JP4404257B2 - Corona discharge ionizer - Google Patents

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  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Description

本発明は、電界ノイズに影響を受けやすい被除電物に配慮したコロナ放電型イオナイザに関する。   The present invention relates to a corona discharge ionizer that takes into account an object to be discharged that is easily affected by electric field noise.

半導体等の電子デバイス(以下、単に電子デバイスという)の製造プロセスにおいて、この電子デバイスに静電気が発生すると、電子デバイスが高電圧静電気により静電破壊されるという障害、または、気体中に浮遊する微粒子が電子デバイスの半導体回路に吸引付着して半導体回路の短絡を引き起こすという障害(以下、これらを単に静電気障害という)が起こる。このような静電気障害が、電子デバイスの製造歩留りを低下させる大きな原因となっている。
この問題は、クリーンルーム内の浮遊物を全て除去できれば解決できるが実際上困難であり、そこで電子デバイスに帯電する静電気を除電することにより解決を図っている。
In the manufacturing process of an electronic device such as a semiconductor (hereinafter simply referred to as an electronic device), if static electricity is generated in the electronic device, the electronic device is damaged due to high-voltage static electricity, or fine particles suspended in a gas Causes a failure (hereinafter referred to simply as an electrostatic failure) that causes a short circuit of the semiconductor circuit by attracting and adhering to the semiconductor circuit of the electronic device. Such static electricity failure is a major cause of decreasing the manufacturing yield of electronic devices.
This problem can be solved if all the floating substances in the clean room can be removed, but it is practically difficult. Therefore, the problem is solved by eliminating static electricity charged in the electronic device.

除電には従来からコロナ放電型イオナイザが広く用いられている。コロナ放電により生成されたプラスイオンまたはマイナスイオンは、被除電物へ到達するように噴射され、製造中の電子デバイスに吹き付けられる。この際、場合によっては被除電物へ向けて送風することもある。そして、吹き付けられたイオンにより、電子デバイスに帯電する電荷と異極のイオンを結合させることで除電し、静電気障害の発生を未然に防止している。   Conventionally, corona discharge ionizers have been widely used for static elimination. The positive ions or the negative ions generated by the corona discharge are jetted so as to reach the object to be neutralized and sprayed on the electronic device being manufactured. At this time, in some cases, air may be blown toward the object to be discharged. Then, the sprayed ions combine the charges charged in the electronic device with ions of different polarity, thereby eliminating static electricity and preventing the occurrence of static electricity failure.

このようなコロナ放電型イオナイザでは直流電源電圧を用いる方式と交流電源電圧を用いる方式とがあるが、交流型のコロナ放電型イオナイザでは、特に周波数の設定に配慮する必要がある。交流電圧の周波数は、具体的には約10kHzよりも低周波数の交流電圧を印加する。これはプラスイオンとマイナスイオンとの再結合を防止するためである。交流電圧の周波数が約10kHzを下回るならば、たとえば、プラス電圧の間に生成されたプラスイオンはクーロン力により加速して十分遠くに射出されているため、後に生成されるマイナスイオンにより再結合されるというような事態はなく、除電能力に変化はない。しかしながら、約10kHzを上回るとプラスイオンの生成直後ですぐマイナスイオンが生成されて近傍にある異極同士のイオンで再結合され、イオンの射出量、ひいては被除電物への到達量が減少する。したがって、交流周波数を10kHzより下回るように設定する必要がある。   In such a corona discharge ionizer, there are a method using a DC power supply voltage and a method using an AC power supply voltage. However, in the AC corona discharge ionizer, it is particularly necessary to consider the frequency setting. Specifically, the AC voltage has a frequency lower than about 10 kHz. This is to prevent recombination of positive ions and negative ions. If the frequency of the AC voltage is lower than about 10 kHz, for example, the positive ions generated during the positive voltage are accelerated by the Coulomb force and ejected sufficiently far, so that they are recombined by the negative ions generated later. There is no such situation that there is no change in the static elimination capability. However, if the frequency exceeds about 10 kHz, negative ions are generated immediately after the generation of positive ions and recombined with ions of different polarities in the vicinity, and the amount of ions ejected and thus the amount reaching the object to be removed decreases. Therefore, it is necessary to set the AC frequency to be lower than 10 kHz.

しかしながら、低周波数交流型のコロナ放電型イオナイザではプラスイオンとマイナスイオンとを交互に効率良く照射するが、コロナ放電による電界や、プラスイオンとマイナスイオンにより形成される電界のため、電界ノイズが発生する。
この点について図を参照しつつ説明する。図5はコロナ放電型イオナイザによる電界ノイズを検出する実験装置の説明図である。
実験装置は、コロナ放電型イオナイザ10およびノイズセンサ20を備え、コロナ放電型イオナイザ10のイオン噴射時に発生する電界ノイズをノイズセンサ20が検出するようにした装置である。コロナ放電型イオナイザ10は、図5で示すように、交流電源1、送風管2、電圧供給線3、送風手段4、エミッタ5、対向リング電極6を備えている。そして、被除電物のあるべき位置にノイズセンサ20を配置している。
However, the low-frequency AC type corona discharge ionizer efficiently irradiates positive ions and negative ions alternately, but electric field noise is generated due to the electric field generated by the corona discharge and the electric field formed by the positive ions and the negative ions. To do.
This point will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is an explanatory diagram of an experimental apparatus for detecting electric field noise by a corona discharge ionizer.
The experimental apparatus includes a corona discharge ionizer 10 and a noise sensor 20, and the noise sensor 20 detects electric field noise generated when ions are ejected from the corona discharge ionizer 10. As shown in FIG. 5, the corona discharge ionizer 10 includes an AC power source 1, a blower tube 2, a voltage supply line 3, a blower unit 4, an emitter 5, and a counter ring electrode 6. And the noise sensor 20 is arrange | positioned in the position where a to-be-eliminated object should be.

