JP2009130346A - Method of preventing chattering of air cleaner head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、最近のデジタル電子機器及び半導体部品の小型化、微細化、高度化の開発・発展に伴い、益々空気中の微細ダストの存在やその付着が、製品の品質や保留り、更には、製造工程の安定化や寿命迄にも、大きな影響を与える事で、それらの付着微細ダスト14を除去するエアクリーナ装置の稼動トラブルを防止する方法に関するものである。 With the recent development and development of miniaturization, miniaturization, and sophistication of digital electronic devices and semiconductor components, the presence and adhesion of fine dust in the air is increasingly affected by the quality and retention of products. Further, the present invention relates to a method for preventing an operation trouble of an air cleaner device that removes the attached
特に、それらデジタル電子機器の中で、ウエハや基板そして電子部品及び液晶ガラス(以下、平面板16と呼称)等の表面上の付着微細ダスト14の剥離やその飛散微細ダスト15の捕集を安定させ、向上させる方法として、エアクリーナ装置におけるクリーナヘッド下部の平面板16のチャタリング(異常振動)と貼り付きに拠る一時停止等の防止方法、及び走行方向に関するものである。 In particular, among these digital electronic devices, it is possible to stabilize the separation of
従来から利用されている半導体製造装置におけるプッシュ・プル式エアクリーナ装置は図1に表示する様な構成で成り立っている。その構成は、クリーナヘッド1とプレッシャ及び、バキュームのエア源であるブロワ2、クリーナヘッド1の供給加圧エアを浄化するHEPAフィルタ3、各クリーナヘッドから吸引された微細ダストを捕集するプレフィルタ4、風量(圧力)を調整する風量調整バルブ5、及び、これらを接続するホース・パイプ6、等である。 A push-pull type air cleaner apparatus in a semiconductor manufacturing apparatus that has been conventionally used is configured as shown in FIG. The structure includes a
この方式は、クローズループ(閉回路)方式であり、1台のブロワ2に加圧エアの供給・噴出と微細ダストを吸引するバキューム機能を有したエア循環方式である為、クリーンルーム等への設置においても、室内のエアバランスを崩すことなく、設備コストも安価な利点がある。 This method is a closed loop (closed circuit) method, and it is an air circulation method that has a vacuum function to supply and eject pressurized air to one
ブロワ2の昇圧時には、エアの圧縮熱でエア温度が上昇するので、温度影響を受け易い平面板16や部品・材料等に対しては、留意する必要がある。 When the pressure of the
次に従来のエアクリーナヘッド1の断面形状を図2に表示する。その断面形状は、プレッシャ室7とその噴出口10、両側にバキュウーム室(1)8とその吸込口(1)11を有して、平滑平面なダスト捕集面9からなる。 Next, the cross-sectional shape of the conventional
エアの流れは、図3に表示する様に、搬送ローラ25上を走行中の平面板16の表面上に、クリーンな加圧エアをプレッシャ室7から噴出口10を経由して、上部から噴き付け、付着微細ダスト14に衝撃力を与えることで、飛散させて、噴出口10の両端に設けた吸込口(1)11から飛散微細ダスト15を吸引捕集するシステムになっている。 As shown in FIG. 3, the flow of air is sprayed from above on the surface of the
従来のエアクリーナ装置において、搬送ローラ25上を走行して来る平面板16が噴出口10の真下に来ると、図3で表示する様に、噴出した加圧エアは、上部から付着微細ダスト14に衝撃力を与えて、付着面から剥離させ、そして浮遊させて、吸引口(1)11迄移動して、飛散微細ダスト15を、吸引するシステムになっている。 In the conventional air cleaner apparatus, when the
又、図4で表示する様に、平面板16の先端が、噴出口10の真下に来ると、加圧エアが平面板16の下側に廻り込み、エアバランスの乱れに因り、チャタリング(異常振動)や、平面板16が吸込口(1)11に貼り付いてしまう現象が発生して、生産ラインを一時的に停止させるトラブルを起こし、解消が必要になる。 Also, as shown in FIG. 4, when the tip of the
更には、平面板16の先端が、噴出口10の真下の位置に来ると、加圧エアの噴出流が平面板16の先端部の前進を遮る為に、この場合にも生産ラインを一時的に停止させるトラブルを起こし、解消が必要になる。 Furthermore, when the tip of the
