TWI613387B - 管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法 - Google Patents

管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI613387B
TWI613387B TW105122719A TW105122719A TWI613387B TW I613387 B TWI613387 B TW I613387B TW 105122719 A TW105122719 A TW 105122719A TW 105122719 A TW105122719 A TW 105122719A TW I613387 B TWI613387 B TW I613387B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
outer peripheral
peripheral end
pipe joint
welding
heat transfer
Prior art date
Application number
TW105122719A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201719066A (zh
Inventor
Kazunari Watanabe
Toshiyuki Inada
Tsutomu Shinohara
Tomohiro Nakata
Original Assignee
Fujikin Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikin Kk filed Critical Fujikin Kk
Publication of TW201719066A publication Critical patent/TW201719066A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI613387B publication Critical patent/TWI613387B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B23K9/0282—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/02—Welded joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/035—Seam welding; Backing means; Inserts with backing means disposed under the seam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/11—Plugs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/115—Caps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B23K2103/05—Stainless steel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Abstract

本發明提供一種管接頭，係具備：第一構件(2)；第二構件(10)；熔接部(8)，使第一外周端(14a)和第二外周端(10b)遍及於全周地抵接，產生橫向收縮並且接合第一外周端(14a)和第二外周端(10b)；環狀的密封部分(42)，藉由橫向收縮而使第一按壓部(22)和第二按壓部(28)朝向相互地接近的方向移動所形成；傳熱抑制構件(16)，配置於第一構件(2)及第二構件(10)內的熔接部與密封部分(42)之間的空間(26)，用以抑制從熔接部(8)朝向密封部分(42)的熔接熱之傳遞；以及第一扣環(36)，裝設於傳熱抑制構件(16)的外周面(16a)，用以將傳熱抑制構件(16)卡止於第一構件(2)或第二構件(10)的內面。

Description

管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法
本發明係關於一種管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法。
在專利文獻1中，已揭示一種將板狀的金屬製密封材料收容於作為一對管構件的金屬製構件間，並用二個金屬製構件來夾持的管接頭的密封方法。在該密封方法中，係將為金屬製密封材料不受到熱所帶來之影響的部位且為使因熔接所引起的收縮方向與夾持金屬製密封材料的方向成為相同的二個金屬製構件的部位予以熔接。藉此，利用熔接所引起的金屬製構件之收縮變形來使金屬製密封材料能由二個金屬製構件所氣密夾持並保持。