交流電源1は電圧供給部であり、エミッタ5に高電圧を印加する。
送風管2は、送風手段4から加圧送風された圧縮空気を送風口2aから噴射する。この送風管2はグランド接地されてゼロ電位とされており、エミッタ5から発生する電界をシールドしている。
電圧供給線3は交流電源1からの交流電圧をエミッタ5に印加する。この電圧供給線3は、送風管2の外側から管内へ引き込まれるように設けられる。
送風手段4は、コンプレッサやファンであり、送風管2内を加圧する。これら送風管2と送風手段4とで、エミッタ5側からノイズセンサ20(被除電物)側へ向けて送風する送風部を形成する。
エミッタ5は先端に針状部が形成されている。エミッタ5は、送風管2内に配置され、送風管2内で電圧供給線3と電気的に接続されている。そして、エミッタ5の先端が送風管2の送風口から突出するように設けられる。
対向リング電極6は対向電極の具体例であり、グランド接地されてゼロ電位とされている。対向リング電極6は高電圧が印加されるエミッタ5との間に高圧電界を形成する。なお、リング状に限定する主旨ではなく、針状・網状等の対向電極としても良い。
The AC power source 1 is a voltage supply unit, and applies a high voltage to the emitter 5.
The blower pipe 2 injects compressed air, which is pressurized and blown from the blower 4, from the blower opening 2 a. The blower pipe 2 is grounded to a zero potential, and shields the electric field generated from the emitter 5.
The voltage supply line 3 applies an AC voltage from the AC power source 1 to the emitter 5. The voltage supply line 3 is provided so as to be drawn into the tube from the outside of the blower tube 2.
The blowing means 4 is a compressor or a fan, and pressurizes the inside of the blowing pipe 2. The blower 2 and the blower 4 form a blower that blows air from the emitter 5 side toward the noise sensor 20 (object to be discharged).
The emitter 5 has a needle-like portion at the tip. The emitter 5 is disposed in the air duct 2 and is electrically connected to the voltage supply line 3 in the air duct 2. Then, the tip of the emitter 5 is provided so as to protrude from the blower opening of the blower tube 2.
The counter ring electrode 6 is a specific example of the counter electrode, and is grounded to zero potential. The counter ring electrode 6 forms a high voltage electric field with the emitter 5 to which a high voltage is applied. In addition, it is good also as a counter electrode, such as a needle shape and a net shape, not the main point limited to a ring shape.

続いて動作・実験について概略説明する。
送風手段4により送風管2内が加圧されて送風口2aから送風される。送風される気体は非反応性ガスや空気などである。このような状況下、交流電源1から電圧供給線3を介してエミッタ5に交流の高電圧が印加されると、エミッタ5の周辺はコロナ放電によりプラズマ状態となって空気または非反応性ガスの気体分子からプラスイオンと電子が生成され、電子が他の分子に付着してマイナスイオンを生成する(以下プラスイオンまたはマイナスイオンを総称するときは単にイオンという。)。
Next, the operation and experiment will be outlined.
The blower 2 is pressurized by the blower 4 and blown from the blower opening 2a. The gas blown is a non-reactive gas or air. Under such circumstances, when an AC high voltage is applied to the emitter 5 from the AC power source 1 through the voltage supply line 3, the periphery of the emitter 5 becomes a plasma state by corona discharge, and air or a non-reactive gas is generated. Positive ions and electrons are generated from gas molecules, and the electrons attach to other molecules to generate negative ions (hereinafter, when positive ions or negative ions are collectively referred to as ions).

まず、プラスの高電圧が印加されたならば、生成されたプラスイオンはプラスの電界から受けるクーロン力により射出され、続いて、マイナスの高電圧が印加されたならば、生成されたマイナスイオンがマイナスの電界から受けるクーロン力により射出される。このように交流電圧ではプラスイオンとマイナスイオンとが交互に生成されるため、イオンバランスを均衡させるという利点がある。   First, if a positive high voltage is applied, the generated positive ions are ejected by the Coulomb force received from the positive electric field. Subsequently, if a negative high voltage is applied, the generated negative ions are Injected by Coulomb force received from a negative electric field. As described above, since positive ions and negative ions are alternately generated in the AC voltage, there is an advantage of balancing the ion balance.

さて、コロナ放電型イオナイザ10からノイズセンサ20にイオンを噴射するが、この噴射時に発生している電界ノイズをノイズセンサ20により計測する。このノイズセンサ20は本体内に電界を形成する構成とし、電界ノイズにより影響される本体内の電界の変動を検出するものであり、電界の変動を電界ノイズ電圧として出力する。電界ノイズ電圧の挙動について図を参照しつつ説明する。図6は電界ノイズ電圧−交流電圧周波数特性図である。   Now, ions are ejected from the corona discharge ionizer 10 to the noise sensor 20, and the electric field noise generated during the ejection is measured by the noise sensor 20. The noise sensor 20 is configured to form an electric field in the main body, detects electric field fluctuation in the main body affected by electric field noise, and outputs the electric field fluctuation as electric field noise voltage. The behavior of the electric field noise voltage will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is an electric field noise voltage-AC voltage frequency characteristic diagram.

