JPH11258100A - 溶着された樹脂製品の溶着部検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価な精密機器や複雑な操作を必要とせず安
価且つ簡単、確実に溶着部における割れ目の存在の有無
を検出できる溶着された樹脂製品の溶着部検査方法を提
供する 【解決手段】 溶着された樹脂製品の溶着部検査方法
は、溶着部の内部に外部に繋がらない空間部を形成する
ように樹脂製品を溶着する工程（ステップ１）と、樹脂
製品の溶着部を液体中に浸漬する工程（ステップ２）
と、空間部と外部との間に圧力差を生じさせる工程（ス
テップ３）と、そして、該空間部内の気体が樹脂製品溶
着部付近から気泡として液体中に漏れ出しているか否か
検出する工程（ステップ４）とを含んで構成されている
ため、もし、溶着部に割れ目が存在した場合には、該空
間部内の気体が気泡として液体中に漏れ出す。これを観
察することにより、溶着部における割れ目の存在の有無
を確実に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶着された樹脂製品の
溶着部検査方法に係り、特に、高価な精密機器や複雑な
操作を必要とせず安価且つ簡単、確実に溶着部における
割れ目の存在の有無を検出できる溶着された樹脂製品の
溶着部検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造工場では、シリコンウエハ
をテフロン製のキャリアに入れて各種の処理工程を行
い、あるいは、各処理工程間の移動を行っている。キャ
リアとしてテフロンを用いるのは、シリコンウエハをキ
ャリアごと強酸等の薬品に漬ける場合があるからであ
る。

【０００３】かかるシリコンウエハは、従来、４、５、
６インチから８インチへと移行してきており、１９９８
年には１２インチ、さらには、１４インチ、１６インチ
のものも試作品が完成したと新聞等に報じられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、４〜８インチの
シリコンウエハ用のテフロン製キャリアは、形状が複雑
であるため圧縮成形法によって作ることはできず、各製
造メーカーとも各種の技術的困難性を克服して射出成形
により製造している。テフロンを射出成形するには、４
００℃以上の高温と高圧が必要で、分解温度に接近して
いる上に溶融粘度が高いため高度な製造技術を必要とす
る。さらに、射出成形した後に製品を取り出すための機
構を考慮すると極めて高価で大型の射出成形機械が必要
となっていた。

【０００５】今後、シリコンウエハのサイズの増大に応
じて、１２インチ以上のシリコンウエハ用のテフロン製
キャリアを一体成型による射出成形で製造した場合、技
術的にも資金的にも多くの問題を抱え込むこととなる。
まず、これを一体成型する場合は、射出成形機だけで２
０００〜４０００トンのものが必要で、金型も数億単位
となることが予想される。また、金型については、成型
用のもの、アニリング用のもの共サイズが大きくなるた
め、ヒートサイクルもそれにつれて長くなり、一日に数
回しか成型できなくなる欠点がある。これら生産性の観
点からも、また、コスト的にも問題となる。

【０００６】そこで本発明者らは、製造すべき樹脂製品
を複数の部品に分けて且つ各部品同志の溶着面に熱エネ
ルギの集中を促す凸部を有するように製造し、ヒータを
溶着すべき部品の溶着面間に挿入して該溶着面に設けら
れた凸部が所定の深さまで軟化した後該ヒータを除去し
て溶着面同志を溶着し、この溶着作業を全ての部品につ
いて完了することにより樹脂製品の完成品を製造する溶
着可能な樹脂製品の製造方法等を開発し、本出願と同日
付けで特許出願した。その場合、高価な精密機器や複雑
な操作を必要とせず安価且つ簡単、確実に溶着部におけ
る割れ目の存在の有無を検出できる樹脂製品の溶着部検
査方法の確立が要望される。

