TWI463921B - 具有靜電消散材料及相對電極的沿線氣體游離器 - Google Patents

Description

具有靜電消散材料及相對電極的沿線氣體游離器

本發明係關於一種具有靜電消散材料及相對電極之沿線氣體游離器。

空氣游離裝備用於各種行業，以供去除不期望的且潛在有害的靜電。結合壓縮空氣或氣體操作之游離器可作為用於靜態控制之一選擇而使用。例如，將「沿線」游離器置放於壓縮的空氣源之下游，用於經由管或類似物將游離子輸送至靶材。沿線游離器尤其適用於具有有限空間且接近敏感裝備之環境中。沿線游離器進一步提供了將游離子插入生產製程之內，而非僅在生產空間之中的益處。

具體而言，在電子及半導體製造行業中，對靜電電壓之脆弱性隨電子及半導體裝置之尺寸減小而增加。因此，沿線游離裝置必須持續提高去除靜電之速度及由游離器自身所產生的偏移電壓。例如，某些現有沿線直流電(direct current;DC)游離器通常可達成±50-60伏特(V)之最壞狀況的平衡偏差。習知地，該等游離器包括由塑料絕緣材料(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate;PET)或聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene;PTFE))或陽極化金屬製成之腔室。通常，出口由絕緣材料(例如，PET或PTFE)、陽極化金屬或金屬組成。由絕緣材料構成之出口由於氣流之故，而易於充電且導致不平衡。由金屬構成之出口自空氣吸引出游離子，從而減小可用於中和之游離子之數量，並且導致效能不良。

因此，希望提供具有大大減小的平衡偏差同時維持較好放電速度之沿線氣體游離器。本發明滿足了此需要。

簡而言之，本發明之一實施例包括一種沿線氣體游離器，該沿線氣體游離器具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該氣體出口包含連接至地線(ground)之靜電消散材料(static dissipative material)。

本發明之另一實施例包括一種沿線氣體游離器，該沿線氣體游離器具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包含靜電消散材料。

本發明之又一實施例包括一種沿線氣體游離器，該沿線氣體游離器具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室及該氣體出口各包含靜電消散材料。

本發明之再一實施例包括一種沿線DC氣體游離器，該沿線DC氣體游離器具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包括正負離子發射器及一相對電極。該相對電極可相對於該等正負離子發射器移動，以便調整該輸出游離之該平衡。

某些術語僅為方便之目的用於以下描述且並非限制。另外，如在申請專利範圍及說明書之相應部分中使用之用語「一」及「一個」意謂「至少一個」。在圖式中，相同的元件符號在各處表示相同的元件。

第1圖顯示了用於本發明之較佳實施例之沿線氣體游離器100。沿線氣體游離器100包括：一氣體入口102，一游離腔室104及一氣體出口106。較佳地，使用螺絲103、螺桿或類似物將游離腔室104耦接至基座101。基座101可自底面密封游離腔室104，或游離腔室104可在耦接於基座101之前得以密封。如第2圖中所見，來自壓縮空氣源(未圖示)之氣體穿過氣體入口102進入沿線氣體游離器100且行進至游離腔室104。在腔室104之內，氣體經過一或多個離子發射器108，以游離化氣體。隨後，氣體透過氣體出口離開沿線氣體游離器100，而朝向所要的中性靶材(未圖示)。

較佳地，氣體出口106包含連接至地線之靜電消散材料。靜電消散材料為表面電阻介於約1×10⁵ 歐姆(Ω)與約1×10¹¹ Ω之間的材料。較佳地，表面電阻介於約1×10⁹ Ω與1×10¹¹ Ω之間，且更佳地，表面電阻約為1×10¹¹ Ω。較佳地，靜電消散材料為具有如上所述之表面電阻之靜電消散縮醛共聚物(聚縮甲醛(polyoxymethylene))。如一般習知，地線並非一定為0 V，而可為氣體出口106所連接至以達成相同效應的某些非零指定電位。

