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表面の機能化

機能性ナノコーティング
プラズマ洗浄
濡れ性と接着性の向上

表面の機能化

機能性ナノコーティング
プラズマ洗浄
濡れ性と接着性の向上

専門知識が原動力となり、世界的に信頼されています。

当社の革新的なプラズマ処理装置は、重要な生産現場、主要な学術機関の両方で生物医学研究、生命科学、エネルギー貯蔵、ろ過、その他多くの材料科学の分野でプロセス改善のために使用され、世界的に信頼されています。

プラズマテクノロジー

プラズマテクノロジー

プラズマ処理とは何か、プラズマ処理で何ができるのか?

プラズマ処理は、様々な材料の接着性、濡れ性、生体適合性、機能性を改善することができます。 プラズマ表面処理と表面エネルギーがどのように作用し、なぜ重要なのか。こちらからご確認ください。

製品/サービス

製品/サービス

Hennikerは材料性能の向上と高度な技術力の実現を可能にする表面エンジニアリング・ソリューションの提供を専門としています。 プラズマ技術とそのアプリケーションを深く理解し、さまざまな分野のご要望にお応えする幅広い製品とサービスを提供しています。以下のリンクをクリックすると、当社の製品とサービスの詳細をご覧いただけます。

データベース

データベース

当社はプラズマ処理システムとプロセスの第一人者であり、この分野における豊富な知識と経験を有しています。プラズマ技術や当社製品についてより詳しく知っていただくために、さまざまなメディアツールや科学記事をご用意しました。これによって、お客様は十分な情報に基づいた決断を、自信をもって簡単に下すことができるようになります。以下のリンクをクリックしてください。

どのソリューションが最適か?

バッチプロセスやインライン生産、試作品、研究施設、いずれの場合でも、私たちはお客様へ、最適なソリューションをアドバイス、ご案内いたします。私たちが以前にも似たようなアプリケーションでの実績があるか、既存のお客様やケーススタディをご紹介できる可能性があります。お気軽にご相談ください。

以下は、当社のプラズマ処理技術が使用されている一般的なアプリケーションの一例です。 リストにないアプリケーションや材料については、お気軽にお問い合わせください。

生体適合性コーティング
生体適合性コーティング

プラズマ処理は、ポリマーのバルク特性に影響を与えることなく、その表面特性を改質することができます。プラズマ処理は、インプラント、デバイス、足場などの医療用途のポリマーコーティングの生体適合性と生物活性の向上のために使用することができます。プラズマ処理は、官能基を導入し、親水性を高め、接着性を向上させ、ポリマー表面にナノ構造を形成することができます。これらの効果により、ポリマーと生体組織、細胞、タンパク質、薬剤との相互作用を高めることができます。プラズマ処理は、生体適合性ポリマーの薄層を成膜するためにも使用することができます。

  • バルク特性に影響を与えることなく、ポリマーの表面特性を変化。
  • 医療用途のポリマーコーティングの生体適合性と生物活性を向上。
  • ポリマー表面に官能基を導入し、親水性を高め、接着性を向上させ、ナノ構造を形成。
  • 生体組織、細胞、タンパク質、薬剤との相互作用を向上。
  • 不活性基材上に生体適合性ポリマーの薄層を成膜。
複合材
複合材

高度なエンジニアリング用途で広く使用されている複合材料のプラズマ表面処理は、異種材料の洗浄と接着の両方を向上させることができます。

利用可能な処理は、バッチプラズマと大気圧インラインプラズマの両方のケースで適用することができ、多くの場合、下処理の必要性がなくなります。当社は、自動車および航空宇宙産業の大手企業と緊密な関係を築いており、当社の迅速な対応と柔軟なプロセス開発は、非常に貴重なものとなっています。

  • 類似·異種材料の処理。
  • 面倒な表面磨耗ステップを代替。
  • 表面の濡れ性と清浄性の向上。
  • 多くの接着剤との接着性が向上。
  • 表面特性の調整、機械的特性の向上。
  • 環境にやさしく、製品寿命を延ばします。
歯科用アプリケーション
歯科用アプリケーション