【０００７】本発明は、上述したような要望に応えるも
のであり、高価な精密機器や複雑な操作を必要とせず安
価且つ簡単、確実に溶着部における割れ目の存在の有無
を検出できる溶着された樹脂製品の溶着部検査方法を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶着部の内部
に外部に繋がらない空間部を形成するように樹脂製品を
溶着し、当該樹脂製品の溶着部を液体中に浸漬すると共
に、空間部と外部との間に圧力差を生じさせ、溶着部に
割れ目が存在した場合に該空間部内の気体が気泡として
液体中に漏れ出すようにしたことを特徴とする溶着され
た樹脂製品の溶着部検査方法を提供する。

【０００９】溶着部の内部に外部に繋がらない空間部を
形成するように樹脂製品を溶着し、当該樹脂製品の溶着
部を液体中に浸漬する。そして、空間部と外部との間に
圧力差を生じさせると、もし、溶着部に割れ目が存在し
た場合に該空間部内の気体が気泡として液体中に漏れ出
す。これを観察することにより、溶着部における割れ目
の存在の有無を検出することができる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の溶着された樹脂製品の溶着部検査方法において、溶着
面に、幅約１〜８ｍｍで高さ約０．５〜１０ｍｍの凸状
帯を該溶着面と平行に連続して形成し、単一又は隣接す
る凸状帯とによって、溶着した後溶着部の内部に外部に
繋がらない空間部を形成することを特徴とする。

【００１１】溶着部の内部に外部に繋がらない空間部を
形成するには、それぞれの溶着面に、幅約１〜８ｍｍで
高さ約０．５〜１０ｍｍの単一又は複数の凸状帯を該溶
着面と平行に連続して形成し、これら溶着面の中間にヒ
ータを挿入して該溶着面に設けられた該凸状帯を所定の
深さ、好ましくは、０．５〜３ｍｍの深さまで軟化させ
た後該ヒータを除去し、両溶着面を押し付ける。凸状帯
の下方部分が軟化していない状態で溶着すれば、溶着部
の内部に確実に空間部が形成される。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の溶着された樹脂製品の溶着部検査方法におい
て、樹脂製品の溶着部を液体を入れた容器内で浸漬する
と共に、該容器内圧力を小さくすることにより、溶着部
内部の空間部と外部との間に圧力差を生じさせることを
特徴とする。

【００１３】容器内の空気を、例えば、真空ポンプで引
くと容器内圧力が小さくなる。溶着部内部の空間部の圧
力はほぼ大気圧であるから、容器内圧力が小さくなると
空間部と外部との間に圧力差が生じ、空間部内の気体が
気泡として液体中に漏れ出す。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の溶着された樹脂製品の溶着部検査方法におい
て、樹脂製品の溶着部を加熱された液体を入れた容器内
で浸漬し、該空間部内の気体の温度を上げて膨脹させる
ことにより、溶着部内部の空間部と外部との間に圧力差
を生じさせることを特徴とする。

【００１５】樹脂製品の溶着部を加熱された液体を入れ
た容器内で浸漬すると、空間部内の気体の温度も上昇し
気体は膨脹する。これにより、溶着部内部の空間部にお
ける圧力が上昇し空間部と外部との間に圧力差を生じ、
空間部内の気体が気泡として液体中に漏れ出す。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１項に記載の溶着された樹脂製品の溶着部検査
方法において、樹脂製品が、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦ
Ａ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等の弗素系樹脂又は
ＰＰＳ等の高級エンジニアリングプラスチック製品であ
ることを特徴とする。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１項に記載の溶着された樹脂製品の溶着部検査
方法において、樹脂製品が、ＰＥ、塩化ビニール等の実
用的な熱可塑性樹脂製品であることを特徴とする。