〔先前技術文獻〕
〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開平7-174232號公報。
在上述先前技術中，因金屬製密封材料係形成為朝向一對管構件之管徑方向延伸設置的板狀，故有招來管接頭大型化之虞。
又，有金屬製密封材料因形成熔接部時所產生的熔接熱而受到熱影響之虞。於是，在上述先前技術中，係使管接頭的熔接部和金屬製密封材料的密封部分，中間夾著形成為剖面觀察呈L字狀之已彎曲的空間來分離，藉此抑制從熔接部朝向密封部分的熱傳遞。但是，如此複雜的空間形成將更加速管接頭的管徑方向之大型化。
另一方面，在熔接部會發生所謂的熔接燒痕。為此，有必要藉由燒痕去除作業來去除熔接燒痕。尤其是，在熔接部的內面所產生的熔接燒痕會使管接頭的耐蝕性降低，並且從熔接燒痕剝離後的熔融金屬會變成浮游微粒子(particle)並有可能脫落至形成於管接頭的流路。於是，有必要確實地進行所謂的燒痕去除作業以便將熔接部的內面之熔接燒痕予以去除。
但是，上述先前技術的管接頭上所形成的熔接部的內面係面向狹窄的剖面觀察呈L字狀的空間，而難以出入(access)於熔接部的內面進行燒痕去除。為此，管接頭就被限制於要能夠用電解研磨等進行燒痕去除的結構。又，當想要利用取決於電解研磨的燒痕去除來將熔接部的內面之 平滑度形成與物理研磨同等程度時，燒痕去除的作業性就會惡化。又，在利用電解研磨等進行燒痕去除的情況下，因流路的封閉部被阻塞，故研磨液不易洗淨去除，洗淨的作業費事。
於是，亦可考慮對熔接部的周圍噴吹惰性氣體(inert gas)以防止熔接燒痕本身。但是，此情況的管構件係被限定於要能夠密閉熔接部的周圍且容易進行已被密閉的空間內之氣體置換的結構，如此有可能損失管構件進而損失管接頭的設計自由度。又，因需要密閉、氣體置換作業，故熔接作業的事前準備較費事，此亦有可能使管接頭的生產性惡化。
又，當熔接部之內面的燒痕去除不充分，基於熔接燒痕之熔融金屬所產生的微粒子脫落至形成於管接頭的流路時，在將管接頭使用於半導體製造裝置的情況下，微粒子就會流入腔室(chamber)(反應爐)內，而使晶圓製程(wafer process)的良率惡化。從而，尤其是在半導體製造裝置中，係較至今為止更進一步追求一種可以確實地防止熔接部之接觸液體的管接頭、使用該管接頭的流體控制機器、以及使用該流體控制機器的流體控制裝置。
本發明係有鑑於如此的課題而開發完成者，其目的在於提供一種施工性及密封性之兩者皆優異、能夠促進小型 化、生產性、可靠度及設計自由度較高的管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法。
為了達成上述目的，本發明的管接頭、和用於流體控制機器、流體控制裝置及半導體製造裝置的管接頭，係具備：第一構件，在一端具有第一外周端，並且在前述第一外周端的內側具有第一按壓部；第二構件，在一端具有第二外周端，並且在前述第二外周端的內側具有第二按壓部；流體的流路，形成於前述第一按壓部及前述第二按壓部之至少其中任一方的內側；熔接部，使前述第一外周端和前述第二外周端遍及於全周地抵接，且熔接該抵接部位的外周之至少一部分，藉此產生橫向收縮並且接合前述第一外周端和前述第二外周端；環狀的密封部分，藉由前述橫向收縮而使前述第一按壓部和前述第二按壓部朝向相互地接近的方向移動，藉此形成於前述第一按壓部與前述第二按壓部之間；傳熱抑制構件，配置於前述第一構件及前述第二構件內的前述熔接部與前述密封部分之間的空間，用以抑制從前述熔接部朝向前述密封部分的熔接熱之傳遞；以及第一扣環，裝設於前述傳熱抑制構件的外周面，用以將前述傳熱抑制構件卡止於前述第一構件或前述第二構件的內面。
又，本發明之管接頭的製造方法，係用以製造管接頭的方法，該管接頭係具備：第一構件，在一端具有第一外周端，並且在前述第一外周端的內側具有第一按壓部；第二構件，在一端具有第二外周端，並且在前述第二外周端的內側具有第二按壓部；流體的流路，形成於前述第一按壓部及前述第二按壓部之至少其中任一方的內側；以及傳熱抑制構件，配置於前述第一構件及前述第二構件的內側；該製造方法係包括：形成熔接部的步驟，該熔接部係使前述第一外周端和第二外周端遍及於全周地抵接，且熔接該抵接部位的外周之至少一部分，藉此產生橫向收縮並且接合前述第一外周端和前述第二外周端；藉由前述橫向收縮而使前述第一按壓部及前述第二按壓部朝向相互地接近的方向移動，藉此在前述第一按壓部與前述第二按壓部之間形成環狀的密封部分的步驟；以及在前述密封部分與前述熔接部之間的空間利用前述傳熱抑制構件來抑制從前述熔接部朝向前述密封部分的熔接熱之傳遞的步驟。
依據本發明，可以提供一種施工性及密封性之兩者皆優異、能夠促進小型化、生產性、可靠度及設計自由度較高的管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法。
