JPH0770348B2 - イオナイザー用放電電極の製造方法 - Google Patents
イオナイザー用放電電極の製造方法Info
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- JPH0770348B2 JPH0770348B2 JP4258945A JP25894592A JPH0770348B2 JP H0770348 B2 JPH0770348 B2 JP H0770348B2 JP 4258945 A JP4258945 A JP 4258945A JP 25894592 A JP25894592 A JP 25894592A JP H0770348 B2 JPH0770348 B2 JP H0770348B2
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- Japan
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- discharge electrode
- silicon
- ionizer
- outer peripheral
- peripheral surface
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- Ceramic Products (AREA)
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオナイザーに用いら
れる放電電極の製造方法に関するものである。
れる放電電極の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】米国特許３，５８５，４４８号に開示さ
れているように、イオナイザーは放電電極を有してい
る。この放電電極に高電圧を付与することにより、放電
電極の先端でコロナ放電を起こさせ、この先端近傍の空
気の分子をイオン化し、正イオンと負イオンを発生させ
る。これらイオンは空気中に浮遊し、物体の表面に生じ
た静電気を除去する。すなわち、上記浮遊イオンのうち
静電気と極性が異なるイオンが、この静電気と結び付い
て静電気を中和するのである。上記放電電極は、一般的
に、導電性に優れたステンレス、タングステン、チタン
等の金属材料により形成されている。放電電極の先端の
金属元素は、コロナ放電に伴って空中に飛散する。この
ため、上記イオナイザーを半導体製造工場のクリーンル
ーム内で用いると、上記飛散した金属原子が半導体に混
入したり付着し、半導体の品質低下を招いた。
れているように、イオナイザーは放電電極を有してい
る。この放電電極に高電圧を付与することにより、放電
電極の先端でコロナ放電を起こさせ、この先端近傍の空
気の分子をイオン化し、正イオンと負イオンを発生させ
る。これらイオンは空気中に浮遊し、物体の表面に生じ
た静電気を除去する。すなわち、上記浮遊イオンのうち
静電気と極性が異なるイオンが、この静電気と結び付い
て静電気を中和するのである。上記放電電極は、一般的
に、導電性に優れたステンレス、タングステン、チタン
等の金属材料により形成されている。放電電極の先端の
金属元素は、コロナ放電に伴って空中に飛散する。この
ため、上記イオナイザーを半導体製造工場のクリーンル
ーム内で用いると、上記飛散した金属原子が半導体に混
入したり付着し、半導体の品質低下を招いた。
【０００３】そこで、珪素からなる放電電極が開発され
ている。珪素の飛散は半導体製造に悪影響を与えないの
で、上記問題を解決している。
ている。珪素の飛散は半導体製造に悪影響を与えないの
で、上記問題を解決している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、珪素か
らなる放電電極はもろく、製造からイオナイザーにセッ
トするまでのハンドリングの際に、ひび割れや、このひ
び割れの進行に伴う折れ等の損傷を受け易いという欠点
があった。
らなる放電電極はもろく、製造からイオナイザーにセッ
トするまでのハンドリングの際に、ひび割れや、このひ
び割れの進行に伴う折れ等の損傷を受け易いという欠点
があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
の問題を解決するためになされたもので、その要旨は、
珪素からなる棒材の外周面に炭素原子を含む材料を付着
させ、次に棒材を加熱し、上記付着材料中の炭素原子を
珪素母材の珪素と反応させることにより、珪素母材より
硬い炭化珪素層を形成したことを特徴とするイオナイザ