過去10年以上にわたり、プラズマ表面処理は、インプラントポストを含む歯科補綴構造物の汚染を除去し、濡れ性を向上させるのに効果的であることが証明されています。この処理は、強固で長持ちする接着を確立する上で重要な役割を果たします。歯科インプラントと接着剤の化学的・物理的相互作用を強化することは、インプラントの持続的な成功に不可欠です。プラズマテクノロジーは、有機汚染を効果的に除去し、インプラント表面の濡れ性を改善することで、ソリューションを提供します。

歯科インプラントのプラズマ活性化は、濡れ性を向上させるだけでなく、生物活性表面層の形成を促進します。この生物活性化はオッセオインテグレーションを促進し、インプラントと周囲の骨組織との自然な統合を促します。生物学的に良好な環境を作りだすことで、プラズマ処理は炎症反応のリスクを低減し、歯科補綴物の長期的な成功率を高めます。

  • 歯科インプラントのプラズマ活性化による濡れ性の改善。
  • 着色時の接着性の向上。
  • ベニアリングや 施工前の表面の微細洗浄。
  • 周囲の骨組織との自然なオッセオインテグレーションを促進。
  • 合理的で自動化されたプロセスにより、操作の介入を最小限に抑えます。
エンジニアリングポリマー
エンジニアリングポリマー

PEEK、PTFE、POMなどのエンジニアリングポリマーのプラズマ表面活性化は、印刷/塗装の接着性と接着強度を高めるための信頼性の高い効果的な技術です。

多くのエンジニアリングポリマーは、特徴的に表面エネルギーが低いため、本質的に接着特性が良くありません。プラズマ処理によってポリマー表面に極性基を導入することで、接着剤、コーティング剤、印刷インクの濡れ性・広がり性が向上します。その結果、ポリマーと接着剤との接触面積が増大し、接着力が強くなります。さらに、プラズマ処理により、表面に存在する可能性のある汚染物質や酸化生成物も除去され、接着のためのクリーンで活性化された基材が得られます。

  • 小規模インライン処理と工業用真空チャンバー処理が可能。
  • 塗料や印刷インキのポリマー表面への接着性を向上。
  • バルク特性に影響を与えることなく、特定の表面機能を付与。
  • 疎水性、疎油性、親水性の特性が可能。
EV用バッテリー技術
EV用バッテリー技術

電気自動車(EV)技術は急速に進歩し、自動車産業に革命をもたらし、よりクリーンで持続可能な未来に貢献している。すべての電気自動車の心臓部にはバッテリーがあり、その性能と航続距離にとって極めて重要です。EVバッテリーの効率、寿命、全体的な性能を向上させるために、メーカーはプラズマ処理のような革新的なソリューションに注目しています。プラズマ処理技術には、EVバッテリーの生産を強化する上でいくつかの利点があります。

プラズマ処理は電極の性能を向上させるために使用できる。表面エネルギーを向上させるために電極の表面特性を変更したり、形態や化学組成を変更したりすることが可能です。これらの変更により、電極のエネルギー貯蔵・放出能力が向上し、全体的な効率や安定性が改善され、剥離や劣化のリスクが低減されます。

プラズマ技術は、不純物や汚染物、不要な物質を除去し、構造的完全性を高め、有害な副生成物の生成を防ぐことで、電池の寿命を延ばすためにも使用できます。これにより、容量の低下、電極の劣化、バッテリーの早期故障のリスクを低減することができます。

  • 電極性能の向上により、バッテリー容量の増加、充電時間の短縮、全体的な効率の向上。
  • 容量低下、電極劣化、早期故障の防止によるバッテリー寿命の延長。
  • 電池部品の構造的完全性と安定性の向上。
  • 活物質と電極基板間の接着性の最適化。
  • 電池部品中の不純物、汚染物質、不要物質の低減。
同位体分析用サンプルの前処理
同位体分析用サンプルの前処理