【００１８】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれか１項に記載の溶着された樹脂製品の溶着部検査
方法において、樹脂製品が、該樹脂製品を複数の部品に
分けて且つ各部品同志の溶着面に熱エネルギの集中を促
す単一又は複数の凸状帯を有するように製造し、ヒータ
を溶着すべき部品の溶着面間に挿入して該溶着面に設け
られた該凸状帯が所定の深さまで軟化した後該ヒータを
除去し、溶着部の内部に外部に繋がらない空間部を形成
するようにして該溶着面同志を溶着し、この溶着作業を
全ての部品について完了することにより完成品としたも
のであることを特徴とする。

【００１９】シリコンウエハのテフロン製キャリアもこ
の方法によって製造することができ、各部品の溶着部に
おける割れ目の存否を、高価な精密機器や複雑な操作を
必要とせず安価且つ簡単、確実に検出できる。

【００２０】

【実施の形態】以下、図面を用いて本発明に係る溶着さ
れた樹脂製品の溶着部検査方法について詳細に説明す
る。

【００２２】図１に示されているように、本発明に係る
溶着された樹脂製品の溶着部検査方法は、概略的に、溶
着部の内部に外部に繋がらない空間部を形成するように
樹脂製品を溶着する工程（ステップ１）と、樹脂製品の
溶着部を液体中に浸漬する工程（ステップ２）と、空間
部と外部との間に圧力差を生じさせる工程（ステップ
３）と、そして、該空間部内の気体が樹脂製品溶着部付
近から気泡として液体中に漏れ出しているか否か検出す
る工程（ステップ４）とを含んで構成されている。

【００２３】もし、溶着部に割れ目が存在した場合に
は、該空間部内の気体が気泡として液体中に漏れ出す。
これを観察することにより、溶着部における割れ目の存
在の有無を検出することができる。

【００２３】初に、図２に示されたシリコンウエハのテ
フロン製キャリアを例としてステップ１の溶着工程につ
いて説明する。

【００２４】図示されてるように、キャリア１０は、上
面部品１２と、右側面部品１４と、左側面部品１６と、
背面部品１８と、下面部品２０とに分割して製造する。
これら部品は、ほとんど平板状の部品となるため、ま
た、形状が極めて単純であるため、既存の射出成型機を
用いて簡単且つ安価に製造することができる利点を有す
る。尚、各部品の斜線部分は溶着面２２を示し、後述す
る熱エネルギの集中を促す凸状帯２４が形成されてい
る。溶着面２２の凸状帯２４は、射出成型の場合にはど
のような形状にも形成できるため、試作品の実験等を通
じで最適の形状、幅、高さを選定することができる。溶
着面２２は、どの部品とどの部品をどのように溶着する
のかによって、適当な位置に且つ適当な形状に設定され
る。

【００２５】図示された好ましい実施形態では、図７に
示されているように、左側面部品１６と背面部品１８と
を溶着し、次に、溶着された組立体と右側面部品１４と
を溶着し、さらに、右側面部品１４と左側面部品１６と
背面部品１８からなる溶着組立体と下面部品２０とを溶
着し、最後に、上面部品１２を溶着した。従って、この
ような順番の溶着に適したように各部品の溶着面２２が
設定されている。後述するように、各部品の溶着は吸盤
を用いて部品を保持し、これを他方の部品又は組立体に
押し付けるという動作を行う。そのため、各部品には吸
盤を押し付ける部位に対応して吸着面を形成しておくこ
とが好ましい。図示されたキャリア１０の場合は、全て
の部品の外面側が平面となっているため、特別に吸着面
といったものは形成されていない。

【００２６】凸状帯２４としては、図４（ｂ）に示した
ような、単独の凸状帯２４で空間部Ｓを形成するような
ものでも、あるいは、図４（ａ）又は（ｃ）〜（ｆ）に
示したような隣接する凸状帯２４との間で空間部Ｓを形
成するようなものでも良い。図４（ａ）に示した断面
は、大口径のパイプやポンプハウジングに見られるもの
で、図４（ｂ）に示した断面は、ポンプのインペラーに
見られるものである。図４（ｃ）〜（ｄ）に示した断面
は、それぞれ、円柱及び角柱に見られるものである。図
４（ｅ）〜（ｆ）に示したようなハニカム構造は、図２
に示したごとき部品間の溶着面に採用すると好適であ
る。