ー用放電電極の製造方法にある。請求項２の発明の要旨
は、珪素からなる棒材の外周面をエッチングして、外周
面を滑らかにすることを特徴とするイオナイザー用放電
電極の製造方法にある。
の問題を解決するためになされたもので、その要旨は、
珪素からなる棒材の外周面に炭素原子を含む材料を付着
させ、次に棒材を加熱し、上記付着材料中の炭素原子を
珪素母材の珪素と反応させることにより、珪素母材より
硬い炭化珪素層を形成したことを特徴とするイオナイザ
ー用放電電極の製造方法にある。請求項２の発明の要旨
は、珪素からなる棒材の外周面をエッチングして、外周
面を滑らかにすることを特徴とするイオナイザー用放電
電極の製造方法にある。
【０００６】
【作用】請求項１の方法により製造された放電電極は、
外周に珪素母材より硬い炭化珪素層を有しているので、
外周面に傷が付きづらく、外周面からのひび割れを防止
することができる。また、炭化珪素層は、炭素原子が珪
素母材の珪素と反応することにより形成されるので、珪
素母材と一体化している。したがって、上記放電電極が
発熱、冷却を繰り返しても、熱応力による炭化珪素層の
剥離が起こらない。請求項２の方法により製造された放
電電極は、エッチングにより外周面が滑らかにされてい
るので、応力集中によるひび割れを防止することができ
る。
外周に珪素母材より硬い炭化珪素層を有しているので、
外周面に傷が付きづらく、外周面からのひび割れを防止
することができる。また、炭化珪素層は、炭素原子が珪
素母材の珪素と反応することにより形成されるので、珪
素母材と一体化している。したがって、上記放電電極が
発熱、冷却を繰り返しても、熱応力による炭化珪素層の
剥離が起こらない。請求項２の方法により製造された放
電電極は、エッチングにより外周面が滑らかにされてい
るので、応力集中によるひび割れを防止することができ
る。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
放電電極の製造方法を説明する前に、イオナイザーにつ
いて簡単に説明しておく。図３に示すように、イオナイ
ザー１は、円筒状の導電性のケーシング２と、ケーシン
グ２内にケーシング２と同軸をなして配置された導電性
のコネクタ３を有している。ケーシング２の両端開口は
一対の絶縁部材４により塞がれており、これら絶縁部材
４の中央部にコネクタ３が支持されている。コネクタ３
の一端はケーシング２の外に導出されて交流の高電圧源
（図示しない）に接続されている。ケーシング２は接地
されている。
放電電極の製造方法を説明する前に、イオナイザーにつ
いて簡単に説明しておく。図３に示すように、イオナイ
ザー１は、円筒状の導電性のケーシング２と、ケーシン
グ２内にケーシング２と同軸をなして配置された導電性
のコネクタ３を有している。ケーシング２の両端開口は
一対の絶縁部材４により塞がれており、これら絶縁部材
４の中央部にコネクタ３が支持されている。コネクタ３
の一端はケーシング２の外に導出されて交流の高電圧源
（図示しない）に接続されている。ケーシング２は接地
されている。
【０００８】ケーシング２には円形の開口５が軸方向に
沿って複数形成されている。上記コネクタ３には、軸方
向に複数配置された針状の放電電極１０がそれぞれ挿入
支持されるとともに、このコネクタ３に電気的に接続さ
れている。各放電電極１０の先端は、コネクタ３から突
出し、ケーシング２の開口５に対向して配置されてい
る。上記コネクタ３に高電圧が印加されると、放電電極
１０の先端と上記開口５の周縁との間にコロナ放電が発
生し、空気中の分子をイオン化する。
沿って複数形成されている。上記コネクタ３には、軸方
向に複数配置された針状の放電電極１０がそれぞれ挿入
支持されるとともに、このコネクタ３に電気的に接続さ
れている。各放電電極１０の先端は、コネクタ３から突
出し、ケーシング２の開口５に対向して配置されてい
る。上記コネクタ３に高電圧が印加されると、放電電極
１０の先端と上記開口５の周縁との間にコロナ放電が発
生し、空気中の分子をイオン化する。
【０００９】ケーシング２の外周において、上記放電電
極１０と反対側の部位には、ケーシング２と平行に延び
る送風管６が取り付けられている。ケーシング２と送風
管６は、ケーシング２の軸方向に沿って複数配置された
連絡通路７を介して、連通している。送風管６の一端は
閉塞されており、他端は送風機構に連結されている。送
風機構から送風管６、連絡通路７を介してケーシング２
に送られた空気は、開口３から放出される。この送風に
より、開口５の近傍において上記コロナ放電によって生
じた正イオンと負イオンが、ケーシング２外へ遠く運ば