図6でも明らかなように、周波数が1000Hz以上の場合は電界ノイズ電圧は殆ど検出されないが、周波数がそれ以下になると周波数が低くなるにつれて次第に電界ノイズが増大している。つまり低周波数時には電界ノイズが大きい。これは、低周波数になればなるほどマイナスイオンとプラスイオンとの生成間隔が長くなって再結合等が発生することなくイオンを噴射し、これら多量のイオン間に発生する電界の影響が増大すること、などが一因と考えられる。このようにコロナ放電型イオナイザ10では低周波数で電界ノイズが問題になることが実験的に知見されている。
このような状況に鑑み、本発明者等はコロナ放電型イオナイザの電界ノイズについて鋭意研究実験を行い、この電界ノイズについて考察した論文を非特許文献1として開示している。
As apparent from FIG. 6, when the frequency is 1000 Hz or higher, the electric field noise voltage is hardly detected, but when the frequency is lower than that, the electric field noise gradually increases as the frequency decreases. That is, the electric field noise is large at low frequencies. This is because the lower the frequency, the longer the interval between negative ions and positive ions, so that ions are ejected without causing recombination, and the influence of the electric field generated between these large amounts of ions increases. , Etc. are considered to be a cause. Thus, it has been experimentally found that the electric field noise becomes a problem at a low frequency in the corona discharge ionizer 10.
In view of such a situation, the present inventors have conducted earnest research and experiments on the electric field noise of the corona discharge ionizer, and disclosed a paper considering this electric field noise as Non-Patent Document 1.

長尾諭志、岡野一雄、「コロナ放電型イオナイザが発生するノイズに及ぼす電源周波数の影響」、平成15年9月11日、2003年静電気学会全国大会講演集Atsushi Nagao, Kazuo Okano, “Effect of power frequency on noise generated by corona discharge ionizer”, September 11, 2003, Annual Meeting of the Japan Society of Electrostatics

さて、コロナ放電型イオナイザ10が最も使用される電子デバイスの製造ラインでは、電子デバイスの製造プロセスの見直しが鋭意行われており、例えば、電子デバイスの検査時に静電気障害の発生を確実に防止するため、検査の最中でもコロナ放電型イオナイザ10による除電を行いたいという要請がある。
しかしながら、交流型のコロナ放電型イオナイザ10では先に説明したように電界ノイズが発生し、この電界ノイズの影響により電子デバイスが影響を受けて誤動作し、検査ができない場合があるという問題があった。特に各種ある電子デバイスの中では、電界を利用するFET(特にMOSFET)の時には誤動作が顕著であった。
また、先に図6を用いて説明したように高周波数ならば電界ノイズの発生が少ないが、逆に高周波数では再結合によりイオン発生量が少なくなるという問題もあった。
Now, in the electronic device manufacturing line where the corona discharge ionizer 10 is most used, the electronic device manufacturing process has been intensively reviewed. For example, in order to reliably prevent the occurrence of an electrostatic failure during the inspection of the electronic device. During the inspection, there is a request to eliminate static electricity with the corona discharge ionizer 10.
However, as described above, the AC corona discharge ionizer 10 generates electric field noise, and there is a problem that the electronic device may be affected by the influence of the electric field noise to malfunction and cannot be inspected. . In particular, among various types of electronic devices, malfunctions are prominent when using FETs (particularly MOSFETs) that use electric fields.
Further, as described above with reference to FIG. 6, the occurrence of electric field noise is small at a high frequency, but there is a problem that the amount of ions generated is reduced by recombination at a high frequency.

そこで商用電源周波数(50Hz/60Hz)で電界ノイズが発生しない、または、電界ノイズの発生を極力抑えるようなコロナ放電型イオナイザが必要とされていた。このようなコロナ放電型イオナイザでは電圧の周波数変換が不要となり、装置の簡素化が図れるという利点もあり、そのためにも電界ノイズに影響されることなく除電するような商用交流電源型のコロナ放電型イオナイザの開発が喫緊の課題となっていた。   Therefore, there has been a need for a corona discharge ionizer that does not generate electric field noise at commercial power supply frequencies (50 Hz / 60 Hz) or suppresses generation of electric field noise as much as possible. Such a corona discharge ionizer has the advantage of eliminating the need for voltage frequency conversion and simplifying the device. For this reason, a commercial AC power supply type corona discharge type that eliminates static electricity without being affected by electric field noise. The development of ionizers has become an urgent issue.

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電源周波数に影響されることなく電界ノイズの発生を低減させるコロナ放電型イオナイザを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a corona discharge ionizer that reduces the occurrence of electric field noise without being affected by the power supply frequency.

