CN101559388A - 洁净室装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够确保必要的清洁度而且设备的重新构筑容易、且能够短时间启动生产线的洁净室装置。通过根据需要将相邻的工作机械的洁净作业室单元(10)彼此相互连结，能够构筑具备构成比周围的空间清洁度高的作业空间的局部洁净室(33)的作业工序生产线。

Description

洁净室装置

技术领域

本发明涉及洁净室(clean room)装置。

背景技术

以往，例如存在如专利文献1那样的作业装置，该作业装置具备用于在无菌状况下进行作业的必要最小限度的洁净作业空间。

即，在专利文献1中，具备：高清洁度环境气体下的洁净作业空间；空调机构，对空气进行净化并将其供给到洁净作业空间，并且将空气回收并净化而再次供给到洁净作业空间；以及用于对洁净作业空间和内部周围进行灭菌的灭菌机构，在形成洁净作业空间的外壁上设置有能够横向移动的滑盖，在该滑盖上设置有从外部进入洁净作业空间的作业用手套。

另外，在空调室中设置风扇，并配置高效微粒空气过滤器。

由此，不依赖于以往的洁净室，就能够进行无菌作业，所以能够也抑制设备费本身。

专利文献1：日本特开平6-226113号公报

另外，由于在洁净室1中设置装配线或加工线的情况下，将洁净室1(建筑物)和加工机2(设备)作为分开的要素考虑，所以在完成洁净室1后，与要生产的产品的内容对应地确定工序，来配置加工机2。

例如如图8所示，在设置生产线之后，需要将工件和材料取出到设备外部的工序中，在作业者范围也需要确保设备内部的清洁度，因此局部设置外围3作为局部洁净棚4，将风扇过滤器单元(设置有HEPA过滤器的风扇单元F)设置于顶棚上，构成局部洁净棚4来应对(参照图9)。

在该局部洁净棚4中，作为通过外围3形成的作业空间A1(等级1000)，为了在加工机2的加工区域A2确保更高的清洁度(等级100)而设置外围5，并在顶部设置风扇单元F。

清洁度有各种标准，这里所说的等级100是表示空气中的尘埃数，意思是在1f³(立方英尺)的空气中长度为0.5μ(微米)以上的尘埃数为100以下。因此，所述的清洁度等级的数值越小，清洁度越高。

然而，在针对每个设备区域设置上述那样的局部洁净棚4以确保作业区域的清洁度的方式中，除了作业区域外，加工机2整体也由局部洁净棚4覆盖，因此棚内部的气流的控制困难，难以将从设备产生的颗粒(尘土的微粒)高效地从工件加工区域A2隔离(参照图9、图11)。

因此，结果需要设置大型的风扇过滤器单元或者提高局部洁净棚4的气密性等大规模的对策，因此存在成本和能量消耗大的问题。

并且，对于这种后置的局部洁净棚4，在生产线编排变化时，局部无尘棚4的形状和大小会产生过大或过小，每次生产线编排变化时，重新构筑局部洁净棚4环境都需要很多的时间，也成为阻碍生产线的短时间启动的主要原因(参照图10)。

为了避免这种繁琐的作业，实际上，大多情况是与提高洁净室1整体的清洁度的方向对应，为了确保过高的清洁度而需要过多的能量。

并且，对于所设置的设备也要求与洁净室1内的环境对应的清洁度，因此，设备整体要求仅加工区域A2所需的清洁度，要求过高的清洁度，从而成为繁杂且昂贵的设备构成。

另外，在要求减少CO₂的当前，局部洁净棚4的节能的洁净环境的构筑成为当务之急的课题。

发明内容

本发明就是鉴于上述观点而提出的，其目的在于，通过重新研究将设备和建筑物分开考虑的以往的划分方式，提供一种洁净室装置，将确保工件所需的清洁度的空间和工件或材料不会暴露的空间细致地分开，从而能够确保必要的清洁度，而且设备的重新构筑容易且能够短时间启动生产线。

为了解决上述课题，本发明第一方面所述的洁净室装置的特征在于，是包含于配设有多个工作机械的作业设备(30)的装置，多个工作机械分别具备一体地设置于工作机械的基座上的洁净作业室单元(10)，相邻的工作机械的洁净作业室单元(10)彼此连结，构成比周围的空间清洁度高的局部洁净室(33)，工作机械配置于局部洁净室(33)内。