1‧‧‧阻斷閥(流體控制機器、閥)
2‧‧‧本體(第一構件)
2a‧‧‧上表面
2b‧‧‧背面
2c‧‧‧左側面
4‧‧‧致動器(閥體)
6‧‧‧管構件
8‧‧‧熔接部
10‧‧‧封閉栓塞(第二構件)
10a‧‧‧底壁
10b‧‧‧外周端(第二外周端)
12‧‧‧流路
14‧‧‧開口
14a‧‧‧外周端(第一外周端)
16‧‧‧傳熱抑制構件
16a‧‧‧外周面
16b‧‧‧導引面
18‧‧‧墊圈(密封構件)
18a‧‧‧環狀端面
18b‧‧‧環狀端面
18c‧‧‧外周面
20‧‧‧連通孔
22‧‧‧環狀凸部(第一按壓部)
24‧‧‧環狀凹部
26‧‧‧空間
28‧‧‧環狀凸部(第二按壓部)
30‧‧‧環狀凹部
32‧‧‧段差部
34‧‧‧擴徑部
36‧‧‧扣環(第一扣環)
38a‧‧‧凹面部
38b‧‧‧凹面部
40‧‧‧扣環(第二扣環)
42‧‧‧密封部分
100‧‧‧流體控制機器(阻斷閥)
102‧‧‧流體控制裝置
104‧‧‧半導體製造裝置
106‧‧‧真空室
108‧‧‧排氣手段
109‧‧‧真空泵浦
110‧‧‧氣體供給源
112‧‧‧壓力計
114、116、118、130‧‧‧開閉閥
120‧‧‧晶圓
122‧‧‧載置台
124‧‧‧電極
126‧‧‧商用電源
128‧‧‧排氣配管
130‧‧‧集塵器
MFC1‧‧‧質量流量控制器
MFC2‧‧‧質量流量控制器
MFC3‧‧‧質量流量控制器
圖1係作為本發明之一實施形態的流體控制機器的阻斷閥(block valve)的立體圖。
圖2係包括圖1的阻斷閥的流體控制機器、流體控制裝置及半導體製造裝置的概略圖。
圖3係圖1之阻斷閥的一部分剖視圖。
圖4係顯示圖1之阻斷閥的本體之一部分、封閉栓塞及傳熱抑制構件的分解立體圖。
圖5係以剖面顯示圖4的分解立體圖。
圖6係顯示圖5之阻斷閥的本體與封閉栓塞熔接前的裝配狀態的剖視圖。
圖7係顯示圖5之阻斷閥的本體與封閉栓塞熔接後的狀態的剖視圖。
以下，係基於圖式而針對具備有本發明之一實施形態的管接頭的阻斷閥1加以說明。
如圖1所示，阻斷閥1例如是具備：作為閥體(valve body)的一個本體2(第一構件)，其形成為長方體形狀且為金屬製(例如不鏽鋼製)；三個致動器(actuator)4，其在圖1觀察下是連接於本體2的上表面2a；三個管構件6(僅圖示三個當中的一個)，其在圖1觀察下是連接於本體2的背面2b；以及封閉栓塞(第二構件)10，其在圖1觀察下是用熔接部8接合於本體2的左側面2c。
各致動器4係具備控制流體之流量的未圖示的驅動部，用以使未圖示的閥體動作，該閥體係設置於在本體2所形成之未圖示的閥室內。
圖2係具備阻斷閥1的流體控制機器100、具備流體控制機器100的流體控制裝置102、具備流體控制裝置102的半導體製造裝置104的概略圖。半導體製造裝置104，例如是CVD(Chemical Vapor Deposition；化學氣相沈積)裝置，其具有作為氣體供給手段的流體控制裝置102、真空室106、排氣手段108等，在後面所述的晶圓(wafer)120上形成鈍化膜(passive film)(氧化膜)。
在本實施形態中，以下，流體控制機器100係指壓力計112、構成阻斷閥1的開閉閥114、116、118、130、MFC(mass flow controller；質量流量控制器)1至MFC3等的用以構成半導體控制裝置104的機器，有時亦作為與流體之控制關聯的機器的總稱、或是各個機器的上位概念之意來使用。
流體控制裝置102係指將從氣體供給源110供給來的氣體經調整流量等之後供給至真空室106的裝置，具備壓力計112、開閉閥114、116、MFC1至MFC3等。在流體控制裝置102與真空室106之間係設置有開閉閥118。真空室106係具備：載置台122，其可供晶圓120載置；以及電極124，用以於晶圓120上形成薄膜。在真空室106 係電性連接有商用電源126。排氣手段108係具備排氣配管128、開閉閥130、集塵器(dust collector)132及真空泵浦109。
在晶圓120上形成薄膜時，能利用開閉閥114、116的開閉、MFC1至MFC3、及開閉閥118的開閉，來控制對真空室106的氣體之供給。又，在將於晶圓120上形成薄膜時所產生之作為副生成物的粉粒體去除時，開閉閥130係呈開啟狀態，粉粒體能經由排氣配管128流入集塵器132而被去除。
在一個流體控制機器100係配置有分別構成三組開閉閥114、116的阻斷閥1。阻斷閥1係透過圖1所示的管構件6而連接於流體控制機器100，其連接方式為熔接、螺入及(或)其他的接頭構造。因能謀求構成阻斷閥1的開閉閥114、116、和開閉閥118、130的小型化，故可以實現流體控制裝置102的小型化。
