JPH0534264A - 微粒子検出器のノズルの位置合わせ治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 微粒子検出器の組み立て作業において、噴射
ノズルと排出ノズルの位置合わせを正確、かつ容易にな
しうる治具を提供する。 【構成】 治具２は、噴射ノズル12の噴射孔121 に嵌合
する先端部23と、排出ノズル13の排出孔131 に嵌合し、
レーザビームＬを通過させるレーザ孔222 、およびこれ
を通過するレーザビームを観察する観察窓223 とを有す
る胴部22とよりなり、先端部と胴部とを結合する結合部
に噴射ノズルの先端を位置決めする第１の段差231 と、
排出孔の中間に設けられる第３の段差134 に対応して、
胴部の中間に、ギャップＧに対して胴部を位置決めする
第２の段差221 とをそれぞれ設けて構成される。 【効果】 治具は簡易な構造で、使用方法は容易であ
り、両ノズルの位置合わせ作業を短時間で正確に行うこ
とができ、微粒子検出器の生産性の向上に寄与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、微粒子検出器におけ
るノズルの位置合わせ治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ＩＣなどの微小で精密な部品はク
リーンルームで製造され、クリーンルームに存在する塵
埃などの微粒子は微粒子検出器により測定され、清浄度
が管理されている。図２は微粒子検出器の検出セル１の
構造を示す。(a) は検出セル１の断面図で、貫通孔111
と空間部112 とを有する筐体11に対して、噴射ノズル12
と排出ノズル13とが、それぞれのフランジ122,132 でボ
ルト123,133 を用いて固定される。噴射ノズル12に吸入
されたサンプルエアＳ_A は、その噴射孔121 より空間部
112に噴射され、排出ノズル13の排出孔131 より外部に
排出される。これに対して、レーザ管141 と外部ミラー
142 がそれぞれ光軸調整具143 と側板144 により支持さ
れ、外部ミラー形式のレーザ発振器14が構成される。レ
ーザ発振器の発振したレーザビームＬは、噴射ノズル12
と排出ノズル13の先端間のギャップＧを通り、ここを流
れるサンプルエアＳ_Aに対して直角に交差する。交差し
た領域を検出領域Ｄとし、Ｄにおけるレーザビームの散
乱光を図示しない受光器により受光して、サンプルエア
Ｓ_A に含まれた微粒子が検出される。クリーンルーム内
のエアは多量であり、これに含まれている微粒子を検出
するには、検出セル内にできるだけ多量のサンプルエア
を吸入して処理することが必要である。このための一方
法として、噴射ノズルの噴射孔121 と排出ノズルの排出
孔131 は、断面を図２(b),(c) に示すような長方形（実
際には両端が半円形）としてサンプルエアＳ_A の流量を
増加し、また、長方形の長辺をレーザビームＬの方向に
一致させて、検出領域Ｄを拡張する方法が行われてい
る。