安定同位体測定における最も一般的な問題の一つは、炭化水素(瀝青など)や付着有機物の存在です。この炭化水素物質の効果的な除去は、それ自体が初期の同位体組成を変化させない方法によって達成される必要があります。

湿式化学法を適用すると同位体組成が損なわれる可能性がありますが、酸素プラズマ洗浄/アッシングでは、この初期同位体組成を確実に保持することができます。

洗浄の過程で組成が壊れやすく、分析のための材料が失われるため、同位体分析用サンプルの前処理は困難です。 プラズマ洗浄/アッシング法は、サンプルの試料物質に影響を与えることなく、頑固な有機物質を除去することができ、質量分析を用いた分析に適したクリーンな試料を得ることができます。

  • 頑固な有機汚染の除去。
  • 分析材料の損失なし。
  • 湿式化学法の効果的な代替法。
撥液性コーティング
撥液性コーティング

プラズマ表面機能化/コーティングは、プラズマ技術の最も注目される分野の一つです。これは、材料の最表面の結合を切断し、材料のバルク特性に影響を与えることなく、全く新しい表面特性を付与する新しい化学官能基で結合を終えることを含みます。

撥液性(疎水性)プラズマコーティングは、プラズマ表面機能化のサブカテゴリーであり、特定の前駆体は、処理される材料または部品上に永久的な低表面エネルギー層を生成するように選択されます。疎水性表面は通常、人間の髪の毛の100分の1以下の太さで、無色、無臭であり、材料の外観や 質感に何ら影響を与えません。

永久的な疎水性表面は、常に新しい用途を急速に見出しています。撥水性コーティングは現在、繊維産業、医療機器産業、眼科産業、家電産業などの製品を強化しています。

  • 耐摩耗性、耐磨耗性を向上させ、化学薬品への暴露を低減します。
  • プラズマ処理により、表面特性の制御が非常に容易になり、正確で均一なコーティングが可能。
  • 生産性を向上させ、コーティングされた表面は清掃の手間を省き、ダウンタイムを減らして効率を高めます。
  • 疎水性コーティングは、液体、油、汚染物質をはじきます。
  • お客様のご要望に合わせた撥水性コーティングを提供します。
医療機器製造業
医療機器製造業

医療機器のプラズマ処理は、表面エネルギーが低いために印刷や接着が特に困難な高機能ポリマーの濡れ性を高めるために行われます。

プラズマ表面活性化は、接着前のバルーンカテーテル、接着前の注射器/ハブ、生体適合性コーティングの前処理や親水性化のための眼内レンズの接着性向上にも使用されます。Hennikerは、お客様のあらゆるご要望に対応できるよう、高度な訓練を受けたスタッフを擁しており、医療機器のプラズマ処理において非常に豊富な経験を有しています。

  • 接着前のバルーンカテーテルの接着性を高めるプラズマ表面活性化。
  • 接着前の注射器/ハブのプラズマ表面活性化。
  • 眼内レンズの生体適合コーティング前処理や親水化処理。
  • 免疫測定法や 細胞培養培地の機能化のためのプラズマコーティング。
  • 医療用インプラントの超微細洗浄。
顕微鏡アプリケーション
顕微鏡アプリケーション

電子顕微鏡ユーザー向けの低価格プラズマクリーナー/プラズマアッシャーは、特にサンプルホルダーや個々のグリッドやスタブの迅速かつ効率的なクリーニング用に設計されています。

電子顕微鏡用TEMシリーズは、全自動ベンチトッププラズマクリーナーで、すべての主要顕微鏡メーカーに供給されているサンプルホルダーに適した標準アダプターが付属しています。プラズマ出力は0-100Wの範囲で完全に可変でき、非常に制御しやすく穏やかなクリーニングプロセスを実現します。顕微鏡内の一般的なエラーの原因は、プラズマクリーニングによって明らかに減少し、測定中の滞留時間が大幅に増加します。