本発明の請求項1に係るコロナ放電型イオナイザは、
コロナ放電により生成したイオンを被除電物へ照射するコロナ放電型イオナイザにおいて、
先端に針状部が形成されるエミッタと、
エミッタに交流電圧を印加する電圧供給部と、
交流電圧が印加されるエミッタとの間に電界を形成する対向電極と、
対向電極と被除電物との間に配置されて接地される網状体と、
を備え、
エミッタの端部から網状体までの距離をL とし、また、網状体から被除電物までの距離をL としたとき、L >L を満たすようにエミッタ、網状体および被除電物が配置され、
コロナ放電によりプラスイオンまたはマイナスイオンを生成する際に発生する電界を網状体の静電シールド効果により網状体までで遮断し、網状体から被除電物へはプラスイオンおよびマイナスイオンを到達させることを特徴とする。
The corona discharge ionizer according to claim 1 of the present invention is
In the corona discharge ionizer that irradiates the object to be neutralized with ions generated by corona discharge,
An emitter having a needle-like portion formed at the tip;
A voltage supply for applying an alternating voltage to the emitter;
A counter electrode that forms an electric field with an emitter to which an alternating voltage is applied;
A mesh body disposed between the counter electrode and the object to be discharged and grounded;
With
The distance from the end of the emitter to the meshwork and L E, also when the distance from the meshwork to the neutralization product was L P, the emitter so as to satisfy L E> L P, the mesh-like body and the electric charge removal Is placed,
The electric field generated when generating positive ions or negative ions by corona discharge is blocked by the network by the electrostatic shield effect of the network, and positive ions and negative ions can reach the object to be discharged from the network. Features.

また、本発明の請求項2に係るコロナ放電型イオナイザは、
請求項1に記載のコロナ放電型イオナイザにおいて、
前記網状体は、板状の網状体であることを特徴とする。
The corona discharge ionizer according to claim 2 of the present invention is
In the corona discharge ionizer according to claim 1,
The net-like body is a plate-like net-like body.

また、本発明の請求項3に係るコロナ放電型イオナイザは、
請求項1に記載のコロナ放電型イオナイザにおいて、
前記網状体は、前記エミッタから被除電物までの空間を覆う筒形状または錐形状の網状体であり、網状体の底面を被除電物に対向させ、エミッタの端部から網状体の底面までの距離をL とし、また、網状体の底面から被除電物までの距離をL としたことを特徴とする。
A corona discharge ionizer according to claim 3 of the present invention is
In the corona discharge ionizer according to claim 1,
The mesh body, mesh body der of cylindrical or conical shape that covers the space from the emitter to the neutralization product is, the bottom surface of the mesh body is opposed to the electric charge removal, from the end of the emitter to the bottom surface of the mesh body the distance and L E, further characterized in that the distance from the bottom surface of the mesh body to the neutralization product was L P.

また、本発明の請求項4に係るコロナ放電型イオナイザは、
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のコロナ放電型イオナイザにおいて、
前記エミッタが管内に位置するとともに前記エミッタの先端が送風口から突出し、送風口が前記対向電極と対向し、かつ接地により前記網状体と同電位となる送風管と、
送風管の内部流路と連通し、送風管へ送風する送風手段と、
を備え、
送風手段により送風管内部が加圧送風されて送風するときに、前記エミッタの周囲を経て送風口から被除電物に向けて送風し、かつエミッタから送風管へ向けて発生する電界を静電シールド効果により送風管が遮蔽することを特徴とする。
The corona discharge ionizer according to claim 4 of the present invention is
In the corona discharge ionizer according to any one of claims 1 to 3,
A blower tube in which the emitter is located in the tube and the tip of the emitter protrudes from the blower port, the blower port is opposed to the counter electrode, and has the same potential as the mesh by grounding;
A blowing means that communicates with the internal flow path of the blower pipe and blows air to the blower pipe;
With
When the inside of the air pipe is pressurized and blown by the air blowing means, the electric field is generated from the air outlet to the object to be discharged through the periphery of the emitter, and the electric field generated from the emitter to the air pipe is electrostatically shielded. The air duct is shielded by the effect .

以上のような本発明によれば、電源周波数に影響されることなく電界ノイズの発生を低減させるコロナ放電型イオナイザを提供することができる。   According to the present invention as described above, it is possible to provide a corona discharge ionizer that reduces the occurrence of electric field noise without being affected by the power supply frequency.

続いて、本発明を実施するための最良の形態について図に基づいて説明する。図1は本形態のコロナ放電型イオナイザ10Aの構成図である。
本形態のコロナ放電型イオナイザ10Aは、図1で示すように、交流電源1、送風管2、電圧供給線3、送風手段4、エミッタ5、対向リング電極6、網状体7を備えている。そして、コロナ放電型イオナイザ10Aは、被除電物30にイオンを吹き付けて除電する、というものである。
被除電物30は、例えば、電子デバイスの製造工場において、製造ラインを流れる電子デバイスなどであり、正電荷あるいは負電荷の何れか一方に帯電している。この傾向は、例えば製造装置や製造ライン等の機械に起因するものである。ここでは、説明の具体化のため、被除電物30は負電荷が多く帯電しているとして説明する。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a corona discharge ionizer 10A of this embodiment.
As shown in FIG. 1, the corona discharge ionizer 10 </ b> A of this embodiment includes an AC power source 1, a blower tube 2, a voltage supply line 3, a blower unit 4, an emitter 5, a counter ring electrode 6, and a mesh body 7. The corona discharge ionizer 10 </ b> A discharges ions by spraying ions to the object 30 to be discharged.
The object to be neutralized 30 is, for example, an electronic device that flows through a production line in an electronic device manufacturing factory, and is charged with either a positive charge or a negative charge. This tendency is attributed to, for example, a machine such as a manufacturing apparatus or a manufacturing line. Here, for the sake of concrete explanation, it is assumed that the object to be neutralized 30 is charged with a lot of negative charges.