【００２７】凸状帯２４は、最大幅を約８ｍｍとする。
こうすると、ヒータの挿入により凸状帯２４の上端面か
ら溶着面２２に向ってほぼ均一に軟化が進行し溶着を確
実なものとする。射出成型における金型の抜けを良くす
るため、凸状帯２４は上面側が細く根元側、すなわち、
溶着面２２に一体的に連結する側が太くなるように両側
面をハ字形に傾斜させることが好ましい。かかる凸状帯
２４を溶着面２２に形成することにより、溶着した後溶
着部の内側に外部に繋がらない空間部Ｓを形成する。

【００２８】凸状帯２４の高さを約０．５〜３ｍｍとし
た場合、上面が過度に溶け出す前に凸状帯２４全体が軟
化する。従って、溶着した後溶着部の内部に外部に繋が
らない空間部Ｓを形成するためには、凸状帯２４の高さ
をそれよりも高く設定すれば良い。凸状帯２４の下方部
分が軟化していない状態で溶着すれば、溶着部の内部に
確実に空間部Ｓが形成される。

【００２９】図５及び図６に示されているように、ヒー
タ３０は、概略的に、第一及び第二の平坦な赤外線透過
性のガラス板３０ｃ、３０ｄと、第一及び第二のガラス
板３０ｃ、３０ｄの外面にそれぞれ積層された薄いセラ
ミック層３０ｅ、３０ｆと、両ガラス板の間に間挿され
た電気的に加熱可能な板状タングステンヒータ３０ａ
と、そして、両ガラス板の少なくとも板状タングステン
ヒータ３０ａを取り囲む位置に且つ板状タングステンヒ
ータ３０ａの厚さよりも僅かに高い高さだけ肉盛りされ
た該ガラス板に接着可能な石英ガラスからなる肉盛り部
３０ｂとを備えて構成されている。

【００３０】ヒータ３０は、例えば、図７（ａ）に示す
ように、左側面部品１６を単一又は複数の吸盤（図示さ
れていない）で保持し、背面部品１８を同様に吸盤で保
持する。左側面部品１６の溶着面（図においては、反対
側となって見えていない）と背面部品１８の溶着面２２
（正面を向いている面の左側）との中間に、ヒータ３０
を挿入する。参考のために、図３に背面部品１８の溶着
面２２を拡大して平面図で示した。ヒータ３０のヒータ
表面と左側面部品１６及び背面部品１８の溶着面２２と
の距離は等しくする。

【００３１】左側面部品１６及び背面部品１８の溶着面
２２に形成された凸状帯２４が所定の深さまで加熱され
て軟化状態となった後、図７（ａ）に示すＸ方向にヒー
タ３０を引き抜き、左側面部品１６を背面部品１８の方
向（Ｙ方向）に突き合わせ両者を接続する。そして、か
かる溶着作業を、図７（ｂ）〜（ｅ）に示すように、各
部品１４、２０、１２について行い完成品たるキャリア
１０を製造する。

【００３２】ヒータ３０は、加熱位置に挿入する前に所
定の温度まで予熱しておくことができ、加熱位置に挿入
した時には、電源からの電気の供給は停止させておくこ
とができる。

【００３３】セラミック層３０ｅ、３０ｆは、接続すべ
き樹脂部品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い
波長領域を含む遠赤外線を高放射率で放射し得る材料か
らなる。

【００３４】樹脂の素材としては、溶着できる樹脂であ
ればどのようなものでも良く、例えば、ＰＴＦＥ、ＦＥ
Ｐ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等の弗素系
樹脂、ＰＰＳ等の高級エンジニアリングプラスチック、
あるいは、ＰＥ、塩化ビニール等の実用的な熱可塑性樹
脂等がある。