由此，通过根据需要将相邻的工作机械的洁净作业室单元(10)彼此相互连结，从而能够容易构筑高清洁度的作业空间。

本发明第二方面所述的洁净室装置的特征在于，洁净作业室单元(10)至少包括：通过工作机械实施预定的作业的施工区域(11)；包围工作机械的驱动部等的驱动部等发尘区域(12)；以及与该驱动部等发尘区域(12)连通，供作业者进入以进行作业的作业区域(13)，驱动部等发尘区域(12)具备排气机构(15)，并且作业区域(13)具备风扇过滤器单元(18)，经由风扇过滤器单元(18)以加压状态将外部气体导入作业区域(13)，并且通过驱动部等发尘区域(12)中的排气机构(15)进行排气。

由此，清洁空气以加压状态被导入作业区域(13)，即使例如从作业者或工作机械的驱动部等产生颗粒，也能够通过驱动部等发尘区域(12)中的排气机构(15)进行排气，所以局部洁净室(33)内能够维持清洁度。

本发明第三方面所述的洁净室装置的特征在于，洁净作业室单元(10)利用使用了静电片的罩(16)构成上表面(16t)和背面(16b)，并且在地面上配置格栅(17)，洁净作业室单元(10)的侧面以能够连结各单元(10)之间的方式开口。

由此，能够根据需要在侧面连结洁净作业室单元(10)，从而能够构筑局部洁净室(33)。

本发明第四方面所述的洁净室装置的特征在于，在上述格栅(17)下方连接有排气机构(26)。

由此，作业区域(13)中的颗粒通过格栅17下落，能够由排气机构(26)排出而不会再次飞散。

本发明第五方面所述的洁净室装置的特征在于，在格栅(17)下方配设有表面由粘结片构成的地板(18)。

由此，存在于作业区域(13)内的空间的颗粒能够通过格栅(17)落在表面为粘结片的地板(18)上，被捕捉而不会再次飞散。

本发明第六方面所述的洁净室装置的特征在于，在局部洁净室(33)中的至少一个侧面安装有侧面门(25)，通过连结的作业区域(13)、罩(16)以及侧面门(25)形成比周围的空间清洁度高的作业空间，构成为能够经由侧面门(25)进入退出作业空间。

由此，能够通过连结的作业区域(13)、罩(16)以及侧面门(25)形成比周围的空间清洁度高的作业空间。

本发明第七方面所述的洁净室装置的特征在于，罩(16)以能够连结的方式开口，在连结洁净作业室单元(10)彼此时，也连结罩(16)。

由此，在连结洁净作业室单元(10)彼此时，能够形成由罩(16)包围的清洁度高的作业空间。

本发明第八方面所述的洁净室装置的特征在于，仅在局部洁净室(33)中的一个侧面安装有侧面门(25)，并且在局部洁净室(33)中的另一个侧面安装有使用了静电片的罩。

由此，作业者仅从一个侧面的侧面门(25)进入局部洁净室(33)内即可，能够减小给清洁度带来的影响。

另外，本发明第九方面所述的洁净室装置的特征在于，越是内部配置有需要要求高清洁度的作业空间的工作机械的洁净作业室单元(10)，在局部洁净室(33)中，越以远离侧面门(25)的方式连结。

由此，越是位于远离供作业者进入退出的侧面门(25)的位置的洁净作业室单元(10)，越不易受到清洁度因作业者的进入退出而降低等的影响，因此，优选在以远离侧面门(25)的方式连结的洁净作业室单元(10)中配置工作机械，以形成为要求高清洁度的作业空间。