  • プラズマ出力は0-100Wの間で完全可変。
  • 標準では超低出力設定。
  • 一般的なSEMサンプルホルダー用アダプター。
  • コンパクトな実験室サイズの卓上型装置。
  • 様々なクリーニングガスに対応。
光学部品・レンズ
光学部品・レンズ

コンタクトレンズやその他の光学部品のプラズマ洗浄では、ほとんどすべての表面に存在する薄い有機汚染層を除去することで、超清浄表面を生成します。すべてのレンズ表面に存在する可能性のある有機汚染は、通常数ナノメートルの厚さしかありませんが、光学特性を変化させるには十分です。光学部品とレンズのプラズマ洗浄は、酸素ガス、場合によっては実験室の空気でも十分で、数十秒で化学廃棄物なしで行われます。コンタクトレンズやその他の光学部品のプラズマ洗浄では、ほとんどすべての表面に存在する薄い有機汚染層を除去することで、超清浄表面を生成します。すべてのレンズ表面に存在する可能性のある有機汚染は、通常数ナノメートルの厚さしかありませんが、光学特性を変化させるには十分です。光学部品とレンズのプラズマ洗浄は、酸素ガス、場合によっては実験室の空気でも十分で、数十秒で化学廃棄物なしで行われます。溶剤クリーナーとは異なり、プラズマ洗浄は残留物を全く残しません。

ガス透過性コンタクトレンズのプラズマ洗浄は、表面の濡れ性を向上させ、快適なつけ心地を長時間維持し、沈着を抑制するために、現在広く使用されています。プラズマの効果は何週間も持続します。

  • プラズマ洗浄はガス透過性コンタクトレンズの濡れ性を改善します。
  • 患者の快適性が向上します。
  • プラズマ洗浄により、他の光学部品に付着した微量の有機汚染が除去されます。
  • 表面はより親水性になります。
永久濡れ性コーティング
永久濡れ性コーティング

プラズマ表面機能化/コーティングは、プラズマ技術の最も注目される分野の一つです。これは、材料の最表面の結合を切断し、材料のバルク特性に影響を与えることなく、全く新しい表面特性を付与する新しい化学官能基で結合を終えることを含みます。

恒久的に濡れやすい、または「親水性」プラズマコーティングは、プラズマ表面機能化のサブカテゴリーであり、特定の前駆体は、処理される材料または部品上に恒久的な高表面エネルギー層を生成するように選択されます。 親水性表面は通常、人間の髪の毛の100分の1以下の太さで、無色、無臭であり、材料の外観や 質感に何ら影響を与えません。

永久親水性表面は、例えばマイクロ流体デバイスにおいて流体の流れを改善したり、ライフサイエンスの多くの例において保護コーティング、バリア層、生体分子の吸収を向上させるために採用されています。

  • 接着剤、塗料、印刷インク、生物活性に対する材料の接着性の向上。
  • プラズマ処理は、表面特性の優れた制御を提供し、正確で均一なコーティング塗布を保証。
  • 生産性が向上し、コーティングされた表面はより少ない化学処理で済み、コスト削減と効率アップを実現。
  • 親水性コーティングは液体を引き付け、濡れ広がり性を向上させる事が可能。
  • お客様のご要望に合わせた親水性コーティングを提供します。
プリント基板製造
プリント基板製造

プラズマ洗浄は、プリント基板(PCB)および電子部品製造業界のニーズに応える、乾式で環境に優しい技術です。プラズマ洗浄は、ビアのレーザー穴あけ加工によって残った残留物(デスミア)を除去するための確立された技術です。

確立されたPCB製造は、当社のユーザーフレンドリーで費用対効果の高いクリーニングプロセスを簡単かつ効率的に取り入れることができます。当社のプラズマ洗浄装置は、PCB全体、PCB間、プロセス間で優れた均一性を保証する複数のローディングラックを備えています。