【００３５】図８は、代表的な金属を加熱した時の波長
と分光放射率との関係を示したものである。そして、図
９は、各種の樹脂の赤外線吸収スペクトルである。

【００３６】図８に示されているように、金属では近赤
外線での放射率は、０．４〜０．６程度の値を有してい
るが遠赤外線領域の放射率は０．３以下である。しかる
に、各種の樹脂の赤外線吸収スペクトルを観察すると、
一般に樹脂などの高分子材料は、６μｍ以上の波長の遠
赤外線の吸収率が高く近赤外線の吸収率は極めて小さ
い。これが、ニクロム系（ＮｉーＣｒ）発熱体や鉄・ク
ロム・アルミ系（ＦｅーＣｒーＡｌ）発熱体により、樹
脂を加熱しようとした時、高温且つ時間を要する理由で
あり、従って、加熱に必要とするエネルギも多大なもの
となっていた。

【００３７】本発明では、溶着すべき樹脂部品の吸収ス
ペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域を含む遠赤
外線を高放射率で放射し得る材料を放射体として選択す
ることにより、低温で且つ短時間に樹脂部品の凸状帯２
４を軟化させている。このように、放射体の加熱温度を
低い温度に抑えることにより、樹脂の過熱による有毒ガ
ス等の発生、溶着部の気泡発生を防止する。

【００３８】図１０は、ＰＶＤＦの吸収スペクトル図で
あるが、この図からも分かるように、波長領域６〜１０
μｍにおいて遠赤外線の吸収率が０．５以上となってい
る。図１１は、セラミック層１０ｅ、１０ｆとしてセラ
スタッツＢＨＡ（商品名：販売元は大阪市中央区の島貿
易株式会社で製造元は大阪市東区のパーカー株式会社）
を用いた場合における赤外線分光放射出力を表してい
る。基準値として、５００℃の黒体炉を選択し、セラミ
ック層１０ｅ、１０ｆの表面温度が、６８６℃、５００
℃、３００℃及び２５０℃の各場合についてフーリエ変
換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）で測定した。

【００３９】なお、図１２は、セラミック層１０ｅ、１
０ｆの表面温度とタングステンヒータ１０ａの温度との
相関関係を示す図である。この図の根拠となる実測値は
以下の通りであった。すなわち、セラミック層１０ｅ、
１０ｆの表面温度（赤外線放射温度計にて計測）が、６
８６℃、５００℃、４００℃、３００℃及び２５０℃の
各場合におけるタングステンヒータ１０ａの温度（ヒー
タ内に設置したセンサによって計測）は、それぞれ、５
００℃、４００℃、２９７℃、２２１℃及び１９２℃で
あった。

【００４０】図１１より明らかなように、セラミック層
１０ｅ、１０ｆの表面温度が５００℃以下の場合、６μ
ｍを越える波長領域では放射されるエネルギの絶対値は
それ程大きくはない。従って、そのような波長領域にお
ける遠赤外線放射体の放射率が低いと、例えば、０．５
以下であると、加熱しようとする物体がそのような波長
領域において吸収率が高い場合、効率的に熱エネルギに
変換されないこととなる。逆に言うと、そのような波長
領域における遠赤外線放射体の放射率が高い材質、加工
方法等を採用すると低い表面温度で且つ短時間で、物体
を加熱することができる。

【００４１】図１０に示されたＰＶＤＦの場合、吸収率
が０．５以上の波長領域は６〜１０μｍであるから、こ
の波長領域における放射率が高い材料を放射体として選
択することにより、ＰＶＤＦ製部品の凸状帯２４を効率
的に、且つ短時間に加熱することができる。