このチャタリング(異常振動)と吸込口(1)11への貼り付きに拠る一時停止等の発生は、図5に表示する様に、平面板16の最後端が、噴出口10の真下を通過する時にも存在して、同様の現象が発生し、トラブルの解消が必要になる。 As shown in FIG. 5, the chattering (abnormal vibration) and the temporary stop due to the sticking to the suction port (1) 11 occur such that the rear end of the
最近は、平面板16の厚さが0.5mm前後と益々薄くなる傾向が顕著になり、このチャタリング(異常振動)や貼り付きに拠る一時停止等のトラブルの発生が多くなってきている。 Recently, the tendency for the thickness of the
そこで、平面板16のチャタリング(異動振動)や貼り付きに拠る一時停止等を無くして、飛散微細ダスト15の捕集効率を低下させない、安定した稼動率が、要望されている。 Therefore, there is a demand for a stable operating rate that eliminates chattering (moving vibration) of the
本発明は、図6に表示する様に、従来のエアクリーナヘッド1に替えて、傾斜噴出口18を有する新クリーナヘッド17を採用して、対象となる平面板16の下部に、バキュームヘッド20を配置した構成からなる。 As shown in FIG. 6, the present invention adopts a
バキュームヘッド20は、平面板16の走行方向に複数の吸込口(2)22を有するバキューム室(2)21と平面板16を支持する受けローラ23を有する構造を有し、更に、バキューム室(2)の適切な位置に吸込風量を調整する風量調整弁(2)24を設けた構造からなる。 The
チャタリング(異常振動)の最大の原因は、対象となる平面板16の厚さが益々薄くなり、自重も軽くなってきている為に、エアの流れの影響を受け易くなる。
特に、新クリーナヘッド17のダスト捕集面9と平面板16の間隔は2mmと狭く、加圧エアの流れと吸込口(1)の吸込流のエアバランスが乱れ易く、先端部の挿入時や端末部の搬出時に、顕著に発生する。The biggest cause of chattering (abnormal vibration) is that the thickness of the target
In particular, the distance between the
そして、次に多いトラブルは新エアクリーナヘッド17の吸込口(1)の吸込エア流に平面板16が貼り付いて、生産ラインが一時停止してしまう事である。
本発明は、これらのトラブルを解消することを最大のポイントと考えて、その解決策に焦点を当てたものである。And the next most trouble is that the
The present invention considers that the most important point is to eliminate these troubles, and focuses on the solution.
そこで、図6で表示する様に、新エアクリーナヘッド17の吸込口(1)11側に平面板16が吸込まれ、貼り付いて一時停止する事とチャタリング(異常振動)を防止する為に、平面板16の下部側にバキュームヘッド20を設ける事で、著しく改善が出来ると判明した。 Therefore, as shown in FIG. 6, the
その場合、バキュームヘッド20のバキューム室(2)21内に設けられた風量調整弁(2)24で、平面板16の持上がりを防ぐ為に、下側から引張る吸込風量を適切に調整する事で、平面板16の上下のエアバランスが調整され、そこに適切な上下のエアバランス比率が存在する事も見出した。 In this case, the air volume adjusting valve (2) 24 provided in the vacuum chamber (2) 21 of the
これは、ダスト捕集面9と平面板16の間隔が1〜2mmと極めて狭い為に、前後に位置する吸込口(1)11の吸込風量の影響を敏感に受け易い。 特に、平面板16が薄く、軽量化すればする程、吸込口(1)11に吸込まれ易く、エアバランスの乱れに拠る貼り付き状態が発生する。 Since the space | interval of the
亦、平面板16をこの噴出流部に走行させる場合は、噴出流の流れ方向に走行する様にすれば、追い風となり、よりチャタリング(異常振動)や貼り付きに拠る一時停止等の発生を抑止する事も判明した。 亦 When the
本発明に拠る効果の一つ目は、平面板16の新エアクリーナヘッド17のチャタリング(異常振動)や吸込口(1)11に貼り付きに拠る一時停止等の発生が著しく激減する事である。 The first effect of the present invention is that the occurrence of chattering (abnormal vibration) of the new
亦、平面板16を傾斜噴出口18の流れ方向に挿入して走行する事で、より流れがスムーズになり、前述のチャタリング(異常振動)や貼り付きに拠る一時停止等の発生率の減少に貢献している事である。 亦 By inserting the
効果の二つ目は、平面板16の上下のエアバランスが改善することで、付着微細ダスト14の剥離効率や飛散微細ダスト15の捕集効率の各々の向上にも効果があり、品質の維持と生産ラインの稼働率の向上と安定に貢献出来る事である。 The second effect is that the air balance between the upper and lower surfaces of the