該小型化後的流體控制裝置102較佳是使用在被要求小型化的半導體製造裝置104中，可以實現用以將小徑晶圓作為試驗、研究用途來試作的小型半導體製造裝置，亦即所謂迷你晶圓廠(Minimal fab)裝置。藉由使用如此的迷你晶圓廠裝置，就可以使無塵室(clean room)內的裝置的設置面積變小，可以減低無塵室的運轉成本(running cost)， 並且可以廉價地獲得用以製造各種半導體的試作晶圓。
如圖3所示，在本體2係穿孔有與各閥室連通的流體的流路12。各管構件6係與構成為流路12之未圖示的流路連通，未圖示的流路係與閥室連通，藉此能從各管構件6經由流路及閥室進行流體對阻斷閥1的出入。
又，在本體2的左側面2c係形成有開口14。該開口14係在對本體2使用鑽頭(drill)等的工具朝向各致動器4的排列方向穿孔加工流路12之一部分時所形成者，能藉由封閉栓塞10來阻塞。另外，在本實施形態中，係將封閉栓塞10定義為與阻斷閥1的本體2接合所形成的管接頭的構成構件。
如圖4及圖5所示，封閉栓塞10係金屬製(例如不鏽鋼製)並形成為帽蓋(cap)狀，在封閉栓塞10的底壁10a貫通有連通孔20。在本體2的開口14之外周側所形成的外周端(第一外周端)14a係裝設金屬製(例如不鏽鋼製)之形成為環狀的傳熱抑制構件16，之後，將封閉栓塞10熔接接合於本體2。又，在傳熱抑制構件16的內側係事先裝設有作為不同個體的金屬製(例如不鏽鋼製)之形成為環狀的墊圈(gasket)(密封構件)18。
亦如圖6所示，在本體2的外周端14a之內側係形成 有朝向外周端14a側成為凸狀的環狀凸部(第一按壓部)22。環狀凸部22係構成開口14的端緣，使流路12之一部分定位於環狀凸部22的內側。又，在本體2的外周端14a與環狀凸部22之間係形成有環狀凹部24。環狀凹部24係形成用以收容傳熱抑制構件16的空間26。在空間26係開設有封閉栓塞10之於前所述的連通孔20。
另一方面，在封閉栓塞10的底壁10a之相反側的一端係形成有外周端(第二外周端)10b。在封閉栓塞10的外周端10b之內側係形成有朝向外周端10b側成為凸狀的環狀凸部(第二按壓部)28。從本體2側起而到達封閉栓塞10的底壁10a的流路12之一部分係定位於封閉栓塞10的環狀凸部28之內側。又，在封閉栓塞10的外周端10b與環狀凸部28之間係形成有環狀凹部30，而環狀凹部30係形成可供傳熱抑制構件16收容的前面所述的空間26。
以下，參照圖6及圖7，就傳熱抑制構件16對阻斷閥1的本體2之裝設、以及封閉栓塞10對阻斷閥1的本體2之熔接加以說明。
如圖6所示，首先，將內嵌有墊圈18的傳熱抑制構件16安裝於本體2的環狀凹部24側，其次，將封閉栓塞10的外周端10b按壓於本體2的外周端14a，藉此使封閉栓塞10的外周端10b和本體2的外周端14a遍及於全周地抵接並裝配。藉由將墊圈18事先內嵌於傳熱抑制構件16， 就能在裝配時保護墊圈18，可以防止墊圈18受傷。
又，在傳熱抑制構件16的外周面16a係裝設有扣環(retaining ring)(第一扣環)36。扣環36為C字狀的彈簧，並藉由裝設於外周面16a上所形成的溝槽來產生由彈簧所致之回彈力，將傳熱抑制構件16卡止於本體2的外周面14a之內面，藉此發揮傳熱抑制構件16對本體2的止脫功能。又，因本體2的外周端14a和傳熱抑制構件16係透過扣環36接觸，故可阻擋從熔接部8朝向傳熱抑制構件16的直接熱傳遞。
又，在傳熱抑制構件16的內周係形成有導引面16b。導引面16b係具有作為將墊圈18內嵌於傳熱抑制構件16時的導引之功能。
另一方面，在墊圈18的外周面18c係裝設有扣環(第二扣環)40。扣環40為與扣環36同樣的C字狀的彈簧，藉由裝設於外周面18c上所形成的溝槽來將墊圈18卡止於傳熱抑制構件16的導引面16b，發揮墊圈18對傳熱抑制構件16的止脫功能，並且又因墊圈18的外周面18c和傳熱抑制構件16係透過扣環40而接觸，故可阻擋從傳熱抑制構件16朝向墊圈18的直接熱傳遞。
在本實施形態的情況下，因封閉栓塞10的外周端10b之內徑係比本體2的外周端14a之內徑更小，故會伴隨外 周端10b、14a彼此的抵接而在空間26之外周側的形成壁形成有段差部32。相對於此，在傳熱抑制構件16的外周面16a係形成有擴徑部34，該擴徑部34係在傳熱抑制構件16對本體2之裝配時卡止於段差部32，且使傳熱抑制構件16定位於空間26。
其次，如圖7所示，在已將封閉栓塞10的外周端10b按壓於本體2的外周端14a的狀態下，藉由全周地熔接封閉栓塞10的外周端10b與本體2的外周端14a的抵接部位之外周，就能在阻斷閥1形成熔接部8，藉此能使本體2及封閉栓塞10接合。