【０００３】さて、上記の検出セル１は各部が高精度に
加工されているが、しかし、これらにはある程度の公差
があり、これを組み立てたときは各部の位置関係が微妙
に変わって所定の測定精度がえられない。なかでもノズ
ル部分の位置合わせが特に重要である。すなわち図２
(b),(c) のように、噴射孔121 、排出孔131 、ギャップ
ＧおよびレーザビームＬの相互間の中心合わせや、レー
ザビームＬに対する両ノズルの方向合わせであり、また
ギャップＧを所定の間隔寸法とすることである。従来の
組み立て作業においては、検出セル１に対して両ノズル
をフリーに装着し、隙間ゲージによりギャップＧを計測
しながら、両ノズルまたはその一方を軸方向に移動して
ギャップＧが所定の値となるように調整する。ついで、
レーザビームＬを発振させ、工具顕微鏡により両ノズル
の先端付近を観察し、レーザビームＬがギャップＧの中
心を通るように両ノズルを上下に移動する。さらに、排
出孔131 を下から覗き、両ノズルまたはその一方を移動
または回動しながら、噴射孔121 と排出孔131 およびレ
ーザビームＬの三者の中心合わせと、レーザビームＬに
対する両ノズルの方向合わせがなされ、その位置に両ノ
ズルを固定する方法がとられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のノズル
の位置合わせ方法は、隙間ゲージや工具顕微鏡を必要と
し、また排出孔を下から覗くなど面倒な作業で、時間が
長くかかるばかりでなく精度が良好ではない。以上に対
して、ノズルの位置合わせを短時間で正確に行うことが
できる治具が要請されている。この発明は以上に鑑みて
なされたもので、微粒子検出器の組み立て作業におい
て、噴射ノズルと排出ノズルの位置合わせを正確、かつ
容易になしうる治具を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するノズルの位置合わせ治具（以下単に治具とい
う）であって、噴射ノズルの噴射孔に嵌合する先端部
と、排出ノズルの排出孔に嵌合し、レーザビームを通過
させるレーザ孔、およびレーザ孔を通過するレーザビー
ムを観察する観察窓とを有する胴部とよりなる。先端部
と胴部とを結合する結合部に噴射ノズルの先端を位置決
めする第１の段差と、排出孔の中間に設けられる第３の
段差に対応して、胴部の中間に、ギャップ部に対して胴
部を位置決めする第２の段差とをそれぞれ設けて構成さ
れる。

【０００６】

【作用】上記の治具によるノズルの位置合わせ方法を説
明する。検出セルの組み立てにおいて、まず排出ノズル
をフリーに装着し、その排出孔を通して治具を検出セル
内に挿入する。第２の段差が第３の段差に当接した位置
に停止すると、胴部がギャップ部に対して位置決めさ
れ、レーザ孔がレーザビームの位置にほぼ一致する。観
察窓より観察しながら、レーザビームがレーザ孔を通過
する（両者が平行となる）ように治具を移動または回動
する。治具の胴部は排出孔に嵌合しているので、排出ノ
ズルも同様に動き、排出孔の長辺がレーザビームに平行
となる。ついで、噴射ノズルを検出セル内に挿入して治
具の先端部を噴射孔に嵌入させ、噴射ノズルの先端を第
１の段差に当接させると、両ノズルの先端間のギャップ
の寸法が所定の値となるとともに、噴射孔の長辺がレー
ザビームに平行となって両ノズルが位置決めされる。こ
の状態で噴射ノズルを検出セルに固定し、ついで、排出
孔より治具を抜き取り、排出ノズルを検出セルに固定す
ると位置合わせ作業が終了する。以上の位置合わせ治具
は簡易な構造で、使用方法は容易であり、両ノズルの位
置合わせ作業を短時間で正確に行うことができる。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示し、(a) は外
観図、(b)は噴射ノズルと排出ノズルに対する位置合わ
せ治具の寸法を示す断面図、(c) は位置合わせ手順を示
すフローチャートである。

【０００８】図１(a),(b) において、位置合わせ治具２
は適当なフランジ21に胴部22を固定し、その上に先端部
23が結合される。先端部23と胴部22の断面は、それぞれ
噴射ノズル12の噴射孔121 と、排出ノズル13の排出孔13
1 に嵌合するものとする。先端部23は胴部22より細く、
これらの結合部は第１の段差231 をなし、これにより噴
射ノズル12の先端が位置決めされる。胴部22の上部には
レーザビームＬを通過させるレーザ孔222 とこれを観察
するための観察窓223 が設けられる。また、胴部22には
その上端より長さＤ₁ の位置に第２の段差221 を設け、
これより下側を太くする。一方、排出孔131 には、両ノ
ズルの先端間のギャップの寸法をＧとし、排出ノズル13
の先端よりＤ₂ （＝Ｄ₁ −Ｇ）の位置に第３の段差134
が設けられる。以上のように各部の寸法をとると、排出
孔131 を通して治具２を検出セル内に挿入することがで
き、挿入された治具の第２の段差221 が排出孔の第３の
段差13が当接したとき、ギャップＧに対して胴部22が位
置決めされ、レーザ孔222 がレーザビームＬの位置にほ
ぼ一致するものである。なお、上記の治具２を適用する
には、微粒子検出器側に上記の第３の段差134を設ける
ほか、移動または回動した各ノズルの固定方法などにつ
いて考慮することが必要であるが、ここでは説明を省略
する。