本形態は、図5で示した従来技術のコロナ放電型イオナイザ10に加えて、エミッタ5と被除電物30との間に板状の網状体7を配置して接地した点が新規な点である。さらに好ましくは、エミッタ5の端部(針先)から網状体7までの距離をLとし、また、網状体7から被除電物30までの距離をLとしたとき、L >L を満たすようにした。そしてこのL を可能な限り小さくする、つまり、網状体7を被除電物30に可能な限り近づけるようにした。 In this embodiment, in addition to the corona discharge ionizer 10 of the prior art shown in FIG. 5, a plate-like mesh body 7 is arranged between the emitter 5 and the object to be discharged 30 and grounded. is there. More preferably, the distance of the end of the emitter 5 (needle point) to net body 7 and L E, also when the distance from the meshwork 7 until the neutralization was 30 was L P, L E> L P It was made to satisfy. And as small as possible this L P, that is, the mesh body 7 as close as possible to the object to be electric charge removal 30.

このような本形態では、網状体7が静電シールド体として機能して、エミッタ5の端部から網状体7までに存在する電界を網状体7がシールドし、網状体7から被除電物30までの空間に侵入させないようにするため、被除電物30まで電界が到達しなくなる。
また、被除電物30がマイナスに帯電している場合、網状体7は静電誘導によりプラスに帯電するため、網状体7に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンのうち、網状体7ではマイナスイオンが優先的に吸引され、また、プラスイオンは網状体7で斥力が加わって吸引されないで通過し、被除電物30に優先的にプラスイオンが到達し、被除電物30が除電される。
In this embodiment, the mesh body 7 functions as an electrostatic shield body, and the mesh body 7 shields the electric field existing from the end of the emitter 5 to the mesh body 7. Therefore, the electric field does not reach the object 30 to be removed.
In addition, when the object to be neutralized 30 is negatively charged, the mesh body 7 is positively charged by electrostatic induction. Therefore, of the positive ions and negative ions that have reached the mesh body 7, negative ions are present in the mesh body 7. The positive ions are preferentially attracted, and the positive ions pass through the reticulate 7 without being attracted, and the positive ions preferentially reach the object 30 to be neutralized, and the object 30 is neutralized.

なお、本形態では各種の変形が可能であり、例えば、図1では送風を送風管2および送風手段4からなる送風部により行っているが、送風が無くともイオンはクーロン力により噴射されるため、送風手段4を取り去ってエミッタ5を単に管で包囲した構成としても良い。
また、網状体7を十分広くすることで、電界が確実にシールドされるため、シールド機能も兼ねていた送風管2を取り去り、さらにエミッタ上方に送風手段を配置する構成を採用し、この送風手段が被除電物30に向けて送風するようにしても良い。これら構成は適宜選択されるが、被除電物30の上方を十分広い面積を有する網状体7が覆うようにすれば、電界ノイズを遮断し、本発明の効果を奏しうる。
Various modifications can be made in this embodiment. For example, in FIG. 1, air is blown by a blower unit including the blower pipe 2 and the blower unit 4. The emitter 5 may be removed to simply surround the emitter 5 with a tube.
Further, since the electric field is surely shielded by sufficiently widening the mesh body 7, the structure in which the blower pipe 2 that also functions as a shield is removed and the blower means is disposed above the emitter is adopted. However, you may make it blow toward the to-be-eliminated object 30. FIG. These configurations are selected as appropriate. However, if the mesh body 7 having a sufficiently large area covers the object to be neutralized 30, the electric field noise can be cut off and the effects of the present invention can be achieved.

以上説明した本形態のコロナ放電型イオナイザ10Aは、商用電源の低周波数の交流電圧でイオンを発生しても被除電物30まで電界ノイズが到達しなくなり、例えばMOSFET等電界に影響されやすい被除電物30を、除電と同時に検査できるようになり、使用の幅が広まった。   In the corona discharge ionizer 10A of the present embodiment described above, even if ions are generated with a low-frequency AC voltage of a commercial power supply, electric field noise does not reach the object 30, and for example, a charge removal that is easily affected by an electric field such as a MOSFET. The object 30 can be inspected simultaneously with static elimination, and the range of use has been widened.

続いて、本発明を実施するための他の形態について図に基づき説明する。図2は他の形態のコロナ放電型イオナイザ10Bの構成図である。
本形態のコロナ放電型イオナイザ10Bは、図2で示すように、交流電源1、送風管2、電圧供給線3、送風手段4、エミッタ5、対向リング電極6、円錐台形網状体8を備えている。そして、コロナ放電型イオナイザ10Bは、被除電物30にイオンを吹き付けて除電する。被除電物30は、正電荷あるいは負電荷の何れか一方に帯電しているが、説明の具体化のため、被除電物30は負電荷が多く帯電しているものとして説明する。
Next, another embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of another embodiment of the corona discharge ionizer 10B.
As shown in FIG. 2, the corona discharge ionizer 10 </ b> B of this embodiment includes an AC power source 1, a blower tube 2, a voltage supply line 3, a blower unit 4, an emitter 5, a counter ring electrode 6, and a frustoconical mesh body 8. Yes. Then, the corona discharge ionizer 10 </ b> B discharges ions by spraying ions on the object to be removed 30. Although the object to be neutralized 30 is charged with either a positive charge or a negative charge, for the sake of concrete explanation, it is assumed that the object to be neutralized 30 is charged with a lot of negative charges.