【００４２】図１３は、ＰＦＡの吸収スペクトル図であ
るが、この図からも分かるように、ＰＶＤＦの場合と同
様に波長領域６〜１０μｍにおいて遠赤外線の吸収率が
０．５以上となっている。従って、この波長領域におけ
る放射率が高い材料を放射体として選択することによ
り、ＰＦＡ製部品の凸状帯２４を効率的に且つ短時間に
加熱することができる。

【００４３】図１４は、ＰＰＳの吸収スペクトル図であ
るが、この図からも分かるように、ＰＰＳの場合は、波
長領域２．５〜３．５μｍ及び６〜１３μｍにおいて断
続的に吸収率が０．５以上となっている。従って、この
波長領域における放射率が高い材料を放射体として選択
することにより、ＰＰＳ製の部品を効率的に且つ短時間
に加熱することができる。

【００４４】上述の説明より明らかなように、加熱しよ
うとする物体の吸収率がより高い値の領域に着目して、
そのような領域の放射率の高い材質を放射体として選定
すると、より効率的な加熱が可能である。例えば、ＰＦ
Ａ及びＰＶＤＦの場合、放射率が０．６以上の波長領域
が６．８〜９．２μｍ及び７．２〜８．８μｍとなって
いるため、そのような波長領域における放射率が、特に
高い材料を放射体として選択することにより、それらを
を効率的に、且つ短時間に加熱することができる。

【００４５】セラミック層１０ｅ、１０ｆとして上述し
たセラスタッツＢＨＡを採用し、その表面温度が５００
℃の場合におけるＰＦＡ、ＰＶＤＦ及びＰＰＳ製部品の
溶着面２２に形成された凸状帯２４における時間的な温
度変化は、表１の通りである。

【００４６】

【表１】 表１に示されているように、いずれの場合も凸状帯２４
における温度降下は緩やかとなっている。これは、電源
を切った後もヒーター装置は遠赤外線を放射し続けてい
るからである。この間も、凸状帯２４の上端面から奥に
向って軟化は進み所定の軟化深さまで凸状帯２４を軟化
することができる。

【００４７】なお、セラミックは、一般に遠赤外線領域
における放射率が大きいこと、および耐熱性に優れてい
るため、遠赤外線放射体として広く用いられている。

【００４８】しかしながら、各セラミックスの赤外線放
射特性は、それを構成する金属元素の電子配列と抵抗率
に密接に関わっており、また、加工の仕方や材料の複合
の仕方によって大きくことなる。

【００４９】図１５は、ＩＩ〜ＩＶ族の金属酸化物セラ
ミックスの分光放射率である。図１５に示されているよ
うに、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）は１０〜２０μ
ｍの遠赤外線の放射率は必ずしも高くなく、溶着すべき
樹脂部品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波
長領域が１０〜２０μｍであった場合には適さない。

【００５０】一般に数種類の材料が複合されたものは、
複合される原材料のそれぞれの物性を併せ持った物性を
示すことが多く、赤外線放射特性についても同様の傾向
がある。これらの傾向を知った上で、溶着すべき樹脂部
品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域
の赤外線を高放射率で放射する最適の材料を選択するこ
とが可能となる。

【００５１】図示された本発明の好ましい実施例におい
て、赤外線透過性のガラス板は、石英ガラスを用いた
が、赤外線透過性のガラス板であればどのようなもので
も良く、例えば、アルミン酸カルシウム、ゲルマニウム
酸塩ガラス及び硫化ヒ素ガラスとすることもできる。

【００５２】ヒータ３０の中央部には、熱電対などの温
度センサ３２が配設されている。軟化時におけるタング
ステンヒータ３０ａの温度は、この温度センサ３２によ
り図１２を参照して適正な温度に制御設定される。

【００５３】ヒータ３０におけるセラミック層３０ｅ、
３０ｆと凸状帯２４の上端面とは非接触であり、ほぼ１
〜１０ｍｍ好ましくは１．５〜２．５ｍｍの間隔をあけ
る事が最適である。近すぎると、加熱時の凸状帯２４の
膨脹によりその端面がヒータ３０に接触する虞があり、
一方、遠くなるとヒータ３０の温度を高くしなければな
らないからである。この時の時間は、ほぼ５〜１５０秒
で、安定した放射熱で凸状帯２４の上端面から均一に軟
化される。

