清潔、手機組裝貼合、生醫(yī)材料殺菌及塗布/印刷前處理。
2. 介電質(zhì)放電(dielectric barrier discharge，DBD)
DBD(dielectric barrier discharge)是採用介電質(zhì)障壁放電方式進行大面積均勻放電，在兩電極(平板型或圓柱型)間加入至少一層之介電材料(石英或氧化鋁)，並因為介電質(zhì)的存在而只能使用交流式電源供應器。
兩電極板中至少有一個電極需以絕緣物質(zhì)包覆，但大多是兩電極皆包以絕緣物，且通以高頻率、高電壓的電位。如此則可在二電極間看到週期性的絲狀放電。利用此絲狀（filamentary）的微放電（microdischarge)將流過的氣體活化分解之。這種放電方式結合了能常壓下操作的優(yōu)點及低壓下輝光放電可大量活化、分解氣體的特性。有許多的研究者將其應用在產(chǎn)生臭氧、鍍膜及處理廢棄物上。但此方法的缺點為:絲狀的微放電之電流集中於一些小點，容易損壞電極板上做表面處理的材料，電漿反應的效率也低。DBD 約有 92%能源損耗在熱能的產(chǎn)生。
一般而言介電質(zhì)放電（DBD）為絲狀放電(filamentary discharge、silent discharge)，為不均勻的絲狀電漿，可大面積放電，但因形成絲狀放電，電漿密度低，電漿清除效率不高。。由於在大氣環(huán)境中氣體碰撞頻率過高，電漿的產(chǎn)生與維持十分困難。因此需要特殊設計之高電壓/高頻電源供應器及特殊氣體。在一般常見的應用中，操作頻率介於 1~40kHz，峰對峰電壓由數(shù)千伏到 3 萬伏。亦有使用脈衝式電源供應器，但因高成本及穩(wěn)定性較差，在工業(yè)界較為少見。
DBD 操作電壓很高，通常在 20KV 左右的高電壓，如此一來， 即可在兩電極間觀察到絲狀或輝光放電。介電質(zhì)放電一直以來都受到注意，由於放電的氣體溫度接近於室溫，屬於冷電漿形式，不會浪費能量於氣體溫度的上升，且放電的均勻性高。DBD 最早應用於工業(yè)用臭氧產(chǎn)生器/廢水處理/滅菌，但近期之研究與應用主要則以大面積基板清潔活化用途為主。
DBD最大的優(yōu)勢為可大面積化，因此大面積的常壓電漿系統(tǒng)通常以DBD方式來製作，但其缺點為其電漿密度較噴射式電漿密度低甚多，因此需可針對不同的應用設計出不同的DBD電極結構，以提升電漿處理效率，因此專業(yè)知識與技術創(chuàng)新相當重要，才能有最佳之設計。揚州國興技術有限公司公司自行研發(fā)之寬幅式常壓DBD電漿(Remote型式)，有別於點狀式電漿(Arc-Jet)，電漿幅寬可針對不同尺寸(G1~G8 LCD)需求做最佳化，並使用廉價之N2/CDA作為反應氣體，設備Running cost為一般UV-Ozone clean之 1/5 以下。例圖五為大面積ITO玻璃經(jīng)DBD電漿設備（圖四）處理完後水滴角測試結果，可發(fā)現(xiàn)大氣電漿處理後，基板表面之潔淨度/潤溼性均有明顯之提升，因此對於後續(xù)貼合/鍍膜/溼式清潔/溼式蝕刻/電鍍藥液交換制程，有決定性之助益。
近年來有部份學者宣稱可將 DBD 的絲狀放電改良，利用放電參 數(shù)的控制可得到和低壓輝光放電(glow discharge)一樣穩(wěn)定的均勻常壓電漿(one atmospheric uniform glow discharge plasma)。由於這種常壓輝光放電電漿非常均勻，沒有絲狀放電因電漿不均勻而形成的電絲，因此不會破壞脆弱的材料表面。但必須要在特殊氣體環(huán)境下才能產(chǎn)生均勻電漿，需使用如 He、Ne 之類昂貴的惰性氣體，而且需高頻率、高電壓的電源，其製作困難、壽命有限且難以再現(xiàn)，因此一直未被工業(yè)界正式採用。
3. 電暈放電(corona discharge)
電暈放電系採用尖端放電方式，利用在尖端處形成集中電場，因而引發(fā)氣體的崩潰(Breakdown)效應產(chǎn)生解離反應，基本上由一邊針狀電極及另一平板電極所構成，在兩電極間施加電壓則會在電極間距形成放電。
4. 電漿炬(plasma torch)
常見的 Plasma torch 電極設計，通以高電流的 DC 或RF 電源(數(shù)十伏特電壓，數(shù)百安培電流)，並經(jīng)由側向通入氣體，在電極間產(chǎn)生高速氣流旋轉，將電漿穩(wěn)定下來並推向出口，產(chǎn)生極高溫度的電漿炬，其火焰中心溫度可高達數(shù)萬 K，利用此法可有效分解有害氣體廢棄物。但因為這是提高氣體溫度產(chǎn)生解離，類似於熱裂解方式，其雖然沒有後續(xù)的一些問題如反應器壽命等，而且設備更為簡單，但是消耗能源頗巨，不是一個符合經(jīng)濟效應的方式。目前的應用包括了：材料加工與熔接、廢氣處理、污染物減量、有機物去除及電漿噴塗....等
以上四大類大家可以瞭解一下，國興技術將始終保持對市場的敏銳觀察，立足於技術創(chuàng)新，為江都、為揚州，為祖國的智能製造發(fā)展盡綿薄之力，做到“國興技術，技術興國”！我們也將發(fā)揮團隊的聰明才智，艱苦奮鬥為實現(xiàn)“讓電子製造變得更簡單”的使命而努力！
