JP2001296917A - 精密電子機器の挙動と環境監視システム - Google Patents

精密電子機器の挙動と環境監視システム

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JP2001296917A
JP2001296917A JP2000147102A JP2000147102A JP2001296917A JP 2001296917 A JP2001296917 A JP 2001296917A JP 2000147102 A JP2000147102 A JP 2000147102A JP 2000147102 A JP2000147102 A JP 2000147102A JP 2001296917 A JP2001296917 A JP 2001296917A
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precision electronic
environment
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Hideyuki Yamanaka
英幸 山中
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EMC Inc
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    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector

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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】精密電子機器それ自体の作動と、これを取り巻
く周囲の状態とを即座に知ることができる精密電子機器
の挙動と環境監視システムを提供すること。 【解決手段】精密電子機器Pに近接して配置する複数個
のセンサ、例えば振動センサ、磁場センサ13、温度セ
ンサ16、騒音センサ20あるいは風速センサ17等
と、これらのセンサのそれぞれによって得た各別の測定
データをリアルタイム処理してフリーエ解析処理するこ
とと、フリーエ解析処理したデータを履歴データとして
保存することと、この履歴データをモニター37に表示
することと、主装置が正常に作動している時に得た前記
それぞれのデータを設定値として、その設定値と稼動中
に精密電子機器Pから得たそれぞれの履歴データとを相
互に比較することと、これら比較データにより精密電子
機器Pの挙動あるいは周囲の環境に変化を見出したとき
に、外部およびモニター37に異常を示す信号を出力す
ることとから成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は精密電子機器の挙
動と環境監視システム、より詳細には半導体製造ライ
ン、液晶製造ライン、あるいは精密電子機器の製品製造
ラインなどにおける各種装置の挙動およびそれが設置さ
れている周囲の環境を監視するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】最新の高集積化された精密電子機器等
は、超微細加工技術を必要とし、その製造および組立等
の各行程において極めて高精度であることが求められて
いる。したがって、これらの機器の製造ライン、検査ラ
イン等においては、製造装置あるいは検査装置(以下
「主装置」という)それ自体の挙動およびその周囲の環
境の変動が製品等に大きな影響を及ぼすものである。
【0003】さらに付言すると、主装置それ自体の作動
時の振動、あるいはその設置場所の周囲における環境の
変化、たとえば周囲温度、クリーン度、磁場、振動、音
響の変動等を無視することができない。
【0004】例えば、大量に空気が循環されるクリーン
ルームの空調システムは、それ自体が大きな騒音や振動
の発生源となっている。
【0005】工場内に設置されている各種の装置も、そ
の稼働時に振動及び磁場の変動を発生するものが少なく
ない。また、これらの装置を作動するための多数の電源
ラインが接近していると、ラインノイズに起因する装置
の誤差や、半導体デバイス等の製品に破損を招く恐れが
ある。
【0006】次に、振動及び磁場についての問題点を挙
げてみる。 1.振動:半導体装置および検査装置等の精密機器は、
その装置のメーカーから、有害な振動の許容レベルが提
示されている。その数値には、例えば、低周波領域で
0.01cm/S2以下の設置環境を要求されるものも
ある。その振動源としては、設置されている建物の固有
振動、空調機器、ダクト、配管、ポンプ、工場内重量物
や作業員の移動等による床の振動、その他が挙げられ
る。
【0007】2.磁場:装置に障害を与える磁場の変動
については、工場に近接して設けられている鉄道等の直
流を通す架線の周囲に発生する磁場の変化があり、エレ
ベータの運転による磁場変動も無視できない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来、前述の振動防止
に関する対策として、受動的な防振技術では、ゴム、ス
プリングあるいは空気を利用する防振マウントを適用
し、磁場の変動については外乱磁場変動を遮蔽する磁気