【００５４】組み立てられた樹脂製品に、熱による内部
応力の除去工程を行うことが好ましい。これは、溶着を
通じて樹脂製品内部、特に、溶着部及びその付近に加え
られた熱によって発生する内部応力を除去するものであ
る。例えば、溶着を終えた樹脂製品を温水中に浸漬して
暖めると、樹脂が軟化して内部応力を消滅させ、次に室
温に戻したときには内部応力がない状態になる。

【００５５】本発明の溶着された樹脂製品の溶着部検査
方法における圧力差発生工程工程（ステップ３）は、樹
脂製品を液中に浸漬して外部を真空引きするか、暖める
かして行われる。前者は、樹脂製品の溶着部を液体を入
れた容器内で浸漬すると共に、該容器内圧力を小さくす
るものである。容器内の空気を、例えば、真空ポンプで
引くと容器内圧力を小さくなる。溶着部内部の空間部の
圧力はほぼ大気圧であるから、容器内圧力が小さくなる
と空間部と外部との間に圧力差が生じ、空間部内の気体
が気泡として液体中に漏れ出す。後者は、樹脂製品の溶
着部を加熱された液体を入れた容器内で浸漬し、該空間
部内の気体の温度を上げて膨脹させるものである。樹脂
製品の溶着部を加熱された液体を入れた容器内で浸漬す
ると、空間部内の気体の温度も上昇し気体は膨脹する。
これにより、溶着部内部の空間部における圧力が上昇し
空間部と外部との間に圧力差を生じ、空間部内の気体が
気泡として液体中に漏れ出す。

【００５６】いずれの場合も、溶着部に閉じ込めた空間
部の空気を膨脹させ、その膨脹圧力により気泡が割れ目
から出てくるのを利用して溶着の瑕疵を発見することが
できる。後者の方法を採用すると、実質的に、内部応力
の除去工程と本発明の圧力差発生工程工程（ステップ
３）とを同時に行う事ができる利点を有している。

【００５７】ステップ４の気泡検出工程における気泡の
発生は、種々の方法で検出することができる。目視、セ
ンサ、圧力の変化等従来周知の種々の方法を採用するこ
とができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明の溶着された樹脂製品の溶着部検
査方法は、溶着部の内部に外部に繋がらない空間部を形
成するように樹脂製品を溶着する工程（ステップ１）
と、樹脂製品の溶着部を液体中に浸漬する工程（ステッ
プ２）と、空間部と外部との間に圧力差を生じさせる工
程（ステップ３）と、そして、該空間部内の気体が樹脂
製品溶着部付近から気泡として液体中に漏れ出している
か否か検出する工程（ステップ４）とを含んで構成され
ているため、もし、溶着部に割れ目が存在した場合に
は、該空間部内の気体が気泡として液体中に漏れ出す。
これを観察することにより、溶着部における割れ目の存
在の有無を確実に検出することができる利点を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る溶着された樹脂製品の溶着部検
査方法の一実施例の手順を示すフローチャートである。

【図２】 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、シリコンウ
エハ用キャリアを５つの部品に分割した状態及びそれら
を溶着して完成品とした状態の斜視図である。

【図３】 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図２（ａ）
に示された背面部品の溶着面を拡大して示した平面図及
びそのＡＡ線断面図である。

【図４】 （ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、溶着面に形成
される凸状帯の平面図である。

【図５】 樹脂製品の溶着工程において使用されるヒー
タの一実施例の横断面図である。

【図６】 図５のヒータ装置の縦断面図である。

【図７】 （ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、図２（ａ）に
示したシリコンウエハ用キャリアの５つの部品を用いて
図２（ｂ）に示した完成品たるキャリアを組み立てる手
順を説明するための斜視図である。

