Harrick Plasma 官方授權 SmarTeam 為台灣獨家代理
翰揚貿易 SmarTeam 為 Harrick Plasma 在台獨家代理,可提供台北與台中的業務諮詢、技術支援與售後服務窗口。
閱讀更多 →全球學術界公認的表面處理標竿
自 1980 年代起,Harrick 以穩定的低壓 RF 電漿處理技術服務科研市場。
作為台灣唯一授權總代理,翰揚貿易協助研究室導入 Harrick Plasma Cleaner,應用於表面清洗、表面活化、PDMS-glass bonding、微流道晶片製程與半導體材料前處理。
我們可依樣品材質、腔體需求與實驗流程,協助確認適合的主機型號、附件配置與原廠技術資料。
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閱讀更多 →從 PDMS 材料特性、微流道製作流程、PDMS-glass bonding 到電漿表面活化,聚焦不可逆鍵結與封裝穩定性的製程重點。
查看文章 →聚碳酸酯 PC 常用於微流道與 lab-on-chip 裝置,但原生表面偏疏水,可能影響流體填充、層間鍵合、膜材整合與表面塗層。
查看文章 →MEA 常用於神經細胞與電生理量測研究,玻璃或矽基材表面的親水性與潔淨度會影響後續 coating、cell seeding 與培養穩定性。
查看文章 →收錄 microfluidics、polymers、cell culture、semiconductors 與 sample preparation 等應用主題,協助快速找到合適的表面處理方向。
查看資料庫 →碳紙 (Carbon Paper) 親水性改善
感謝國立臺灣大學應用力學所客戶授權提供,透過 Harrick Plasma PDC-32G 電漿清洗機應用在碳紙表面處理。以水滴角測量儀量測顯示,處理前呈高度疏水之表面,在經過電漿改質後,達到無死角的親水狀態 (WCA < 5°)。
碳紙表面呈現高度疏水,水滴維持明顯接觸角。
經 Harrick Plasma PDC-32G 改質後,表面親水性顯著提升。(WCA < 5°)
Harrick Plasma Cleaner 電漿清洗機可快速去除有機污染並調整材料表面化學,且不需使用危險的濕式化學品,特別適合研究室常見的前置處理與界面改質流程。
圖 1. 水滴在三種不同硼矽酸鹽玻璃表面上的接觸角測量結果:(a) 鹵代烴蠟塗層 (92°),(b) 未處理 (32°),以及 (c) 使用 Harrick 電漿清洗機進行氬氣電漿清洗 (<10°)。資料來源:Sumner, AL, EJ Menke, Y. Dubowski, JT Newberg, RM Penner, JC Hemminger, LM Wingen, T. Brauers, BJ Finlayson-Pitts. “The Nature of Water on Surfaces of Laboratory Systems and Implications for Heterogeneous Chemistry in the Troposphere.” Phys. Chem. Chem. Phys. (2004) 6: 604-613. 經英國皇家化學學會許可轉載(http://www.rsc.org/pccp)。
根據 Harrick 原廠對表面化學改質的說明,電漿處理可藉由引入或吸附不同官能基,精準改變材料表面的性質,以對應特定應用需求。依據製程氣體不同,表面潤濕性可被調整為更親水或更疏水;當表面潤濕性提升時,通常有助於後續鍍膜、分子吸附、塗層鋪展與雙材貼合,而在需要抑制水分滲入的應用中,則可進一步朝更疏水的表面狀態設計。
圖 1. 以 Harrick Plasma cleaner 進行 N₂/O₂ 電漿處理後,PEEK 的水滴接觸角會隨處理時間下降。原廠資料指出,約 20 秒處理後即可觀察到表面由原本較疏水的狀態轉為更親水,顯示表面潤濕性已有明顯改善。
資料來源:Ha SW, Kirch M, Birchler F, Eckert KL, Mayer J, Wintermantel E, Sittig C, Pfund-Klingenfuss I, Textor M, Spencer ND, Guecheva M and Vonmont H. “Surface activation of polyetheretherketone (PEEK) and formation of calcium phosphate coatings by precipitation.” J. Mater. Sci.- Mater. Med. (1997) 8: 683-690.
圖 2. 在 PTFE 材料上,O₂ 電漿處理後接觸角反而隨時間上升,反映出不同材料體系對電漿的表面反應並不相同。原廠以此例說明,電漿處理除了清潔之外,也可能伴隨奈米尺度粗糙化與潤濕特性改變,進一步提高表面疏水性。
資料來源:Lee, S.-J., B.-G. Paik, G.-B. Kim, Y.-G. Jang. “Self-Cleaning Features of Plasma-Treated Surfaces with Self-Assembled Monolayer Coating.” Jpn. J. Appl. Phys. (2006) 45: 912-918.