れる。
極１０と反対側の部位には、ケーシング２と平行に延び
る送風管６が取り付けられている。ケーシング２と送風
管６は、ケーシング２の軸方向に沿って複数配置された
連絡通路７を介して、連通している。送風管６の一端は
閉塞されており、他端は送風機構に連結されている。送
風機構から送風管６、連絡通路７を介してケーシング２
に送られた空気は、開口３から放出される。この送風に
より、開口５の近傍において上記コロナ放電によって生
じた正イオンと負イオンが、ケーシング２外へ遠く運ば
れる。
【００１０】次に、上記放電電極１０の製造方法につい
て説明する。図１に示すように、高純度の多結晶珪素か
らなる円柱形状の棒材１１が用意される。この棒材１１
は、多結晶珪素の塊から切り出され研削されることによ
って形成される。この棒材１１の全表面にフェノール樹
脂を塗布する。あるいはアセトン、ベンゼン等を溶剤と
するフェノール樹脂溶液に上記棒材１１を浸漬すること
により、棒材１１の全表面にフェノール樹脂を付着させ
る。
て説明する。図１に示すように、高純度の多結晶珪素か
らなる円柱形状の棒材１１が用意される。この棒材１１
は、多結晶珪素の塊から切り出され研削されることによ
って形成される。この棒材１１の全表面にフェノール樹
脂を塗布する。あるいはアセトン、ベンゼン等を溶剤と
するフェノール樹脂溶液に上記棒材１１を浸漬すること
により、棒材１１の全表面にフェノール樹脂を付着させ
る。
【００１１】次に、これを高温炉内で約１３００度に加
熱する。これにより、上記フェノール樹脂が焼かれ、こ
のフェノール樹脂に含まれていた炭素原子が棒材１１の
表面の珪素と反応して０．５〜３．０μｍの炭化珪素層
を形成する。この後、上記棒材を洗浄する。また棒材１
１の表面に炭素が析出した場合には、表面研削を行う。
次に、先端を円錐状に研削する。さらに、エッチングを
ほどこし凸凹をなくし滑らかにする。このようにして図
２に示すように、棒材１１は、円柱形状のベース部１１
ａと円錐形状の先端部１１ｂを有することになる。棒材
１１のベース１１ａの外周面および端面には、上記炭化
珪素層１２が形成され、先端部１１ｂでは珪素母材が露
出している。
熱する。これにより、上記フェノール樹脂が焼かれ、こ
のフェノール樹脂に含まれていた炭素原子が棒材１１の
表面の珪素と反応して０．５〜３．０μｍの炭化珪素層
を形成する。この後、上記棒材を洗浄する。また棒材１
１の表面に炭素が析出した場合には、表面研削を行う。
次に、先端を円錐状に研削する。さらに、エッチングを
ほどこし凸凹をなくし滑らかにする。このようにして図
２に示すように、棒材１１は、円柱形状のベース部１１
ａと円錐形状の先端部１１ｂを有することになる。棒材
１１のベース１１ａの外周面および端面には、上記炭化
珪素層１２が形成され、先端部１１ｂでは珪素母材が露
出している。
【００１２】上記のようにして形成された放電電極１０
では、珪素母材より硬い炭化珪素層１２がベース部１１
ａの外周面に形成されているので、製造終了時からイオ
ナイザーへのセットまでの間の放電電極１０のハンドリ
ングの際に、放電電極１０の外周面に傷が付くのを防止
することができる。
では、珪素母材より硬い炭化珪素層１２がベース部１１
ａの外周面に形成されているので、製造終了時からイオ
ナイザーへのセットまでの間の放電電極１０のハンドリ
ングの際に、放電電極１０の外周面に傷が付くのを防止
することができる。
【００１３】前述したように、イオナイザーにセットさ
れた放電電極１０のベース部１１ａに、接触子を介して
高電圧が印加され、放電電極１０の先端部１１ｂとケー
シング２の開口５の周縁との間でコロナ放電が起こる。
上記放電電極１０の先端部１１ｂでは珪素母材だけが露
出しており、先端部１１ｂでのコロナ放電によって飛散
するのは珪素だけであるから、半導体製造に悪影響を及
ぼさない。また、炭化珪素層１２は、炭素が珪素と反応
することにより形成されるので、上記放電電極１０が発
熱、冷却を繰り返しても、熱応力により炭化珪素層１２
が珪素母材から剥離することはない。
れた放電電極１０のベース部１１ａに、接触子を介して
高電圧が印加され、放電電極１０の先端部１１ｂとケー
シング２の開口５の周縁との間でコロナ放電が起こる。
上記放電電極１０の先端部１１ｂでは珪素母材だけが露
出しており、先端部１１ｂでのコロナ放電によって飛散
するのは珪素だけであるから、半導体製造に悪影響を及
ぼさない。また、炭化珪素層１２は、炭素が珪素と反応
することにより形成されるので、上記放電電極１０が発
熱、冷却を繰り返しても、熱応力により炭化珪素層１２