発明を実施するための最良の形態は、図6に示す様に、傾斜噴出口18を有する新エアクリーナヘッド17と、この下部に設置したバキュームヘッド20の間を対象となる平面板16を傾斜噴出口18の流れ方向に合わせ、挿入走行させる事が、チャタリング(異常振動)と吸込口(1)11への貼り付きに拠る一時停止等を防止し、激減させる最良形態である事を見出した。 In the best mode for carrying out the invention, as shown in FIG. 6, a
バキュームヘッド20には、バキューム室(2)21に複数の吸込口(2)22を有し、受けローラ23と風量調整弁(2)24を設けた構造にして、平面板16の上下のエアバランスを調整する事で、平面板16が最適に、スムーズに走行出来るポイントを把握して、生産ラインの安定した稼動に貢献する。 The
そこで、適切な諸寸法を決定すべく、実験装置を作成して、実験を行なって、その実験結果を検証する。
実験用新エアクリーナ装置のクリーナヘッドは、図11に表示する様に、傾斜噴出口18の傾斜角度θを60°にして、バキュームヘッド20の有無の実験装置(A)、(B)と図2に表示する様な従来装置の3種類に、ライン速度νを変えて、下記2項目の評価実験を実施した。Therefore, in order to determine appropriate dimensions, an experimental device is created, an experiment is performed, and the experimental result is verified.
As shown in FIG. 11, the cleaner head of the new experimental air cleaner apparatus has the inclination angle θ of the
1.評価項目
(1)基材(平面板16)のチャタリングの有無(目視)
(2)基板(平面板16)の吸込口(1)11への貼り付き状態有無(目視)1. Evaluation item (1) Presence / absence of chattering of substrate (planar plate 16)
(2) Presence / absence of sticking of substrate (planar plate 16) to suction port (1) 11 (visual observation)
2.テスト条件
(1)基材(平面板16):PETフィルム
(2)噴出エア圧力 :15kpa
(3)基材とギャップ :H1=約1〜2.5mm
(4)ライン速度 :20m/minと30m/min
(5)基材の走行回数 :各100回2. Test conditions (1) Base material (planar plate 16): PET film (2) Blowing air pressure: 15 kpa
(3) Base material and gap: H 1 = about 1 to 2.5 mm
(4) Line speed: 20 m / min and 30 m / min
(5) Number of travels of substrate: 100 times each
3.実験装置の種類
(1)実験装置(A):噴出口溝幅:W1=1.0mm,噴出口角度:θ=60°
:プレッシャ室角度:θ=60°
:吸込口溝幅:W2=3.0mm,吸込口溝幅:W3=1.5mm
:バキュームヘッド有,(吸込口溝幅:W4=3.0mm)
(2)実験装置(B):噴出口溝幅:W1=1.0mm,噴出口角度:θ=60°
:プレッシャ室角度:θ=60°
:吸込口溝幅:W2=3.0mm,吸込口溝幅:W3=1.5mm
:バキュームヘッド無
(3)実験装置(C):噴出口幅:W1=1.0mm,噴出口角度:θ=90°
:プレッシャ室角度:θ=90°
:吸込口溝幅:W2=W3=3.0mm,
:バキュームヘッド無
※ 各実験装置の寸法記号は、図11で表示する。
※ 亦、実験装置(C)は、従来装置を示す。3. Type of experimental apparatus (1) Experimental apparatus (A): outlet groove width: W 1 = 1.0 mm, outlet angle: θ = 60 °
: Pressure chamber angle: θ = 60 °
: Suction port groove width: W 2 = 3.0 mm, Suction port groove width: W 3 = 1.5 mm
: With vacuum head (suction port groove width: W 4 = 3.0 mm)
(2) Experimental apparatus (B): outlet groove width: W 1 = 1.0 mm, outlet angle: θ = 60 °
: Pressure chamber angle: θ = 60 °
: Suction port groove width: W 2 = 3.0 mm, Suction port groove width: W 3 = 1.5 mm
: No vacuum head (3) Experimental device (C): Outlet width: W 1 = 1.0 mm, Outlet angle: θ = 90 °
: Pressure chamber angle: θ = 90 °
: Suction groove width: W 2 = W 3 = 3.0 mm
: No vacuum head * The dimensions of each experimental device are shown in Fig. 11.