圖 3. 在 100 μm 厚的 PCL 奈米纖維墊上,空氣電漿處理時間增加會使表面羧基(COOH)密度上升。這類官能基層可促進後續明膠分子接枝,對組織工程支架等生醫材料開發具有實際價值。
資料來源:Ma Z, He W, Yong T and Ramakrishna S. “Grafting of gelatin on electrospun poly(caprolactone) nanofibers to improve endothelial cell spreading and proliferation and to control cell orientation.” Tissue Eng. (2005) 11: 1149-1158.
細胞培養、微流道、生醫晶片與組織工程研究中,Harrick Plasma 可用於 PDMS-glass bonding、plasma surface activation、材料親水化與界面前處理,協助提升後續鍵合、細胞附著與實驗流程穩定性。
查看相關應用 →高分子、石墨烯、薄膜與奈米材料在鍍膜、接著或量測前,可先透過電漿處理改善表面自由能、附著性與界面潔淨度。
查看相關應用 →Semiconductor、MEMS 與 wire bonding 製程前,可透過電漿清洗去除有機污染,提升界面潔淨度與附著穩定性。
查看相關應用 →觸媒、energy storage、photovoltaics 與 thin films 研究中,電漿前處理可協助建立更乾淨、可控制的界面條件。
查看相關應用 →玻璃基板、光學元件、感測表面與 spectroscopy sample preparation,可藉由電漿清洗降低背景污染並提升量測穩定性。
查看相關應用 →電漿可視為一種部分電離的氣體狀態,內部同時存在電子、離子以及中性原子或分子,因此常被歸類為物質第四態。對研究室常見的低壓 RF 電漿而言,雖然電子能量顯著高於中性氣體粒子,但整體電漿本體通常仍維持接近環境溫度,這也是它能用於高分子、生醫材料與熱敏感樣品前置處理的重要原因。
依 Harrick Plasma 官方的技術說明,電漿形成的關鍵在於射頻振盪電場對電子的加速作用;當電子獲得足以超過氣體第一游離能的動能後,便會與中性分子碰撞並產生進一步游離,形成可持續存在的活性電漿環境。也因此,電漿處理的核心不是「整體加熱材料」,而是透過高反應性表面物種在奈米尺度內完成表面清潔、活化與化學改質。
表面清潔(Surface Cleaning):移除有機污染物、低分子殘留與吸附附雜質,讓樣品表面回到更可控制的前置處理狀態,常作為鍍膜、貼合、塗佈與量測前的第一步。
表面活化(Surface Activation):在表面導入具反應性的化學官能基,提升表面能(Surface Energy)與親水性(Hydrophilicity),常直接反映在水接觸角下降、潤濕性改善,以及後續膠合與塗層均勻性提升。
微觀蝕刻(Plasma Etching):透過受控的表面去除作用修飾微觀形貌與粗糙度,進一步影響界面接觸、表面自由能與特定材料的附著表現。
表面交聯(Surface Cross-linking):在部分聚合物系統中,電漿亦可能促進表層分子交聯,使表面結構更穩定,進而兼顧附著性、耐受性與後續製程相容性。
這四種作用並非彼此獨立,而是會隨製程氣體、腔體壓力、功率與處理時間共同影響結果。也因此,Harrick Plasma 的價值不僅在於「把表面變乾淨」,更在於能以可重現的方式調整材料界面,使玻璃、矽晶片、高分子、纖維多孔材料與奈米結構樣品都能獲得更可預期的表面狀態。
製程氣體選擇(Gas Selection) 會決定主要的反應路徑與表面官能基類型。例如氧氣常用於表面清潔與親水化,氫氣常用於較偏物理性的清潔或蝕刻,氮氣、氫氣或混合氣體則可能對特定聚合物與界面化學帶來不同結果。
真空度(Vacuum Level) 會影響自由程、活性物種碰撞機率與電漿穩定性;處理時間 與 RF 功率 則共同決定接觸角變化速度、表面改質深度與是否過度處理。對研究室而言,真正重要的不是單一參數「愈高愈好」,而是是否能在樣品材質、目標功能與後續製程之間找到可重現的窗口。
若樣品涉及 PDMS 貼合、薄膜前置處理、晶片表面清潔或生醫材料界面改質,建議在導入前就同步評估樣品尺寸、處理節拍、目標接觸角區間與後續製程銜接需求。如此一來,型號選擇、真空配置與氣體控制附件才能真正對應到實驗目的,而不是僅以名義功率或單次處理結果作判斷。
常見用途包含表面清洗、表面活化、親水化、PDMS-glass bonding、微流道晶片製程、材料前置處理、電子與半導體研究,以及量測或製程前的界面調整。對微流道、生醫材料、薄膜、感測器與晶片相關研究而言,電漿處理通常扮演提升潤濕性、附著力與界面一致性的關鍵角色。
是。翰揚貿易股份有限公司 SmarTeam Scientific Corp. 為 Harrick Plasma 台灣唯一授權總代理,可協助確認主機型號、附件配置與原廠技術資料。若需要進一步確認代理授權,可參考網站中的 授權證明頁面。