【図８】 代表的な金属を加熱した時の波長と分光放射
率との関係を示したものである。

【図９】 各種樹脂の赤外線吸収スペクトルである。

【図１０】 ＰＶＤＦの吸収スペクトル図である。

【図１１】 セラミック層としてセラスタッツＢＨＡを
用いた場合における赤外線分光放射出力を表している。

【図１２】 ヒータ装置のセラミック層の表面温度とタ
ングステンヒータの温度との相関関係を示す図である。

【図１３】 ＰＦＡの吸収スペクトル図である。

【図１４】 ＰＰＳの吸収スペクトル図である。

【図１５】 ＩＩ〜ＩＶ族の金属酸化物セラミックスの
分光放射率である。

【符号の説明】

１０ キャリア １２ 上面部品 １４ 右側面部品 １６ 左側面部品 １８ 背面部品 ２０ 下面部品 ２２ 溶着面 ２４ 凸状帯 ３０ ヒータ ３２ 温度センサ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶着部の内部に外部に繋がらない空間部
   を形成するように樹脂製品を溶着し、当該樹脂製品の溶
   着部を液体中に浸漬すると共に、前記空間部と外部との
   間に圧力差を生じさせ、溶着部に割れ目が存在した場合
   に該空間部内の気体が気泡として液体中に漏れ出すよう
   にしたことを特徴とする溶着された樹脂製品の溶着部検
   査方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の溶着された樹脂製品の
   溶着部検査方法において、前記溶着面に、幅約１〜８ｍ
   ｍで高さ約０．５〜１０ｍｍの凸状帯を該溶着面と平行
   に連続して形成し、単一又は隣接する凸状帯とによって
   溶着した後溶着部の内部に外部に繋がらない空間部を形
   成することを特徴とする溶着された樹脂製品の溶着部検
   査方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の溶着された樹脂
   製品の溶着部検査方法において、前記樹脂製品の溶着部
   を液体を入れた容器内で浸漬すると共に、該容器内圧力
   を小さくすることにより、前記溶着部内部の空間部と外
   部との間に圧力差を生じさせることを特徴とする溶着さ
   れた樹脂製品の溶着部検査方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載の溶着された樹脂
   製品の溶着部検査方法において、前記樹脂製品の溶着部
   を加熱された液体を入れた容器内で浸漬し、該空間部内
   の気体の温度を上げて膨脹させることにより、前記溶着
   部内部の空間部と外部との間に圧力差を生じさせること
   を特徴とする溶着された樹脂製品の溶着部検査方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶
   着された樹脂製品の溶着部検査方法において、前記樹脂
   製品が、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦ
   Ｅ、ＰＶＤＦ等の弗素系樹脂又はＰＰＳ等の高級エンジ
   ニアリングプラスチック製品であることを特徴とする溶
   着された樹脂製品の溶着部検査方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶
   着された樹脂製品の溶着部検査方法において、前記樹脂
   製品が、ＰＥ、塩化ビニール等の実用的な熱可塑性樹脂
   製品であることを特徴とする溶着された樹脂製品の溶着
   部検査方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の溶
   着された樹脂製品の溶着部検査方法において、前記樹脂
   製品が、該樹脂製品を複数の部品に分けて且つ各部品同
   志の溶着面に熱エネルギの集中を促す単一又は複数の前
   記凸状帯を有するように製造し、ヒータを溶着すべき部
   品の溶着面間に挿入して該溶着面に設けられた該凸状帯
   が所定の深さまで軟化した後該ヒータを除去し、前記溶
   着部の内部に外部に繋がらない空間部を形成するように
   して該溶着面同志を溶着し、この溶着作業を全ての部品
   について完了することにより完成品としたものであるこ
   とを特徴とする溶着された樹脂製品の溶着部検査方法。