本形態は、先に図1を用いて説明したコロナ放電型イオナイザ10Aの板状の網状体7に代えて円錐台形の形状を有する円錐台形網状体8を配置した点が新規な点である。そして、円錐台形網状体8の上側開口部には対向リング電極6が固着されて、円錐台形網状体8と対向リング電極6とは電気的に接続され、さらに対向リング電極が接地されることで円錐台形網状体8も接地されたものである。円錐台形網状体8の上側開口の位置を送風管2の送風口2aよりも充分に高い位置に配置すれば、エミッタ5は送風管2および円錐台形網状体8の静電シールド機能により遮蔽されて外部に電界が到達しなくなる。   This embodiment is novel in that a frustoconical mesh body 8 having a frustoconical shape is arranged in place of the plate-like mesh body 7 of the corona discharge ionizer 10A described above with reference to FIG. The counter ring electrode 6 is fixed to the upper opening of the frustoconical mesh body 8, the frustoconical mesh body 8 and the counter ring electrode 6 are electrically connected, and the counter ring electrode is grounded. The frustoconical mesh body 8 is also grounded. If the position of the upper opening of the frustoconical mesh body 8 is arranged at a position sufficiently higher than the air outlet 2 a of the air duct 2, the emitter 5 is shielded by the electrostatic shielding function of the air duct 2 and the frustoconical mesh body 8. The electric field does not reach the outside.

さらに好ましくは、エミッタ5の端部(針先)から円錐台形網状体8の底面(被除電物30と対向する面)までの距離をLとし、また、円錐台形網状体8の底面から被除電物30までの距離をLとしたとき、L >L を満たすようにした。そしてこのL を可能な限り小さくする、つまり、円錐台形網状体8の底面と被除電物30との間の距離はできるだけ短くするというものであり、このようなコロナ放電型イオナイザ10Bでは静電シールド効果が高くなり、電界ノイズの除去能力を高めることができる。 More preferably, the distance of the end of the emitter 5 (needle point) to the bottom surface of the frustoconical mesh body 8 (the surface facing the object of electric charge removal 30) and L E, also be from the bottom of the frustoconical mesh body 8 When the distance to the static elimination object 30 is L P , L E > L P is satisfied. And as small as possible this L P, i.e., the distance between the bottom and the electric charge removal 30 of frustoconical meshwork 8 is intended that as short as possible, the electrostatic In such corona discharge type ionizers 10B The shielding effect is enhanced, and the ability to remove electric field noise can be enhanced.

このような本形態のコロナ放電型イオナイザ10Bを稼働してイオンを被除電物30に照射すると、円錐台形網状体8が静電シールド体として機能して、エミッタ5の端部から円錐台形網状体8の中に存在する電界を円錐台形網状体8がシールドするため、被除電物30まで電界が到達しなくなる。
また、被除電物30がマイナスに帯電している場合、円錐台形網状体8の底面は静電誘導によりプラスに帯電するため、マイナスイオンは円錐台形網状体8に優先的に吸引され、また、プラスイオンは円錐台形網状体8に吸引されないで通過し、被除電物30が除電される。
When the corona discharge ionizer 10B of this embodiment is operated to irradiate the object 30 with the ions, the truncated cone network 8 functions as an electrostatic shield, and the truncated cone network from the end of the emitter 5 is used. Since the frustoconical mesh body 8 shields the electric field existing in the electric field 8, the electric field does not reach the object 30 to be neutralized.
In addition, when the object to be neutralized 30 is negatively charged, the bottom surface of the frustoconical mesh body 8 is positively charged by electrostatic induction, so negative ions are preferentially attracted to the frustoconical mesh body 8, The positive ions pass through the frustoconical mesh body 8 without being attracted, and the object to be neutralized 30 is neutralized.

なお、本形態では各種の変形が可能であり、例えば、図2では送風を送風管2および送風手段4により行っているが、図1の形態と同様に、送風手段4を取り去ってエミッタ5を単に管で包囲しても良い。
また、円錐台形網状体8により覆われて電界が確実にシールドされるため、シールド機能も兼ねていた送風管2を取り去り、さらにエミッタ上方に送風手段を配置する構成を採用し、この送風手段が被除電物30に向けて送風するようにしても良い。
さらにまた、円錐台形網状体8の形状は円錐台形に限定されるものではなく、エミッタ5から被除電物までの空間を覆う筒形状または錐形状の網状体とすれば良い。筒は円筒・多角筒の採用が可能である。錐は円錐・多角錐の採用が可能である。
また、円錐台形網状体8の上側開口部が対向リング電極6と同等の形状であるため、対向リング電極6を省いて、円錐台形網状体8を接地するようにしても良い。
これら構成は適宜選択されるが、エミッタ5を確実に覆うような網状体とすれば、電界ノイズを遮断し、本発明の効果を奏しうる。
Various modifications can be made in this embodiment. For example, in FIG. 2, air is blown by the blower pipe 2 and the blower 4, but the blower 4 is removed and the emitter 5 is removed as in the embodiment of FIG. It may be simply surrounded by a tube.
In addition, since the electric field is reliably shielded by being covered with the truncated cone-shaped mesh body 8, a configuration is adopted in which the blower pipe 2 that also functions as a shield is removed, and a blower is disposed above the emitter. You may make it blow toward the to-be-eliminated object 30. FIG.
Furthermore, the shape of the frustoconical mesh body 8 is not limited to the frustoconical shape, but may be a cylindrical or cone-shaped net that covers the space from the emitter 5 to the object to be discharged. The cylinder can be a cylinder or a polygonal cylinder. The cone can be a cone or polygonal cone.
Further, since the upper opening of the frustoconical mesh body 8 has the same shape as the counter ring electrode 6, the counter ring electrode 6 may be omitted and the frustoconical mesh body 8 may be grounded.
These configurations are appropriately selected. However, if a net is used so as to cover the emitter 5 reliably, electric field noise can be cut off and the effects of the present invention can be achieved.

