Modyfikacja powierzchni folii poliimidowej w wyładowaniu barierowym z zastosowaniem różnych gazów roboczych

• Autorzy: Kalczewska M. , Opalińska T. , Więch M.

Warianty tytułu

DE

Surface modification of polyimide film with dielectric barrier discharge under different plasma gases

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Modyfikowano powierzchnię folii poliimidowej w wyładowaniu elektrycznym z barierą dielektryka, które generowano prądem sinusoidalnie zmiennym o częstotliwości 50 Hz. Jako gazy robocze stosowano hel, powietrze, argon i wodór. Modyfikacji poddawano folię o grubościach 0,025 i 0,125 mm. W wyniku działania plazmy, folia ulegała trawieniu. Cienka folia trawiła się dobrze w argonie (ubytek masy 11,7 µg · cm-²) i słabo w helu oraz powietrzu (ubytki masy odpowiednio 6,4 i 6,7 µg · cm-²). Grubsza folia trawiła się w argonie lepiej (ubytek masy 56,2 µg · cm-²) niż folia cienka. Folia gruba najlepiej trawiła się w wodorze (ubytek masy 65,0 µg · cm-²). Badanie zmodyfikowanych powierzchni metodą XPS pokazało, ze podczas trawienia w argonie, w cząsteczce poliimidu pęka głównie wiązanie między azotem i grupą karbonylową. Natomiast trawienie w wodorze powoduje pękanie wiązania między tlenem i pierścieniem benzenowym. Badania SEM i AFM pokazały, że powierzchnia poliimidu po trawieniu plazmowym charakteryzuje się licznymi, równomiernie rozłożonymi nierównościami.

EN

Modyfication of polyimide foil surface in dielectric barrier discharge, generated with usage of 50 Hz AC, was studied. Helium, air, argon and hydrogen were working gases. Foils with a thickness of 0,025 and 0,125 mm were modified. As a result of plasma treating, the foil was etched. Foil with a thickness of 0,025 mm was etched more intensively in argon (weight decrease 11,7 µg · cm-²) than in helium and air (weight decrease 6,4 and 6,7 µg · cm-², respectively). Foil with a thickness of 0,125 mm was etched more intensively in argon (weight decrease 56,2 µg · cm-²) than foil 0,025 mm thick. Thicker foil was etched the most intensively in hydrogen (weight decrease 65,0 µg · cm-²). XPS spectra showed, that while treating in argon, mainly one kind of bond breaks - a bond between nitrogen and carbonyle group. Etching in hydrogen causes further breaking of bonds between oxygen and benzene ring. SEM and AFM showed that treated polyimide surface changed and is rough.

Słowa kluczowe

PL

wyładowanie z barierą dielektryka; plazma; poliimid; trawienie plazmowe; modyfikacja powierzchni

EN

dielectric barrier discharge; plasma; polyimide; plasma etching; surface modification

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 7
• Strony: 179--185
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., tab., wyk.,

Twórcy

autor

Kalczewska M.

autor

Opalińska T.

autor

Więch M.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa

Bibliografia

• [1] Kim S. H., Cho S. H., Lee N.-E., Kim H. M., Nam Y. W., Kim Y.-H.: Surf. Coat. Technol., 193, 2005, 101-106.
• [2] Seeböck R., Esrom H., Charbonnier M., Romand M., Kogelschatz U.: Surf. Coat. Technol., 142-144, 2001, 455-459.
• [3] Seeböck R., Esrom H., Charbonnier M., Romand M.: Plasma and Polymers. Vol. 5, no. 2, 2000.
• [4] Daphne Pappas D., Bujanda A. A., Orlicki J. A., Jensen R. E.: Surf. Coat. Technol., 203, 2008, 830-834.
• [5] Jeong J. Y., Babayan S. E., Schutze A., Tu V. J., Park J., Henis I., Selwyn G. S., Hicks R. F., Vac. J.: Sci. Technol., A. 17(5), Sep/Oct 1999, 2581-2585.
• [6] Park W. J., Yoon S. G., Jung W. S., Yoon D. H.: Surf. Coat. Technol., 201, 2007, 5017-5020.
• [7] Strobel M., Lyons C. S., Mittal K. L.: Plasma Surface Modification of Polymers: Relevance to Adhesion. Utrecht, The Natherlands, Tokyo, Japan; VSP BV, 1994
• [8] Samoilovich V., Gibalov V., Kozlov K.: Physical Chemistry of barrier discharge. DVS-Verlag, Dusseldorf, 1997.
• [9] Opalińska T, Konarski P.: Elektronika, rok L, 7, 2009, 126-130.
• [10] Samoilovich V., Gibalov V., Kozlov K.: Physical Chemistry of barrier discharge. DVS-Verlag, Dusseldorf, 1997.
• [11] http://srdata.nist.gov/xps
• [12] Beamson G., Briggs D.: High Resolution XPS of Organic Polymers. The Scienta ESCA300 Database, John Wiley & sons, Chichester 1992.
• [13] Liu C., Cui N., Brown N. M. D., Meenan B. J.: Surf. Coat. Technol., 185, 2004, 311-320.
• [14] Esrom H., Seebock R., Charbonnier M., Romand M.: Surf.Coat.Technol., 125, 2000, 19-24.
• [15] Lindberg B. J., Hedman J.: Chem. Scr. 7, 1975, 155.
• [16] Lindberg B., Berndtsson A., Nilsson R., Nyholm R., Exner O.: Acta Chem. Scand. A, 32, 1978, 353.
• [17] Russat J.: Surf. Interface Anal., 11, 1988,414.
• [18] Hatori H., Yamada Y., Shiraishi M., Yoshihar M., Kimura T.: Carbon. Vol. 34, no. 2, 1996, 201-208.
• [19] Pylypenko S., Artyushkova K., Fulghum J. E.: Applied Surface Science, 256, 2010, 3204-3210.