在此，在熔接部8形成之前，使封閉栓塞10的外周端10b和本體2的外周端14a遍及於全周地抵接時，就會在外周端10b與外周端14a的抵接部位之外周形成接觸圓。亦可在將包夾該接觸圓的中心並在接觸圓上對向的二個點點熔接之後，全周地熔接接觸圓以形成熔接部8。藉此，可以在使外周端10b按壓於外周端14a且維持外周端10b與外周端14a之全周抵接的狀態下，將封閉栓塞10確實地定位於本體2並且形成熔接部8。另外，亦可在接觸圓上相對向的上述二個點進行點熔接，進而在從接觸圓上的上述二個點以接觸圓的中心作為基準而偏移90度後的其他的二個點進行點熔接之後形成熔接部8。
如此所形成的熔接部8係在依熔接而加熱並膨脹之後，冷卻並收縮且朝向以沿著流路12之實線箭頭X所示的方向、換言之是與熔接部8之熔接線大致正交的方向產生橫向收縮。藉由熔接部8的橫向收縮使本體2的環狀凸部22和封閉栓塞10的環狀凸部28朝向包夾墊圈18而相互地接近的虛線箭頭X1之方向移動，藉此使墊圈18被按壓。
在本實施形態的情況下，使墊圈18的硬度因熱處理等而比環狀凸部22、28的硬度更為降低，藉此就能利用墊圈18的按壓而在環狀端面18a形成凹面部38a，且在環狀端面18b形成凹面部38b。藉此，構成用以密封本體2的環狀凸部22和封閉栓塞10的環狀凸部28之成為環狀面接觸的密封部分42，就能分別形成於各環狀端面18a、18b。亦即，本實施形態的密封部分42係構成為包括墊圈18，該墊圈18係藉由熔接部8的橫向收縮而被本體2的環狀凸部22和封閉栓塞10的環狀凸部28所夾壓。
又，前面所述的空間26係在阻斷閥1內被定位於熔接部8與密封部分42之間，在該空間26配置有傳熱抑制構件16。各密封部分42係面向空間26，空間26和阻斷閥1的外部係透過連通孔20而連通。亦即，連通孔20係在熔接部8進而形成各密封部分42之後，被使用作為利用氦氣(helium gas)等來檢查各密封部分42中的流體之洩漏的洩 漏埠口(leak port)(洩漏路徑)。
如以上，依據本實施形態，可以提供已將封閉栓塞10熔接於阻斷閥1的本體2之生產性及可靠度較高的管接頭、使用包括該管接頭的流體控制機器100的阻斷閥1、使用該阻斷閥1的流體控制裝置102、以及使用該流體控制裝置102的半導體製造裝置104。
具體而言，熔接阻斷閥1的本體2和封閉栓塞10所形成的本實施形態的管接頭係具有傳熱抑制構件16，藉此，即便不透過複雜的空間來分離熔接部8和密封部分42仍可以確實地抑制從熔接部8朝向密封部分42的熔接熱之傳遞。藉此，可以將構成密封部分42的墊圈18形成為環狀的簡單形狀，並且亦可藉由使用例如陶瓷(ceramics)或不鏽鋼製等傳熱性較低的傳熱抑制構件16，來使熔接部8和密封部分42於管徑方向接近。從而，可以大幅地促進管接頭之尤其是管徑方向的小型化。
又，因藉由具備傳熱抑制構件16，就可以形成可靠度較高的密封部分42，故能排除熔接部8之接觸液體的疑慮，亦可不進行熔接部8中的熔接燒痕之燒痕去除作業、甚至不進行用以防止熔接燒痕本身的密閉、氣體置換作業。從而，可以大幅地提高管接頭的施工性。又，因管接頭的結構不被限定於容易進行密閉、氣體置換作業的結 構，故亦可以大幅地提高管接頭的設計自由度。
又，在半導體製造裝置104中使用阻斷閥1、以及使用了阻斷閥1的流體控制裝置102的情況下，係能確實地阻止基於熔接燒痕之熔融金屬所產生的微粒子脫落至流路12。
另外，熔接部8並不僅限於將封閉栓塞10的外周端10b在與本體2的外周端14a的抵接部位進行熔融，而是亦可如圖7所示地在傳熱抑制構件16的外周部進行熔融所形成。
又，熔接部8係為了能夠熔融至其內部以產生所謂的滲透(penetration)，較佳是利用熱量進而材料之熔融量較大的TIG(Tungsten inert gas；鎢極鈍氣)熔接等來進行。在能夠實現管接頭之小型化的範圍內，進行了有效地在熔接部8產生滲透的熔接的情況下，因可以增大密封部分42中的橫向收縮，故而能夠將管接頭的小型化及密封性提高之兩者皆實現。
以上，雖有關本發明之實施形態的說明結束，但是本發明並非被限定於此，而是可以在未脫離本發明的趣旨之範圍內進行各種的變更。
例如，在上述實施形態中，係將封閉栓塞10定義作為與阻斷閥1的本體2接合所形成的管接頭之構成構件，管 接頭係熔接阻斷閥1的本體2和封閉栓塞10所形成。但並未限於此，本發明亦能夠應用於以下的情況：並非是將封閉栓塞10熔接於阻斷閥1而是將前面所述的管構件6等熔接於阻斷閥1的情況；或將管構件6或封閉栓塞10等熔接於阻斷閥1以外的閥體的情況；或是將管構件彼此熔接的情況。
但是，如上述實施形態般，所熔接的構件之其中任一方是用以堵塞外周端14a的封閉栓塞10，且閥的本體係構成為複數個閥體的本體，並且是穿孔有連通此等各閥體的流路12的阻斷閥1的本體2的情況下，因亦可不進行熔接部8的內面之燒痕去除，故在管接頭的施工性中能達成更加優異的功效。為何如此，此是因在熔接構件為阻斷閥1的本體2和封閉栓塞10的情況下，雖然可以實現將複數個閥集聚而成的流體控制機器100之小型化，但是因於阻斷閥1穿孔並形成流路12，故很難在形成熔接部8後物理性地出入於熔接部8的內面，難以進行去除熔接燒痕的燒痕去除作業所致。