另外，上述各手段的括号内的标号是表示与后述的实施方式中所述的具体机构的对应关系的一例。

附图说明

图1是表示本发明的洁净室装置中使用的洁净作业室单元的一例的示意的俯视构成说明图。

图2是图1所示的洁净作业室单元的侧视说明图。

图3是图1所示的洁净作业室单元的正视说明图。

图4是表示图1所示的洁净作业室单元的另一例的示意的俯视构成说明图。

图5是表示本发明的洁净室装置的作业设备的一例的示意的俯视构成说明图。

图6是用于装配图5所示的作业设备中使用的局部洁净室的俯视说明图。

图7是用于装配图5所示的作业设备中使用的局部洁净室的侧视说明图。

图8是表示以往的洁净室装置的一例的示意的俯视构成说明图。

图9是用于说明图8所示的局部洁净室的不良情况的侧视说明图。

图10是用于说明图8所示的局部洁净室的不良情况的俯视说明图。

图11是图9所示的局部洁净室的正面说明图。

标号说明

10洁净作业室单元

11加工区域

12驱动部发尘区域

13作业区域

14分隔壁

15排气风扇

16罩

16b背面

16t上表面

16f正面

17格栅

18地板

19风扇过滤器单元

20电机

21风扇

22高效微粒空气过滤器

23通气板

24通气性顶板

25侧面门

26排气机构

30作业设备

31外壁

32洁净室

33局部洁净室

C_Z洁净区

D_Z污染区

具体实施方式

图1中表示将洁净室装置(后述)中使用的两个洁净作业室单元10结合而一体化的状态。

洁净作业室单元10是作业者在高度清洁化的环境气体下实施预定的作业的最小室单元。

即，洁净作业室单元10的内部构成实质上由施工区域11、驱动部发尘区域12以及作业区域13构成(参照图2)。

施工区域11是通过预定的工作机械、即加工机或装配机(省略图示)对放置在夹具j上的工件进行预定的施工的区域。夹具j设置成，在划分形成驱动部发尘区域12的分隔壁14的顶板部(后述)上，能够通过未图示的驱动部从作业区域13起在作业区域13和施工区域11之间移动。在作业区域13中，由作业者将工件载置在所述夹具j上之后，所述夹具j向施工区域11移动，如上所述地对工件实施加工。

驱动部发尘区域12位于施工区域11的下部，由分隔壁14分隔，并具备排气风扇15，该排气风扇15排出从施工区域11中的加工机或装配机的驱动部产生的尘埃类，并且抽吸后述的作业区域13内的环境气体。

作业区域13由使用了静电片的罩16构成预定高度尺寸的背面16b和上表面16t，以形成为作业者在站立状态下能够进行作业的高度的作业室。

并且，在作业区域13的地面上配设有格栅(grating)17(帘状的板)，在格栅17的正下方配设有表面由粘结片(省略图示)构成的地板18。存在于作业区域13内的空间的颗粒(微小的粒子状尘土)通过格栅17落在表面为粘结片的地板18上，被捕捉而不会再次飞散。

另外，在所述的作业区域13的前方、即施工区域11中的加工机或装配机(省略图示)类所配设的驱动部发尘区域12的上方、在正面16f上，在作业区域13内的空间中配设有送入清洁空气的风扇过滤器单元19(参照图3)。该风扇过滤器单元19由电机20、风扇21和高度的尘埃除去过滤器即高效微粒空气过滤器22构成。经由所述风扇过滤器单元19将空气以加压状态从室单元外部通过高效微粒空气过滤器22清洁化而导入作业区域13内的空间。

另外，作业区域13内的空间和驱动部发尘区域12能够经由设置于划分形成驱动部发尘区域12的分隔壁14上的通气板23、和支承设置于驱动部发尘区域12的顶板部的夹具j的通气性顶板24进行通气。

由此，作业区域13内和驱动部发尘区域12内的环境气体在风扇过滤器单元19的压入作用下通过驱动部等发尘区域12中的排气风扇15被排出。

另外，如上所述构成的洁净作业室单元10能够经由各单元的开口的侧面以任意数量依次连结各单元而一体化构成，在连结的洁净作业室单元10中的两端的侧面安装侧面门25，从而在内部形成一个被遮蔽的作业空间(参照图1、图3)。

另外，图1～图3中所示的作业空间也可以仅在连结的洁净作业室单元10中的一个侧面设置侧面门25(参照图4)。在该情况下，洁净作业室单元10中的另一个侧面可以利用罩16覆盖。

接着，图5中表示使用上述的洁净作业室单元10构筑的洁净室装置即作业设备30的一例。

在所述的作业设备30中，在四方由外壁31包围的洁净室32内，呈コ形状地排列设置各工作机械从而形成生产线，使要加工的工件向箭头所示的方向行进而实施加工。并且，洁净室32内形成为与呈コ形状地排列设置的各工作机械的正面侧面对并且供作业者来来往往的洁净区C_Z和与各工作机械的背面侧即排气侧面对的污染区D_Z。另外，洁净室32的清洁度为等级10000。

另外示出下述构成：在洁净室32内的生产线上，在图中上侧的生产线上连结4台洁净作业室单元10，在下侧的生产线上连结3台洁净作业室单元10，从而配置为局部洁净室33。它们通过将洁净作业室单元10经由侧面彼此连结，从而能够形成清洁度高于洁净区C_Z的(例如等级100)的作业空间，在连结的3台、4台洁净作业室单元10的两端的开口面连接侧面门25。

上述那样的作业设备30例如作为具体例在制造印刷布线基板的工序中使用。作为所述的印刷布线基板的制造工序有下述方法：将载有树脂片布线图案的印刷布线基板堆叠起来，通过集中冲压而成为多层基板。