が珪素母材から剥離することはない。
【００１４】次に、放電電極の他の製造方法について説
明する。図１に示す高純度の多結晶珪素からなる円柱形
状の棒材１１の全表面に真空蒸着により炭素原子を蒸着
させる。次に、加熱により炭化珪素からなる炭化珪素層
を形成する。次に、先端を円錐状に研削することによ
り、図２と同様の放電電極１０を得る。
明する。図１に示す高純度の多結晶珪素からなる円柱形
状の棒材１１の全表面に真空蒸着により炭素原子を蒸着
させる。次に、加熱により炭化珪素からなる炭化珪素層
を形成する。次に、先端を円錐状に研削することによ
り、図２と同様の放電電極１０を得る。
【００１５】次に、放電電極のさらに他の製造方法につ
いて説明する。棒材１１は、最初から図４に示すような
形状のものを用意する。すなわち、棒材１１は、円柱形
状のベース部１１ａと、先端部１１ｂを有している。先
端部１１ｂにはマスキングをしておく。つぎに、この棒
材１１の全表面にフェノール樹脂を前述の実施例と同様
にして付着させる。次に、棒材１１を加熱することによ
り、炭化珪素層１２（図２参照）を形成する。最後に、
マスキングを除去して先端部１１ｂの珪素母材を露出さ
せる。なお、先端部１１ｂをマスキングせずに、上記ベ
ース部の外周面だけにフェノール樹脂を付着させ、加熱
によりベース部の外周面だけに炭化珪素層１２を形成し
てもよい。
いて説明する。棒材１１は、最初から図４に示すような
形状のものを用意する。すなわち、棒材１１は、円柱形
状のベース部１１ａと、先端部１１ｂを有している。先
端部１１ｂにはマスキングをしておく。つぎに、この棒
材１１の全表面にフェノール樹脂を前述の実施例と同様
にして付着させる。次に、棒材１１を加熱することによ
り、炭化珪素層１２（図２参照）を形成する。最後に、
マスキングを除去して先端部１１ｂの珪素母材を露出さ
せる。なお、先端部１１ｂをマスキングせずに、上記ベ
ース部の外周面だけにフェノール樹脂を付着させ、加熱
によりベース部の外周面だけに炭化珪素層１２を形成し
てもよい。
【００１６】さらに他の製造方法では、予め図４に示す
棒材１１の先端部１１ｂをマスキングする。次に、この
棒材１１の全表面に真空蒸着により炭素原子を蒸着させ
る。次に、棒材１１を加熱して炭化珪素層１２を形成す
る。次に、マスキングを除去して先端部１１ｂの珪素母
材を露出させる。
棒材１１の先端部１１ｂをマスキングする。次に、この
棒材１１の全表面に真空蒸着により炭素原子を蒸着させ
る。次に、棒材１１を加熱して炭化珪素層１２を形成す
る。次に、マスキングを除去して先端部１１ｂの珪素母
材を露出させる。
【００１７】なお、上記製造方法において、真空蒸着の
代わりに陰極スパッタリング等の真空メッキ法を用いて
もよい。上記フェノール樹脂の代わりに、他の合成樹脂
や天然樹脂を用いてもよい。
代わりに陰極スパッタリング等の真空メッキ法を用いて
もよい。上記フェノール樹脂の代わりに、他の合成樹脂
や天然樹脂を用いてもよい。
【００１８】さらに、本発明の他の製造方法について説
明する。この方法では、図４に示すように、円柱形状の
ベース部１１ａと円錐形状の先端部１１ｂを有する棒材
１１が用意される。この棒材１１は、多結晶珪素の塊か
ら切り出され研削されることによって形成される。棒材
１１の外周面には研削による微細な凹凸が形成されてい
る。この棒材１１のベース部１１ａおよび先端部１１ｂ
の外周面を、弗酸や弗硝酸等を用いてエッチングするこ
とにより、外周面の微細な凹凸をなくし滑らかにする。
明する。この方法では、図４に示すように、円柱形状の
ベース部１１ａと円錐形状の先端部１１ｂを有する棒材
１１が用意される。この棒材１１は、多結晶珪素の塊か
ら切り出され研削されることによって形成される。棒材
１１の外周面には研削による微細な凹凸が形成されてい
る。この棒材１１のベース部１１ａおよび先端部１１ｂ
の外周面を、弗酸や弗硝酸等を用いてエッチングするこ
とにより、外周面の微細な凹凸をなくし滑らかにする。
【００１９】上記エッチング処理により形成された放電
電極の外周面が滑らかなので、放電電極のハンドリング
時に力が加わっても、応力集中がなく、外周面からのひ
び割れを防止することができる。
電極の外周面が滑らかなので、放電電極のハンドリング
時に力が加わっても、応力集中がなく、外周面からのひ
び割れを防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の方法で製造した放電電極で
は、外周面に珪素母材より硬い炭化珪素層を有している
ので、放電電極のハンドリング時のひび割れを防止する