又，在上述實施形態中，係藉由全周地熔接外周端10b、14a的抵接部位之外周來將熔接部8形成於阻斷閥1。在此情況下，因可以使熔接部8中的橫向收縮遍及於外周端10b、14a的抵接部位之外周的全周地產生，故亦可以使藉由環狀凸部22、28而朝向墊圈18按壓的按壓力遍及於 墊圈18的各環狀端面18a、18b之全周地產生，可以提高密封部分42中的密封力。
但是，並不限於此，只要能夠形成密封部分42，亦可形成斷斷續續地點熔接外周端10b、14a的抵接部位之外周的熔接部8。在利用點熔接來形成熔接部8的情況下，係比起全周熔接的情況，還能抑制密封部分42相對於管接頭之徑向傾斜形成的危險性。從而，能夠形成遍及於環狀凸部22、28之全周地產生更加均一的密封力的密封部分42。
又，環狀凸部22、28、以及墊圈18的形狀並未被限定於上述實施形態，又，密封部分42並未限於面接觸，亦可以線接觸來形成。因在密封部分42成為線接觸所形成的情況下係比面接觸的情況還能夠提高產生於密封部分42的面壓，故而能夠形成產生更加大之密封力的密封部分42。
又，密封部分42亦可為將環狀凸部22、28彼此抵接所形成。在此情況下，因不需要墊圈18，故可以削減管接頭的零件數及組裝工時，能提高管接頭的生產性。又，在此情況下，因密封部分42係僅形成為一個部位，故比起形成為二個部位的密封部分42的情況還能相對地減低流體從密封部分42洩漏的危險性。
又，包括將管接頭熔接於閥的阻斷閥1的流體控制機器100，係能夠應用於構成流體控制裝置102以外之各種流體迴路的流體控制裝置，又，使用流體控制機器100的流體控制裝置102，亦能夠應用於不限於半導體製造裝置104的各種製造裝置中。
2‧‧‧本體(第一構件)
2c‧‧‧左側面
8‧‧‧熔接部
10‧‧‧封閉栓塞(第二構件)
10a‧‧‧底壁
12‧‧‧流路
14‧‧‧開口
16‧‧‧傳熱抑制構件
16a‧‧‧外周面
16b‧‧‧導引面
18‧‧‧墊圈(密封構件)
18a‧‧‧環狀端面
18b‧‧‧環狀端面
18c‧‧‧外周面
20‧‧‧連通孔
22‧‧‧環狀凸部(第一按壓部)
24‧‧‧環狀凹部
26‧‧‧空間
28‧‧‧環狀凸部(第二按壓部)
30‧‧‧環狀凹部
34‧‧‧擴徑部
36‧‧‧扣環(第一扣環)
38a‧‧‧凹面部
38b‧‧‧凹面部
40‧‧‧扣環(第二扣環)
42‧‧‧密封部分
X、X1‧‧‧方向

Claims (14)

  1. 一種管接頭，具備：第一構件，在一端具有第一外周端，並且在前述第一外周端的內側具有第一按壓部；第二構件，在一端具有第二外周端，並且在前述第二外周端的內側具有第二按壓部；流體的流路，形成於前述第一按壓部及前述第二按壓部之至少其中任一方的內側；熔接部，使前述第一外周端和前述第二外周端遍及於全周地抵接，且熔接該抵接部位的外周之至少一部分，藉此產生橫向收縮並且接合前述第一外周端和前述第二外周端；環狀的密封部分，藉由前述橫向收縮而使前述第一按壓部和前述第二按壓部朝向相互地接近的方向移動，藉此形成於前述第一按壓部與前述第二按壓部之間；傳熱抑制構件，配置於前述第一構件及前述第二構件內的前述熔接部與前述密封部分之間的空間，用以抑制從前述熔接部朝向前述密封部分的熔接熱之傳遞；以及第一扣環，裝設於前述傳熱抑制構件的外周面，用以將前述傳熱抑制構件卡止於前述第一構件或前述第二構件的內面。
  2. 如請求項1所記載之管接頭，其中前述密封部分係前述第一按壓部和前述第二按壓部抵接所形成。
  3. 如請求項1所記載之管接頭，其中前述密封部分係包括密封構件，該密封構件係藉由前述橫向收縮而被前述第一按壓部和前述第二按壓部夾壓。
  4. 如請求項3所記載之管接頭，其中前述傳熱抑制構件係在內周具有用以導引並裝設前述密封構件的導引面。
  5. 如請求項4所記載之管接頭，其中前述密封構件係在外周面裝設有第二扣環，該第二扣環係將前述密封構件卡止於前述傳熱抑制構件的前述導引面。
  6. 如請求項1至5中任一項所記載之管接頭，其中前述第一構件及前述第二構件的其中任一方為封閉栓塞。
  7. 一種流體控制機器，係具備有請求項1至6中任一項所記載的管接頭，其中前述第一構件及前述第二構件的其中任另一方為閥的本體，具有前述流體的入口及出口，並且在前述入口及前述出口的至少其中任一方熔接有前述第一構件及前述第二構件的其中任另一方的另一端。
  8. 如請求項7所記載之流體控制機器，其中前述閥的本體為阻斷閥的本體，被穿孔有連通複數個閥體的流路。
  9. 一種流體控制裝置，具備有：請求項8所記載的流體控制機器。
  10. 一種半導體製造裝置，具備有：請求項9所記載的流體控制裝置。