較佳地，氣體出口106係由靜電消散材料構成，其意謂氣體出口106在各處均為同質。然而，氣體出口106可僅具有其一部分由靜電消散材料構成。或者，氣體出口106中之至少一部分可塗覆有靜電消散材料。較佳地，整個氣體出口106塗覆有靜電消散材料。在又一實施例中，氣體出口106可包括：一接頭110及一輸出管112，其中至少一個包含連接至地線之靜電消散材料。

在另一實施例中，游離腔室104包含靜電消散材料，其中較佳材料及表面電阻係與關於上述氣體出口106之彼等較佳材料及表面電阻相吻合。類似於氣體出口106，包含靜電消散材料之游離腔室104較佳地連接至地線，但並非為必要。較佳地，游離腔室104係由靜電消散材料構成。或者，游離腔室104之內部114中之至少一部分可塗覆有靜電消散材料。

參看第3圖及第4圖，游離腔室104可由複數個部件構成，其中至少一個包含靜電消散材料(藉由塗覆、構成等)。例如，第3圖顯示了游離腔室204，其具有腔室部分216及經由複數個螺絲220附接至腔室部分216之蓋子218。根據本發明之實施例，腔室部分216、蓋子218或兩者可包含靜電消散材料。第4圖顯示了另一設置，其中游離腔室304包括腔室部分316及置放於腔室部分316之內的插入件322。腔室部分316及插入件322兩者之一或兩者皆可包含靜電消散材料。插入件322可採用任何形狀或形式裝配在腔室部分316之內。

在一較佳實施例中，游離腔室104及氣體出口106皆包含靜電消散材料。該實施例可藉由將游離腔室104及氣體出口106之如上所述之設置組合而完成。另外，第5圖以一整體的結構424顯示了游離腔室404及氣體出口406，其可藉由注射成型或類似方式形成。

在游離腔室104及氣體出口106中之一者或兩者係由靜電消散材料組成之情況下，最壞狀況的平衡偏差可降至約±20V。

在本發明之另一實施例中，沿線氣體游離器100包括正負離子發射器108及相對電極130。相對電極130可相對於正負離子發射器108移動，以便調整輸出游離之平衡。較佳地，正負離子發射器108被固定，且相對電極130可移動。

例如，第6圖顯示了以一銷釘(pin)作成之相對電極130，該銷釘係耦接至可旋轉平臺132且安置在游離腔室104之內。較佳地，銷釘130為金屬或半導體，諸如鎢、鈦、不銹鋼、矽、碳化矽等。亦可使用其他合適的導電材料。藉由轉動調整螺絲134，可自沿線氣體游離器100之外部旋轉平臺132。旋轉平臺132使銷釘130更接近於正負離子發射器108中之一個而移動，其中銷釘130將 引開產生的離子，因而允許調整以將輸出游離平衡為負值、正值或零。較佳地，銷釘直接或間接地連接至地線。

應理解，在不脫離本發明之情況下，可實施用於相對於正負離子發射器108移動相對電極130之其他佈置。此外，相對電極130可被固定，而正負離子發射器108可移動。本發明之實施例亦預期多個相對電極130，其中一或多個相對電極130可相對於正負離子發射器108移動。

相對電極130可單獨使用，或結合由靜電消散材料組成之游離腔室104及/或氣體出口106使用。藉由一起使用所揭示之本發明之實施例，沿線氣體游離器100之最壞狀況平衡偏差可降低至僅±5-10V或小於±5-10V。

自上文可見，本發明之實施例包含用於偵測靜電場之設備。熟習此項技術者應瞭解，在不脫離本發明之廣泛發明性概念之情況下，可對如上所述之實施例進行改變。因此，應理解，本發明並不限於所揭示之特定實施例，但是，其意欲涵蓋在如由所附申請專利範圍所定義之本發明之精神及範疇內的更改。