  • ボンディング前のプリント基板のプラズマ洗浄。
  • ポッティング&封止前のプリント基板のプラズマ活性化。
  • エポキシ、フレックスリジッド、テフロンプリント基板のエッチングとデスミア処理。
  • 金接点の脱酸。
PDMS接着とマイクロ流体工学
PDMS接着とマイクロ流体工学

マイクロ流体製造におけるPDMSのプラズマ処理は、PDMSとガラスの間に永久的かつ不可逆的な結合を生じさせ、マイクロ流体チャンネル内の分析物の流れを向上させます。

PDMS(ポリジメチルシロキサン)は、マイクロ流体研究で使用される最も一般的な材料であり、最小限のコストで迅速な試作が可能です。しかしPDMSは、表面間の強固で等角的な結合を作るために表面処理工程を必要とします。PDMSをプラズマ処理することで、PDMS表面の親水性(-OH)基が増加し、ガラスと結合させたときに強い共有結合(Si-O-Si)が形成されます。これらの共有結合は、層間の実質的に分離不可能なシールの基礎を形成します。

  • 炭化水素基の除去。
  • 親水性-OH基の露出。
  • PDMSやガラス基板との結合性の向上。
  • 分析物の流れの改善。
  • 親水性/疎水性領域を交互に配置したパターン化表面の可能性。
  • マイクロ流体のラボオンチップ製造のためのプラズマ処理。
プラスチック
プラスチック

接着性を向上させるためのプラスチックのプラズマ処理は、表面の活性化と洗浄の2つの工程から構成されます。

第一に、プラスチックをプラズマ処理することで、接着、塗装、糊付けの妨げとなる揮発性有機化合物を除去します。次に、プラズマによる表面活性化によって、接着剤、塗料、ラッカーなどが完全に濡れる親水性表面が形成されます。形成される結合は非常に強力で、プラズマ処理された表面への接着は非常に耐久性があります。多くの素材では、ほこりのない環境で保管すれば、処理は数ヶ月間持続します。

  • 表面の濡れ性の向上。
  • 印刷および接着特性の向上。
  • シールやOリングへの低摩擦プラズマコーティング。
接着、塗装、印刷前
接着、塗装、印刷前

接着、塗装、印刷の前にプラズマで材料を表面活性化することは、プラズマの最も一般的な用途のひとつです。本質的に「低温」のプラズマプロセスにより、金属、ガラス、セラミックと同様に、温度に敏感な素材も処理することができます。

いずれの場合も、プラズマの作用は二つあります。表面から有機汚染を除去し、表面の濡れ性を高めることです。プラズマ処理は、材料のバルク特性には何ら影響を与えません。表面エネルギーの増加により、多くの材料と多くの接着剤、塗料、印刷インクとの結合が著しく強くなります。また、プラズマ処理前と処理後の部品を比較するために、私たちは幅広い表面試験方法を提供しています。

  • プラズマは表面の有機汚染を除去します。
  • プラズマの表面活性化により、表面の濡れ性が向上。
  • 通常、ラップせん断強度と剥離強度が2倍から10倍まで向上します。
  • ポリマー、ガラス、セラミック、金属への接着性が向上。
  • 複雑な3次元物体の処理が可能。
  • マスキングなしの局所プラズマ処理は、表面研磨の前処理から置き換える事が可能。
スピンコーティング
スピンコーティング

スピン・コーティングは、シリコンウエハー上にフォトレジストを成膜するフォトリソグラフィーの分野で数十年にわたり広く用いられてきたが、近年では、成膜された薄膜に特定の構造秩序を得るために、支持体と溶液の界面を化学的に工学的に操作することへと範囲を広げています。

蒸着溶液の粘度やスピン速度など、いくつかの重要な要因が成膜に影響を及ぼします。表面の濡れ性も重要な役割を果たし、成膜前に基板を日常的にプラズマ洗浄することで制御することができます。Hennikerのベンチトップ型プラズマ装置は、スピンコーティング前の清浄で汚染のない基板を実現するために、広く使用されています。