  11. 一種管接頭的製造方法，該管接頭係具備： 第一構件，在一端具有第一外周端，並且在前述第一外周端的內側具有第一按壓部；第二構件，在一端具有第二外周端，並且在前述第二外周端的內側具有第二按壓部；流體的流路，形成於前述第一按壓部及前述第二按壓部之至少其中任一方的內側；以及傳熱抑制構件，配置於前述第一構件及前述第二構件的內側；該管接頭的製造方法係包括：形成熔接部的步驟，該熔接部係使前述第一外周端和第二外周端遍及於全周地抵接，且熔接該抵接部位的外周之至少一部分，藉此產生橫向收縮並且接合前述第一外周端和前述第二外周端；藉由前述橫向收縮而使前述第一按壓部及前述第二按壓部朝相互地接近的方向移動，藉此在前述第一按壓部與前述第二按壓部之間形成環狀的密封部分的步驟；以及在前述密封部分與前述熔接部之間的空間利用前述傳熱抑制構件來抑制從前述熔接部朝向前述密封部分的熔接熱之傳遞的步驟。
  12. 如請求項11所記載之管接頭的製造方法，其中在前述形成熔接部的步驟中，係在已將前述第二外周端按壓於前述第一外周端的狀態下形成前述熔接部。
  13. 如請求項11或12所記載之管接頭的製造方法，其中在前述形成熔接部的步驟中，係在使前述第一外周端和前述第二外周端遍及於全周地抵接時，在前述抵接部位的外周形成有接觸圓，且在以包夾前述接觸圓之中心並在前述接觸圓上相對向的二個點進行點熔接之後，全周地熔接前述接觸圓以形成前述熔接部。
  14. 如請求項13所記載之管接頭的製造方法，其中在前述形成熔接部的步驟中，係在前述接觸圓上對向的前述二個點進行點熔接，進而在從前述接觸圓上的前述二個點以前述中心作為基準而偏移90度後的其他的二個點進行點熔接後，形成前述熔接部。
TW105122719A 2015-08-28 2016-07-19 管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法 TWI613387B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015169186 2015-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201719066A TW201719066A (zh) 2017-06-01
TWI613387B true TWI613387B (zh) 2018-02-01

Family

ID=58186987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105122719A TWI613387B (zh) 2015-08-28 2016-07-19 管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10737345B2 (zh)
JP (1) JP6718456B2 (zh)
KR (1) KR102023987B1 (zh)
CN (1) CN107923558B (zh)
TW (1) TWI613387B (zh)
WO (1) WO2017038274A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7202597B2 (ja) 2018-07-31 2023-01-12 株式会社フジキン アクチュエータおよびこれを用いたバルブ装置
WO2022091526A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05 株式会社フジキン 閉止栓及び流体制御装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004074086A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Nippon Seisen Co Ltd フィルター組立体
TW200726935A (en) * 2005-09-30 2007-07-16 Daikin Ind Ltd Pipe joint, refrigeration device, heat pump hot water supply device, closing valve, water supply piping, method of connecting piping, and in-the-field piping method
TW200928161A (en) * 2007-08-23 2009-07-01 Nippon Pillar Packing Resin pipe fitting and method for producing the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1006016A (en) * 1973-04-06 1977-03-01 English Clays Lovering Pochin And Company Limited Joints for protectively lined or coated metal