以上説明した本形態のコロナ放電型イオナイザ10Bも、商用電源の低周波数の交流電圧でイオンを発生しても被除電物30まで電界ノイズが到達しなくなり、例えばMOSFET等電界に影響されやすい被除電物30を、除電と同時に検査できるようになり、使用の幅が広まった。
また、円錐台形網状体8は基本的にエミッタ5により発生する電界が外部へ漏れないようにシールドして電界が円錐台形網状体8の外側に到達させないようにするため、必要最小限の容積とすれば良く、図1で示した板状の網状体7よりも小型化が可能である。
The corona discharge ionizer 10B of the present embodiment described above also prevents the electric field noise from reaching the target object 30 even if ions are generated with a low frequency AC voltage of a commercial power supply, and for example, the static elimination that is easily influenced by the electric field such as a MOSFET. The object 30 can be inspected simultaneously with static elimination, and the range of use has been widened.
The frustoconical mesh body 8 is basically shielded so that the electric field generated by the emitter 5 does not leak to the outside, so that the electric field does not reach the outside of the frustoconical mesh body 8. What is necessary is that the size can be reduced as compared with the plate-like mesh body 7 shown in FIG.

続いて、本発明をより具体的に構成し、具体的な数値を以てその効果を検証するための実施例であるコロナ放電型イオナイザについて図を参照しつつ説明する。図3は、実施例1のコロナ放電型イオナイザの構成図、図4は実施例1による電界ノイズ電圧−電源周波数特性図である。本実施例は、先に説明した最良の形態を具体的に検証するために組み立てたものである。
このコロナ放電型イオナイザ10Aは、図3で示すように、交流電源1、送風管2、電圧供給線3、送風手段4、エミッタ5、対向リング電極6、板状の網状体7を備えている(図1と同一の構成である)。そして、被除電物のあるべき位置にノイズセンサ20を配置している。
このようなコロナ放電型イオナイザ10Aでエミッタ5に印加する交流電圧の周波数を変えて、ノイズセンサ20がどのような電界ノイズ電圧を出力するかを網状体7の有無で比較した。
Next, a corona discharge ionizer which is an embodiment for configuring the present invention more specifically and verifying the effect with specific numerical values will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a configuration diagram of the corona discharge ionizer according to the first embodiment, and FIG. 4 is an electric field noise voltage-power frequency characteristic diagram according to the first embodiment. The present embodiment is assembled in order to specifically verify the best mode described above.
As shown in FIG. 3, the corona discharge ionizer 10 </ b> A includes an AC power source 1, a blower tube 2, a voltage supply line 3, a blower unit 4, an emitter 5, a counter ring electrode 6, and a plate-like net member 7. (It is the same structure as FIG. 1). And the noise sensor 20 is arrange | positioned in the position where a to-be-eliminated object should be.
With such a corona discharge ionizer 10A, the frequency of the AC voltage applied to the emitter 5 was changed, and the electric field noise voltage output by the noise sensor 20 was compared based on the presence or absence of the mesh 7.

図4からも明らかなように、従来技術(つまり網状体7がない状態)の場合にはある特定周波数以下では電界ノイズ電圧が検出されるが、本実施例1では、周波数によらず電界ノイズ電圧が検出されず、商用電源周波数(50Hz/60Hz)の印加電圧による交流型のコロナ放電型イオナイザ10Aとすることも可能であることが知見された。   As is apparent from FIG. 4, in the case of the conventional technique (that is, in the state where the mesh body 7 is not present), the electric field noise voltage is detected below a certain specific frequency. It has been found that an AC type corona discharge ionizer 10A using a commercial power supply frequency (50 Hz / 60 Hz) applied voltage can be used without detecting the voltage.

以上、本発明のコロナ放電型イオナイザ10A,10Bについて説明した。本形態ではエミッタに印加する交流電圧の周波数によることなく、電界ノイズの発生を抑え、例えば、被除電物がMOSFETのように電界ノイズの影響を受けやすいものであっても、除電することができる。   The corona discharge ionizers 10A and 10B of the present invention have been described above. In this embodiment, the generation of electric field noise is suppressed without depending on the frequency of the AC voltage applied to the emitter, and for example, even if the object to be discharged is susceptible to electric field noise such as a MOSFET, it can be discharged. .