  • スピンコーティング前にコンタミのないクリーンな基板を実現。
  • 成膜前に表面の濡れ性を制御。
  • 不具合の低減と膜質の向上。
  • 高価な化学処理や複雑な装置を使用することなく、時間を節約し、コスト効率を向上させます。
水蒸気処理
水蒸気処理

プラズマ洗浄では、酸素、アルゴン、水素、またはこれらの混合ガスを使用します。これらのガスの組み合わせはほぼすべてのケースに適しています。しかし、酸素を使用する場合はリードフレーム(ワイヤ・ボンディング用途)のくすみ、アルゴンを使用する場合は金属粒子の再析出、水素を使用する場合は安全性の懸念などの問題点があります。Hennikerは、水蒸気を用いて発生させたプラズマに基づく、シンプルで低コストの代替方法を開発しました。この方法は、潜在的な欠点を伴うことなく、汚染を効果的に除去し、酸化膜を減少させる事ができます。

全体として、水蒸気プラズマ処理には、無毒性、表面洗浄と汚染除去、接着性の向上、表面改質、滅菌・消毒能力、エネルギー効率、費用対効果、汎用性など、数多くの利点があります。そのユニークな特性により、さまざまな分野での応用が期待されている技術です。

  • 無毒性で環境に優しい。
  • 表面の洗浄と汚染除去。
  • 汎用性が高く、導入が容易。
ワイヤ・ボンディング
ワイヤ・ボンディング

ワイヤ・ボンディング前のプラズマ洗浄は、高スループット条件下で、有機汚染物質や薄い酸化膜を迅速、効率的かつ再現性よく効率的に除去し、歩留まりを大幅に向上させ、ボンディング不良を低減します。

多くのエレクトロニクス分野では、ワイヤーボンディングの前に超清浄なボンドパッドが厳しく要求されます。これは、半導体や宇宙衛星機器製造などで特に顕著です。ワイヤーボンドパッドの汚染は、ボンディングの引き抜き強度とボンディング強度の均一性を低下させます。プラズマ洗浄は、封止前などのインラインソリューションとして、または特注のフレーム搭載アレンジメントによるバッチ処理ステップとして適用することができ、表面の汚れを完全に除去します。

  • 特注のフレームローディング。
  • 単一ガスおよび混合ガスによるプラズマ洗浄。
  • 接着強度の向上。
  • 様々なサイズのプラズマクリーナー。
お客様の声をご覧ください

"Henniker provided a tailored product to match our exact requirements. They are a pleasure to work with."

Dr Will Shu - Heriot Watt University

Herrot Watt University

"Our collaborative work with the team at Henniker was a very positive experience and one that we look forward to developing further."

Ewen Kellar - TWI

TWI

"We are very impressed with the ease of use and reliability of our plasma unit and were producing results within minutes of setting it up."

Dr Neil Wilson - Warwick University

Warwick University

"Henniker really stood out, both in their product range and technical knowledge. They are a great company to work with."

Karthik Nair - University of Bradford

Bradford University

"Henniker’s plasma systems have delivered tangible benefits to us right from day one. The team there are very easy to work with."

Ian Bruce - Coopervision

Coopervision

"Henniker’s after sales support is first class. They have always been extremely responsive if we have ever had need to call on them."

Steve Rackham - Teledyne

Teledyne

"Henniker guided us to choose the most suitable plasma unit for our application, ensured an accelerated delivery time & guided us through the very easy setup. We obtained quality results with their unit within minutes of setup & consistent results thereafter. The support they have provided has been rapid and helpful."

Dr Ravi Desai - Making Lab, Francis Crick Institute

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"Henniker provided our team with excellent service during the course of our work together, the plasma cleaner arrived quickly and was installed with ease, giving us visible results from the outset."

Dr Panagiotis Manesiotis BSc MRSC - Queen’s University Belfast

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"The technical team at Henniker are very knowledgeable, supportive and always approachable. I have found it a pleasure to work with them"

Sam Baxter - BAE Systems, MAI

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