ことができる。また、珪素母材と炭化珪素層は一体化し
ているので、放電電極が発熱、冷却を繰り返しても、熱
応力による炭化珪素層の珪素母材からの剥離が起こらな
い。請求項２の方法で製造した放電電極は、エッチング
により外周面が滑らかにされているので、応力集中によ
るひび割れを防止することができる。
は、外周面に珪素母材より硬い炭化珪素層を有している
ので、放電電極のハンドリング時のひび割れを防止する
ことができる。また、珪素母材と炭化珪素層は一体化し
ているので、放電電極が発熱、冷却を繰り返しても、熱
応力による炭化珪素層の珪素母材からの剥離が起こらな
い。請求項２の方法で製造した放電電極は、エッチング
により外周面が滑らかにされているので、応力集中によ
るひび割れを防止することができる。
【図１】放電電極の製造方法の最初の工程を示す側面図
である。
である。
【図２】製造された放電電極の側面図である。
【図３】放電電極を組み込んだイオナイザーの断面図で
ある。
ある。
【図４】放電電極の他の製造方法の最初の工程を示す側
面図である。
面図である。
１ イオナイザー １０ 放電電極 １１ 棒材 １１ａ ベース部 １１ｂ 先端部 １２ 炭化珪素層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｆ 3/04 Ｊ 9470−5Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】珪素からなる棒材の外周面に炭素原子を含
む材料を付着させ、次に棒材を加熱し、上記付着材料中
の炭素原子を珪素母材の珪素と反応させることにより、
珪素母材より硬い炭化珪素層を形成したことを特徴とす
るイオナイザー用放電電極の製造方法。 - 【請求項２】珪素からなる棒材の外周面をエッチングし
て、外周面を滑らかにすることを特徴とするイオナイザ
ー用放電電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4258945A JPH0770348B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | イオナイザー用放電電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4258945A JPH0770348B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | イオナイザー用放電電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684581A JPH0684581A (ja) | 1994-03-25 |
| JPH0770348B2 true JPH0770348B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17327222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4258945A Expired - Lifetime JPH0770348B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | イオナイザー用放電電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770348B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06140127A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Tokyo Tekko Co Ltd | イオナイザー用放電電極 |
| US7501765B2 (en) * | 2004-10-01 | 2009-03-10 | Illinois Tool Works Inc. | Emitter electrodes formed of chemical vapor deposition silicon carbide |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP4258945A patent/JPH0770348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0684581A (ja) | 1994-03-25 |
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