シールド室を設け、その室内に装置を設置する等の手段
が講じられている。
【0009】しかし、このような対策は、いずれも費用
がかさみ、効果も極めて限定されている。
【0010】これに対して積極的、すなわちアクティブ
防振対策としては、設置されている主装置の防振台の振
動に応じて、これに対抗する制御力を防振台にフィード
バックして外乱振動を打ち消す手段が考えられる。
【0011】また、磁場の変動に対する対策の場合にお
いても、アクティブ磁場センサシステムが開発されてい
る。
【0012】これらアクティブ制御技術においては、稼
働中の主装置の作動および環境の状態を常時監視して、
その状態の数値を把握することが必要である。
【0013】ところが、このような環境の変化の一部を
単独に監視することは行われていたが、不良な製品が生
じ、あるいは検査データに異常が発生しなければ、その
結果は無視されており、このような不良品またはデータ
異常が生じたときも、主装置の内部の支障の有無の確認
が優先されて、環境の変動は二次的なこととして後回し
にされていた。
【0014】それがため、主装置の異常発生時の内外の
状況を即座に把握することができず、適切な対策を迅速
に講ずることができなかった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べた問題点を
考慮して、この発明の主目的は、主装置である精密電子
機器それ自体の作動と、これを取り巻く周囲の状態とを
即座に知ることができる精密電子機器の挙動と環境監視
システムを提供することにある。
【0016】さらに、この発明の目的は、製造、開発・
検査ライン等において稼動する精密電子機器について、
その作動時の主装置自体の挙動、およびその主装置を取
り巻く周囲の、いわゆる環境の変化をリアルタイムで収
録し、記憶させ、その記憶されたデータから主装置の挙
動と環境を的確に監視するシステムを提供することにあ
る。
【0017】この発明の目的はまた、監視している本装
置の測定されたデータを、本装置の稼動について予め設
定されている設定値と比較し、測定データの値が設定値
の範囲内であるか、あるいは範囲を超えるものであるか
を、表示することのできる精密電子機器の挙動と環境監
視システムを提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ために、この発明の精密電子機器の挙動と環境監視シス
テムは、この分野に該当する製造装置あるいは検査装置
等の本装置に近接して配置する複数個のセンサ、例えば
振動センサ、磁場センサ、温度センサ、騒音センサある
いは風速センサ等と、これらのセンサのそれぞれによっ
て得た各別の測定データをリアルタイム処理してフリー
エ解析処理することと、フリーエ解析処理したデータを
履歴データとして保存することと、この履歴データをモ
ニター表示することと、主装置が正常に作動している時
に得た前記それぞれのデータを設定値として、その設定
値と稼動中に本装置から得たそれぞれの履歴データとを
相互に比較することと、これら比較データにより本装置
の挙動あるいは周囲の環境に変化を見出したときに、外
部およびモニターに異常を示す信号を出力することとか
ら成るものである。
【0019】
【実施例】この発明の好ましい実施態様を図面について
詳細に説明する。図1は、この発明の精密電子機器の挙
動と環境監視システムの略ブロック図である。
【0020】図1に示すように、この発明のシステム1
0は、精密電子機器(主装置)Pの周辺に配置して、そ
の挙動および周囲の環境を情報として読み取る測定機器
部Mと、この測定機器部Mの得た情報を処理するコンピ
ュータシステム部Cとから構成してある。
【0021】主装置Pの本体の周辺に配置する測定機器
部Mは、主装置Pの作動時に発生する音響その他の雑音
を集音するマイクロフォン12、磁場センサ13、主装
置Pそれ自体に取り付けることができる本体振動センサ
14、また主装置Pの設置部位の振動センサ15、周囲
温度を測定する温度センサ16、主装置Pの設置室内の
風速センサ17等とすることができる。
【0022】マイクロフォン12によって集音された信
号は騒音センサ20に送られ、増幅およびA/C/F特
性の補正処理が行われ、磁場センサ13は検出した磁界
の強さを磁場センサ21に供給されて増幅及びフィルタ
処理される。また、本体振動センサ14と設置部位の振
動センサ15との出力は、それぞれ振動センサ22に導
かれ、増幅及びフィルタ処理される。
【0023】騒音センサ20、磁場センサ21および振
動センサ22は、それぞれ受信した入力信号を、例えば
2分あるいは5分等の一定時間毎にその変動幅を換算し
て、フーリエ変換処理し、温度センサ16および風速セ
ンサ17の出力信号、および主装置Pからの出力トリガ
信号とともにコンピュータシステム部Cのターミナル3
0に送られる。
【0024】図2に示すように、コンピュータシステム
部Cはターミナル30が受けたそれぞれの電気的アナロ
グ量を示す信号をデイジタル量に変換するためにA/D
変換器32と、変換器32からの磁場、温度、風速等の
第一のリアルタイムデータと、振動および騒音等の第二
のリアルタイムデータを収集するデータ収集回路34に
送られる。
【0025】第一と第二のリアルタイムデータはそれぞ
れハードデスク36に履歴データとして保存され、ハー
ドウエアモニター37において、必要に応じてそれぞれ