【０００９】図１(c) により、上記の治具２によるノズ
ルの位置合わせ手順を説明する。検出セルの組み立てに
おいて、まず、検出セル１に排出ノズル13をフリーに装
着する。治具２を排出孔131 を通して検出セル内に挿
入し、第２の段差221 が第３の段差134 に当接した位
置で、治具２を一時停止する。ここでレーザビームＬ
を発振して、観察窓223 より観察しながら、治具２を
移動または回動して、レーザビームＬがレーザ孔222 を
通る位置で停止する。ここで、検出セル1 に噴射ノズ
ル12を挿入し、その噴射孔121 に治具２の先端部23を嵌
入する。噴射ノズル12の先端が第１の段差231 に当接
した位置において、噴射ノズルを検出セルに固定する
。排出孔より治具を抜き取って排出ノズルを検出セル
に固定すると両ノズルの位置合わせが終了する。

【００１０】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明によるノ
ズルの位置合わせ治具は簡易な構造で、使用方法は容易
であり、噴射ノズルと排出ノズルの位置合わせ作業を短
時間で正確に行うことができるもので、微粒子検出器の
生産性の向上に寄与するところには大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例を示し、(a) は外観図、
(b) は噴射ノズルと排出ノズルに対する位置合わせ治具
の寸法を示す断面図、(c)は位置合わせ手順を示すフロ
ーチャートである。

【図２】 微粒子検出器の検出セルの構造を示し、(a)
は検出セルの断面図、(b),(c) は噴射孔と排出孔の断面
形状と、レーザビームの位置関係の説明図である。

【符号の説明】

１…検出セル、11…筐体、111 …貫通孔、112 …空間
部、12…噴射ノズル、121 …噴射孔、122 …フランジ、
123 …ボルト、13…排出ノズル、131 …排出孔、132…
フランジ、133 …ボルト、134 …第３の段差、14…レー
ザ発振器、141 …レーザ管、142 …外部ミラー、143…
光軸調整具、144 …側板、２…位置合わせ治具、21…フ
ランジ、22…胴部、221 …第２の段差、222 …レーザ
孔、223 …観察窓、23…先端部、231 …第１の段差、Ｌ
…レーザビーム、Ｄ…検出領域、Ｇ…ノズル間のギャッ
プ、Ｄ₁,Ｄ₂ …長さ、〜…フローチャートのステッ
プ番号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 長方形断面の噴射孔を有し、サンプルエ
   アを検出セル内に噴射する噴射ノズルと、該噴射孔より
   やや大きい長方形断面の排出孔を有し、該サンプルエア
   を外部に排出する排出ノズルを具備し、該両ノズルの先
   端の間のギャップ部を通過する前記サンプルエアに対し
   て、外部ミラー形式のレーザ発振器により、前記長方形
   断面の長軸方向にレーザビームを直交させ、該レーザビ
   ームの散乱光を受光して微粒子を検出する微粒子検出器
   において、前記噴射孔に嵌合する先端部と、前記排出孔
   に嵌合し、前記レーザビームを通過させるレーザ孔、お
   よび該レーザ孔を通過するレーザビームを観察する観察
   窓とを有する胴部とよりなり、該先端部と該胴部とを結
   合した結合部に前記噴射ノズルの先端を位置決めする第
   １の段差と、前記排出孔の中間に設けられる第３の段差
   に対応して、該胴部の中間に、前記ギャップ部に対して
   該胴部を位置決めする第２の段差とをそれぞれ設けて構
   成されたことを特徴とする、微粒子検出器のノズルの位
   置合わせ治具。