在上述的作业设备30的洁净室32中，由于未采用在半导体工厂中看到的下流式结构，所以清洁度为等级10000左右，对于印刷布线基板上的细微的电路图案，不能说清洁度是足够的。

但是，对于在工件投入阶段将载有布线图案的印刷布线基板双面叠层、直到基材表面再次露出为止所附着的异物，采用在剥离叠层材料时一起除去的方法，由此，在上述那样的作业设备30中的洁净室32内的生产线上的等级10000的环境下也能够进行必要的加工。

但是，在剥离叠层材料后的加工工序中，要求等级(class)100、优选等级10的清洁度，因此，在上述的作业设备30中的生产线上的叠层材料剥离后的加工工序的部位，需要通过连结多个洁净作业室单元10而构成的局部洁净室33。

另外，在通过连结多个洁净作业室单元10而构成的局部洁净室33中，越是内部配置有需要要求高清洁度的作业空间的工作机械的洁净作业室单元10，在局部洁净室33中，越以远离侧面门25的方式连结。这是因为，越是位于远离供作业者进入退出的侧面门25的位置的洁净作业室单元10，越不易受到清洁度由于作业者的进入退出而降低等的影响。

例如在上述的制造印刷布线基板的工序中，作为所要求的清洁度较低的工序，有将粘贴在基板上的保护片剥离的剥离工序、和除去残存在剥离保护片后的基板上的膏剂和异物的流动工序等。另一方面，作为所要求的清洁度较高的工序，有检查基板上的检查工序、和将检查结束后的基板层叠而形成多层基板的多层基板形成工序等。因此，在这样的制造印刷布线基板的工序中，检查基板上的检查工序、和将检查结束后的基板层叠而形成多层基板的多层基板形成工序等优选配置于以远离侧面门25的方式连结的洁净作业室单元10中。

在叠层材料剥离后的加工工序时，作业者从设置于与生产线对应的部位的局部洁净室33中的侧面门25进入室内的作业空间。作业者从而踏入作业区域13的地面的格栅17。

由于利用风扇过滤器单元19将空气以加压状态从局部洁净室33外部通过高效微粒空气过滤器22导入局部洁净室33内的结合了作用区域13而成的作业空间内，因此清洁度不会由于作业者的出入而降低。

此处，即使自作业者产生例如尘埃等微小的异物，由于利用风扇过滤器单元19以加压状态将空气从局部洁净室33外部通过高效微粒空气过滤器22导入，另一方面使驱动部等发尘区域12中的排气风扇15动作，所以，上述尘埃等通过设置于划分形成驱动部发尘区域12的分隔壁14上的通气板23被带到驱动部发尘区域12侧，并通过排气风扇15排出到局部洁净室33外部。

通过排气风扇15排出的颗粒被带到洁净室32内的コ形状生产线外周的污染区D_Z。

除此之外，来自作业者的尘埃等微小的异物通过格栅17下落，能够被格栅17正下方的表面为粘结片的地板18捕捉而不会再次飞散。

在局部洁净室33中，作业者将层叠材料剥离后的工件放置于划分形成驱动部发尘区域12的分隔壁14的顶板部中的夹具j上，使所述夹具j从作业区域13向施工区域11移动，利用加工机或装配机对工件实施预定的加工。

在进行如上的作业时，利用风扇过滤器单元19将空气以加压状态从局部洁净室33外部通过高效微粒空气过滤器22清洁化而导入局部洁净室33内的结合了作业区域13而成的作业空间内，另一方面使驱动部等发尘区域12中的排气风扇15动作。

因此，在上述作业中，即使从夹具j、加工机或装配机产生颗粒，由于作业区域13内和驱动部发尘区域12内的环境气体在风扇过滤器单元19的压入作用下通过驱动部等发尘区域12中的排气风扇15排出，所以能够将局部洁净室33维持在预定的清洁度。

以上使用图5所示的作业设备30列举说明了进行制造印刷布线基板的工序的具体示例，但是，只要作业设备30在四方由外壁31围绕的洁净室32内呈コ形状地排列设置各工作机械来形成生产线，将生产线的中央划分为洁净区C_Z，将外周划分为污染区D_Z，并将排出到污染区D_Z的颗粒从局部洁净室(33)排出到洁净室32外部，就能够提高整体的清洁度。