JP3334983B2 (ja) 1993-12-21 2002-10-15 清原 まさ子 金属製シール材を用いた流体用機器を構成する金属製部材のシール方法
WO2007017937A1 (ja) * 2005-08-10 2007-02-15 Fujikin Incorporated 流体制御装置
KR100741980B1 (ko) * 2005-07-06 2007-07-23 엘지전자 주식회사 다초점 렌즈
JP5789851B2 (ja) * 2011-09-22 2015-10-07 株式会社フジキン 継手用シール装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004074086A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Nippon Seisen Co Ltd フィルター組立体
TW200726935A (en) * 2005-09-30 2007-07-16 Daikin Ind Ltd Pipe joint, refrigeration device, heat pump hot water supply device, closing valve, water supply piping, method of connecting piping, and in-the-field piping method
TW200928161A (en) * 2007-08-23 2009-07-01 Nippon Pillar Packing Resin pipe fitting and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
US10737345B2 (en) 2020-08-11
WO2017038274A1 (ja) 2017-03-09
CN107923558B (zh) 2019-08-27
JP6718456B2 (ja) 2020-07-08
JPWO2017038274A1 (ja) 2018-06-14
US20190009353A1 (en) 2019-01-10
KR102023987B1 (ko) 2019-09-23
KR20180039659A (ko) 2018-04-18
TW201719066A (zh) 2017-06-01
CN107923558A (zh) 2018-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102055040B1 (ko) 배플 플레이트 및 샤워헤드 어셈블리들 및 대응하는 제작 방법
TWI613387B (zh) 管接頭、流體控制機器、流體控制裝置、半導體製造裝置以及管接頭的製造方法
KR101806673B1 (ko) 진공 밸브
KR102295310B1 (ko) 밸브장치
TW201925662A (zh) 閥裝置、使用該閥裝置的流體控制裝置及半導體製造裝置
KR102202570B1 (ko) 밸브 장치 및 유동 제어 방법
JP6723611B2 (ja) 配管接続構造、配管接続具及び配管の接続方法
CN111164730A (zh) 关闭机构真空腔室隔离装置和子系统
TWI692009B (zh) 接合塊及其製造方法
US20200284367A1 (en) Joint block and fluid control system using same
CN111194474A (zh) 双端口远程等离子清洁隔离阀
JP5529601B2 (ja) 金属リップシールおよびそれを取付けた機械
US20140110619A1 (en) Valve
TWI617761B (zh) 管接頭方法、管接頭用零件、具備有管接頭用零件的管接頭、流體控制器、流體控制裝置以及半導體製造裝置
JP7376935B2 (ja) 流路アセンブリ、この流路アセンブリを用いたバルブ装置、流体制御装置、半導体製造装置および半導体製造方法
JP6865415B2 (ja) シール栓装置及び管路封止方法
JP2024085610A (ja) 成膜装置及び成膜方法
KR20060040400A (ko) 반도체 저압 화학기상증착설비의 진공배관 연결구조
KR101041148B1 (ko) 반도체 제조장치의 공정챔버 클로징 조립체의 슬릿밸브
KR20180045261A (ko) 게이트밸브용 블레이드
JP2005235924A (ja) 横型熱処理炉のフランジ接合構造及び接合方法並びにフッ素樹脂シート
KR20080067060A (ko) 냉각 경로를 구비하는 반도체 제조 장치