100．．．氣體游離器

101．．．基座

102．．．氣體入口

103．．．螺絲

104．．．游離腔室

106．．．氣體出口

108．．．離子發射器

110．．．接頭

112．．．輸出管

114．．．內部

130．．．相對電極/銷釘

132．．．可旋轉平臺

134．．．調整螺絲

204．．．游離腔室

216．．．腔室部分

218．．．蓋子

220．．．螺絲

304．．．游離腔室

316．．．腔室部分

322．．．插入件

404．．．游離腔室

406．．．氣體出口

424．．．整體結構

當結合附圖進行閱讀時，上文概述以及本發明之較佳實施例之以上詳細描述將更好地理解。為達成說明之目 的，在圖式中顯示了目前較佳的實施例。然而，應理解，本發明並不限於所示之精確的佈置及工具。

第1圖為根據本發明之較佳實施例之沿線氣體游離器之透視圖；第2圖為第1圖之沿線氣體游離器之局部橫截面之側面正視圖；第3圖為根據本發明之實施例之游離腔室之分解透視圖；第4圖為根據本發明之另一實施例之游離腔室之分解透視圖；第5圖為根據本發明之一較佳實施例之沿線氣體游離器之透視圖；以及第6圖為第1圖之沿線氣體游離器之局部底部透視圖。

100．．．氣體游離器

101．．．基座

102．．．氣體入口

103．．．螺絲

104．．．游離腔室

106．．．氣體出口

110．．．接頭

112．．．輸出管

134．．．調整螺絲

Claims (20)

1. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該氣體出口包含連接至地線(ground)之靜電消散材料(static dissipative material)，且其中該靜電消散材料的一表面電阻介於約1×10⁹ Ω與1×10¹¹ Ω之間。
2. 如請求項1所述之游離器，其中該靜電消散材料的該表面電阻約為1×10¹¹ Ω。
3. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該氣體出口包含連接至地線之靜電消散材料，且其中該氣體出口係由該靜電消散材料構成。
4. 如請求項3所述之游離器，其中該靜電消散材料為靜電消散縮醛共聚物。
5. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該氣體出口包含連接至地線之靜電消散材料，且其中該氣體出口中之至少一部分塗覆有該靜電消散材料。
6. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔 室及一氣體出口，其中該氣體出口包含連接至地線之靜電消散材料，且其中該氣體出口包括：一接頭及一輸出管，且該接頭及該輸出管中之至少一個包含連接至地線之靜電消散材料。
7. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包含靜電消散材料，且其中該靜電消散材料的一表面電阻介於約1×10⁹ Ω與1×10¹¹ Ω之間。
8. 如請求項7所述之游離器，其中該靜電消散材料的該表面電阻約為1×10¹¹ Ω。
9. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包含靜電消散材料，且其中該游離腔室係由該靜電消散材料構成。
10. 如請求項9所述之游離器，其中該靜電消散材料為靜電消散縮醛共聚物。
11. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包含靜電消散材料，且其中該游離腔室之內部中之至少一部分塗覆有該靜電消散材料。
12. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包含靜電消散材料，且其中該游離腔室係由複數個部件構成，且該等部件中之至少一個包含靜電消散材料。
13. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包含靜電消散材料，且其中該游離腔室連接至地線。
14. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包含靜電消散材料，其中該游離腔室具有一靜電消散材料之插入件。
15. 一種沿線氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室及該氣體出口之各者包含靜電消散材料，且其中該游離腔室及該氣體出口為一整體結構(unitary structure)。
16. 一種沿線直流(direct current；DC)氣體游離器，其具有：一氣體入口、一游離腔室及一氣體出口，其中該游離腔室包括正負離子發射器及一相對電極，且其中該相對電極可相對於該等正負離子發射器移動，以便調整輸出游離之平衡。
17. 如請求項16所述之游離器，其中該等正負離子發射器被固定，且該相對電極可移動。
18. 如請求項17所述之游離器，其中該相對電極為安置於該游離腔室中之一銷釘。
19. 如請求項16所述之游離器，其中該平衡為負數、正數或零中之一個。
20. 如請求項16所述之游離器，其中該相對電極連接至地線。