本発明を実施するための最良の形態のコロナ放電型イオナイザの構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the corona discharge type ionizer of the best form for implementing this invention. 他の形態のコロナ放電型イオナイザの構成図である。It is a block diagram of the corona discharge type ionizer of another form. 実施例1のコロナ放電型イオナイザの構成図である。1 is a configuration diagram of a corona discharge ionizer of Example 1. FIG. 実施例1による電界ノイズ電圧−交流電圧周波数特性図である。It is an electric field noise voltage-AC voltage frequency characteristic figure by Example 1. FIG. コロナ放電型イオナイザによる電界ノイズを検出する実験装置の説明図である。It is explanatory drawing of the experimental apparatus which detects the electric field noise by a corona discharge type | mold ionizer. 電界ノイズ電圧−交流電圧周波数特性図である。It is an electric field noise voltage-AC voltage frequency characteristic figure.

符号の説明Explanation of symbols

10A,10B:コロナ放電型イオナイザ
1:交流電源
2:送風管
2a:送風口
3:電圧供給線
4:送風手段
5:エミッタ
6:対向リング電極
7:網状体
8:円錐台形網状体
20:ノイズセンサ
30:被除電物
10A, 10B: Corona discharge type ionizer 1: AC power supply 2: Blower tube 2a: Blower port 3: Voltage supply line 4: Blowing means 5: Emitter 6: Counter ring electrode 7: Mesh body 8: frustoconical mesh body 20: Noise Sensor 30: Charged object

Claims (4)

コロナ放電により生成したイオンを被除電物へ照射するコロナ放電型イオナイザにおいて、
先端に針状部が形成されるエミッタと、
エミッタに交流電圧を印加する電圧供給部と、
交流電圧が印加されるエミッタとの間に電界を形成する対向電極と、
対向電極と被除電物との間に配置されて接地される網状体と、
を備え、
エミッタの端部から網状体までの距離をL とし、また、網状体から被除電物までの距離をL としたとき、L >L を満たすようにエミッタ、網状体および被除電物が配置され、
コロナ放電によりプラスイオンまたはマイナスイオンを生成する際に発生する電界を網状体の静電シールド効果により網状体までで遮断し、網状体から被除電物へはプラスイオンおよびマイナスイオンを到達させることを特徴とするコロナ放電型イオナイザ。
In the corona discharge ionizer that irradiates the object to be neutralized with ions generated by corona discharge,
An emitter having a needle-like portion formed at the tip;
A voltage supply for applying an alternating voltage to the emitter;
A counter electrode that forms an electric field with an emitter to which an alternating voltage is applied;
A mesh body disposed between the counter electrode and the object to be discharged and grounded;
With
The distance from the end of the emitter to the meshwork and L E, also when the distance from the meshwork to the neutralization product was L P, the emitter so as to satisfy L E> L P, the mesh-like body and the electric charge removal Is placed,
The electric field generated when generating positive ions or negative ions by corona discharge is blocked by the network by the electrostatic shield effect of the network, and positive ions and negative ions can reach the object to be discharged from the network. Characteristic corona discharge ionizer.
請求項1に記載のコロナ放電型イオナイザにおいて、
前記網状体は、板状の網状体であることを特徴とするコロナ放電型イオナイザ。
In the corona discharge ionizer according to claim 1,
The corona discharge ionizer is characterized in that the mesh body is a plate-like mesh body.
請求項1に記載のコロナ放電型イオナイザにおいて、
前記網状体は、前記エミッタから被除電物までの空間を覆う筒形状または錐形状の網状体であり、網状体の底面を被除電物に対向させ、エミッタの端部から網状体の底面までの距離をL とし、また、網状体の底面から被除電物までの距離をL としたことを特徴とするコロナ放電型イオナイザ。
In the corona discharge ionizer according to claim 1,
The mesh body, mesh body der of cylindrical or conical shape that covers the space from the emitter to the neutralization product is, the bottom surface of the mesh body is opposed to the electric charge removal, from the end of the emitter to the bottom surface of the mesh body the distance and L E, also corona discharge ionizer, characterized in that the distance from the bottom surface of the mesh body to the neutralization product was L P.
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のコロナ放電型イオナイザにおいて、
前記エミッタが管内に位置するとともに前記エミッタの先端が送風口から突出し、送風口が前記対向電極と対向し、かつ接地により前記網状体と同電位となる送風管と、
送風管の内部流路と連通し、送風管へ送風する送風手段と、
を備え、
送風手段により送風管内部が加圧送風されて送風するときに、前記エミッタの周囲を経て送風口から被除電物に向けて送風し、かつエミッタから送風管へ向けて発生する電界を静電シールド効果により送風管が遮蔽することを特徴とするコロナ放電型イオナイザ
In the corona discharge ionizer according to any one of claims 1 to 3,
A blower tube in which the emitter is located in the tube and the tip of the emitter protrudes from the blower port, the blower port is opposed to the counter electrode, and has the same potential as the mesh by grounding;
A blowing means that communicates with the internal flow path of the blower pipe and blows air to the blower pipe;
With
When the inside of the air pipe is pressurized and blown by the air blowing means, the electric field is generated from the air outlet to the object to be discharged through the periphery of the emitter, and the electric field generated from the emitter to the air pipe is electrostatically shielded. A corona discharge ionizer characterized in that the air duct is shielded by the effect .
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