并且，在上述作业设备30中，通过在洁净室32内的生产线上连结适当数量的洁净作业室单元10，能够构成为高清洁度的局部洁净室33，因此，即使在以往的未解决的状况即生产线编排的变更时，也能够通过分离或追加在短时间内进行编排，变更后的启动也能够在除去因调换产生的颗粒并使清洁度恢复的时刻开始生产等，从而也能够实现以往方法中不能期望的启动速度的提高。

另外，在上述作业设备30中，由于不会像以往那样将设备所产生的尘埃等放出到作业区域13内的空间中，所以使机械部件与洁净室对应的必要性减少，还能够获得设备成本降低和维护性能提高等相辅相成的效果。

特别是通过将洁净作业室单元10经由侧面彼此连结的构成，来限定高清洁度的作业空间，由此能够大幅降低维持洁净室整体的清洁度所需的能量，通过局部洁净环境的结构(例如在设备前后连结无尘服的更换和空气喷淋间)，在一般工厂也能够通过实现清洁度高的环境来构成高质量的生产线。

并且，根据作业设备30，由于颗粒的流动控制比以往容易，所以例如通过将设置于设备后部的排气口连接于向洁净室外部排气的管道，由此，能够降低设备放出到洁净室内的颗粒。

并且，对于作业者移动时产生的颗粒，通过在格栅17下部设置排气机构26或者如图2所示设置粘结片进行回收等简单的颗粒除去机构，也能够大幅改善清洁度等，从而以低廉的装置获得比之前高的清洁度。

另外，在以往的设备中，若通过洁净作业室单元10中的罩16设置正面、上表面、背面、地面的罩，也能够以微小的设备改造确保同样的清洁度等，应用范围广。

并且，在本实施方式中的洁净作业室单元10中，将风扇过滤器单元19配置在作业者的正面，但也可以根据设备的构成将其设置于上表面罩。

并且，根据生产线的构成，风扇过滤器单元19也有过剩的情况，所以在适当保证清洁度的同时，前后设备也能够共用风扇过滤器单元19。

Claims (9)

1.一种洁净室装置，其特征在于，

包含于配设有多个工作机械的作业设备(30)，

上述多个工作机械分别具备一体地设置于上述工作机械的基座上的洁净作业室单元(10)，

相邻的上述工作机械的上述洁净作业室单元(10)彼此连结，构成比周围的空间清洁度高的局部洁净室(33)，

上述工作机械配置于上述局部洁净室(33)内。

2.根据权利要求1所述的洁净室装置，其特征在于，

上述洁净作业室单元(10)至少具备：

通过上述工作机械实施预定的作业的施工区域(11)；

包围上述工作机械的驱动部等的驱动部等发尘区域(12)；以及

与该驱动部等发尘区域(12)连通，供作业者进入以进行作业的作业区域(13)，

上述驱动部等发尘区域(12)具备排气机构(15)，并且，

上述作业区域(13)具备风扇过滤器单元(18)，

经由上述风扇过滤器单元(18)以加压状态将外部气体导入上述作业区域(13)，并且通过上述驱动部等发尘区域(12)中的排气机构(15)进行排气。

3.根据权利要求1或2所述的洁净室装置，其特征在于，

上述洁净作业室单元(10)利用使用了静电片的罩(16)构成上表面(16t)和背面(16b)，并且在地面上配置格栅(17)，

上述洁净作业室单元(10)的侧面以能够连接各单元(10)之间的方式开口。

4.根据权利要求3所述的洁净室装置，其特征在于，

在上述格栅(17)下方连接有排气机构(26)。

5.根据权利要求3所述的洁净室装置，其特征在于，

在上述格栅(17)下方配设有表面由粘结片构成的地板(18)。

6.根据权利要求3所述的洁净室装置，其特征在于，

在上述局部洁净室(33)中的至少一个侧面安装有侧面门(25)，通过连结的上述作业区域(13)、上述罩(16)以及上述侧面门(25)形成比周围的空间清洁度高的作业空间，构成为能够经由上述侧面门(25)进入退出上述作业空间。

7.根据权利要求6所述的洁净室装置，其特征在于，

上述罩(16)以能够连结的方式开口，在连结上述洁净作业室单元(10)彼此时，也连结上述罩(16)。

8.根据权利要求6所述的洁净室装置，其特征在于，

仅在上述局部洁净室(33)中的一个侧面安装有侧面门(25)，并且在上述局部洁净室(33)中的另一个侧面安装有使用了静电片的罩。

9.根据权利要求6所述的洁净室装置，其特征在于，

越是内部配置有需要要求高清洁度的作业空间的工作机械的洁净作业室单元(10)，在上述局部洁净室(33)中，越以远离上述侧面门(25)的方式连结。

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