* IV, experimental device (C) is a conventional device.
実験結果から本発明装置は、従来装置に比べて、チャタリング(異常振動)も貼り付きに拠る一時停止が皆無となり、当所の目的を充分に達成出来るものと判断する。
バキュームヘッド20の存在は、その効果は著しく、製造工程の安定化と稼動効率の向上に、更には、コストダウンにも貢献出来る。From the experimental results, it is determined that the device according to the present invention has no chattering (abnormal vibration) due to sticking, and can sufficiently achieve the purpose of the present invention.
The presence of the
産業上の利用可能性は、まず第一に、半導体の基板や付加価値の高いフィルムやガラス板や薄い板状物等の表面上に付着した微細ダストのクリーニング装置に最適と考えられる。
中でも、液晶テレビやプラズマテレビ等の益々の大型化に伴う設備投資の拡大化により、これらの平面板16としての大きな寸法に、益々0.5mm前後の薄いガラス板への需要の拡大が予想される。Industrial applicability is considered to be optimal for a cleaning apparatus for fine dust adhered on the surface of a semiconductor substrate, a high value-added film, a glass plate, a thin plate or the like.
In particular, due to the expansion of capital investment accompanying the increasing size of liquid crystal televisions and plasma televisions, it is expected that the demand for thin glass plates with a size of around 0.5 mm will increase further due to the large dimensions of these
本発明の新エアクリーナ装置は、平面板16としてのガラス板の幅が、2〜3mになっても、加圧エアが均一に噴出する方法を考慮すれば、容易に対応が可能になる。
現在では、ガラス板の幅が、1.5m位までは、稼動中であり、今後の大型化に利用される可能性は、大きいと予測出来る。Even if the width of the glass plate as the
At present, the glass plate is in operation until the width of the glass plate is about 1.5 m, and the possibility of being used for future enlargement can be predicted to be large.
その他の分野としては、印画紙や高級画紙、或いは、医薬品やナノテク製品・部材等への適用も視野にはいる。 As other fields, application to photographic paper, high-quality paper, pharmaceuticals, nanotech products, and components is also in view.
1 エアクリーナヘッド
2 ブロワ
3 HEPA フィルタ
4 プレ フィルタ
5 風量調整バルブ
6 ホース・パイプ
7 プレッシャ室
8 バキューム室(1)
9 ダスト捕集面
10 噴出口
11 吸込口(1)
12 エアの流れ
13 渦流
14 付着微細ダスト
15 飛散微細ダスト
16 平面板
17 新エアクリーナヘッド
18 傾斜噴出口
19 風量調整弁(1)
20 バキュームヘッド
21 バキューム室(2)
22 吸込口(2)
23 受けローラ
24 風量調整弁(2)
25 搬送ローラDESCRIPTION OF
9
12
20
22 Suction port (2)
23 Receiving
25 Transport roller
Claims (2)
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