のデータを表示させることができるようにしてある。
【0026】第一のリアルタイムデータ、すなわち磁
場、温度および風速などのデータと、第二のリアルタイ
ムデータ、すなわち振動、騒音等のデータとは主装置P
について予め設定されている環境および挙動に関する一
定の数値を記憶させ、両リアルタイムの収集値を設定さ
れている数値と比較器38によって比較させる。
【0027】データ収集回路34からの第一および第二
のリアルタイムデータは、それぞれモニター37に送ら
れて表示される一方、比較器38に前もって記憶させた
主装置Pの正常作動時における所定の設定値と比較され
た環境および挙動データは判定器39によって許容値の
範囲以内であるか、否かについて判定され、その判定結
果はモニター37に送られて表示される。
【0028】この判定器39による判定の結果の如何に
より、例えば、その測定値が設定値の80%未満であれ
ば、正常値であるとして、たとえば「青色」、また設定
値の80%以上であれば、たとえば「赤色」を表示灯4
0に点灯する。
【0029】ハードデスクに記憶された第一および第二
のリアルタイムデータのうち、最も新しいデータを読込
装置41に記憶させ、そのうちの磁場データを変動幅算
出器42に送り、さらに読込装置41に記憶された温度
と風速データとはそのまま履歴更新器43に送られ、ま
た振動と騒音データはFFT解析器44で、振動のピー
クホールド処理、騒音の加算平均処理を行った後に、履
歴更新器43に送られる。
【0030】このようにして履歴更新器43は主装置P
の挙動と環境について測定された最新のデータを、例え
ば一日の履歴、あるいは一週間の履歴などとして更新す
る。
【0031】
【発明の作用と効果】この発明の精密電子機器の挙動と
環境監視システムは、以上に詳しく説明したように、監
視の対象となる主装置、すなわち精密電子機器の外部か
ら受ける変動及び主装置の作動の異常等の、いわゆる挙
動データを直に把握して、主装置を内外の変動から保護
することに資するとともに、主装置によって完成された
製品の出荷後の挙動をもチェックすることができるもの
である。
【0032】さらに、この発明のシステムによって保存
された各種のデータは、予め設定された設定値と比較さ
れ、その比較値が設定値と甚だしく異なるときには、そ
の異常を表示することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の測定機器部を示す略ブロック図であ
る。
【図2】この発明のコンピュータシステム部を示す略ブ
ロック図である。
【符号の説明】
C コンピュータシステム部 M 測定機器部 P 精密電子機器(主装置) 10 主装置の挙動と環境監視システム 12 マイクロフォン 13 磁場センサ 14 本体振動センサ 15 設置部位の振動センサ 16 温度センサ 17 風速センサ 20 騒音センサ 21 磁場センサ 22 振動センサ 30 コンピュータシステム部のターミナル 32 A/D変換器 34 データ収集回路 36 ハードデスク 37 ハードウェアモニター 38 比較器 39 判定器 40 表示灯 41 読込装置 42 変動幅算出器 43 履歴更新器 44 FFT解析器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】精密電子機器の周辺に複数個の測定機器を
    配置して成る測定機器部と、前記測定機器部の前記測定
    機器の各々が前記精密電子機器の作動およびその周辺の
    環境の変化を検出した情報の測定データを信号としてコ
    ンピュータシステム部において処理するためにリアルタ
    イム処理することと、前記コンピュータシステム部にお
    いて前記リアルタイム処理された測定データ信号をフリ
    ーエ変換処理することと、前記フリーエ変換処理された
    データを履歴データとして保存することと、前記履歴デ
    ータをモニターに表示することと、前記精密電子機器の
    正常な作動データと前記履歴データとを比較すること
    と、前記比較によって得た前記作動データに対して前記
    履歴データが異なるか否かを検出する判定器を設けたこ
    とと、前記判定器によって得た結果が設定された正常値
    であるか、否かを表示する装置とから成る精密電子機器
    の挙動と環境監視システム。
  2. 【請求項2】前記測定機器を少なくともマイクロフォ
    ン、磁場センサ、振動センサ、温度センサ及び風速セン
    サの内から選択するものとする請求項1に記載の精密電
    子機器の挙動と環境監視システム。
  3. 【請求項3】前記コンピュータシステム部に前記センサ
    から送られた電気的アナログ信号をデジタル量に変換す
    るA/D変換器を配置して成る請求項1に記載の精密電
    子機器の挙動と環境監視システム。
  4. 【請求項4】前記マイクロフォンによって集音された信
    号を騒音センサに送るようにした請求項2に記載の精密
    電子機器の挙動と環境監視システム。
  5. 【請求項5】前記コンピュータシステム部に履歴データ
    を更新するための更新器を設けて成る請求項3に記載の
    精密電子機器の挙動と環境監視システム。
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