WO2007141885A1

WO2007141885A1 - イオン発生装置

Info

Publication number: WO2007141885A1
Application number: PCT/JP2006/312873
Authority: WO
Inventors: Tsukasa Igarashi
Original assignee: Koganei Corporation
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2007-12-13
Also published as: TWI397230B; KR101023896B1; CN101449628B; US20100172808A1; EP2023695A1; KR20090009928A; EP2023695A4; EP2023695B1; JP4838637B2; CN101449628A; TW200807834A; JP2007328970A

Abstract

　このイオン発生装置は異物混入のない清浄なイオン化気体を発生し被処理物に塗布することができる。　酸化チタンからなる被覆層１４が設けられた受光体１１ａに紫外線発光源１５からの紫外線を照射し、受光体１１ａの周囲の空気を正の荷電粒子と負の荷電粒子とに電離する。電離された空気を有する空間に電極１７により電界を形成し荷電粒子をイオン化する。イオン化された荷電粒子は被処理物Ｗに向けて送風機２０により吹き付けられる。

Description

明細書

イオン発生装置

技術分野

[0001] 本発明は被処理物にイオン化された気体を吹き付けて被処理物を処理するイオン発生装置に関する。

背景技術

[0002] 半導体チップなどの電子部品の製造や組立を行う場合に、電子部品やその製造および組立を行う治具などに静電気が発生すると、電子部品の製造や組立作業を円滑に行うことができない。そこで、ィオナイザ一とも言われるイオン発生装置を用いて除電が必要となる部材にイオン化された空気を吹き付けるようにして、る。帯電された状態の部材表面にイオン化された空気を供給することにより帯電を中和することができる。

[0003] 従来のイオン発生装置は、特許文献 1に記載されるように、放電針を有しており、放電針に交流電圧を印加することにより空気を介してコロナ放電を起こし、コロナ放電の電界によって空気中の酸素をイオンィ匕している。

特許文献 1：特開 2003— 243199号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、放電針を用いてコロナ放電により空気をイオンィ匕させるようにしたィォン発生装置においては、放電現象が発生する領域を大きくすることには限度があり、大量のイオンィ匕空気を発生させるには、複数の放電針を設ける必要がある。また、放電針からはコロナ放電により異物つまりパーティクルが発生してそれが被処理物に付着するおそれがある。異物が被処理物に付着すると、被処理物の加工歩留まりが低下する。

[0005] 本発明の目的は、異物混入のな、清浄なイオンィ匕気体を発生できるイオン発生装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 [0006] 本発明のイオン発生装置は、酸化チタン等の金属酸化物半導体を表面に有する受光体に紫外線を照射し、前記受光体の周囲の気体を正の荷電粒子と負の荷電粒子とに電離する紫外線発生源と、電源に接続され、電離された気体を有する空間に電界を形成し前記荷電粒子をイオン化する電極と、イオンを被処理物に吹き付ける送風手段とを有することを特徴とする。

[0007] 本発明のイオン発生装置は、前記電源を交流電源とし、前記電極により形成されるプラスの電界によりプラスイオンを生成し、前記電極により形成されるマイナスの電界によりマイナスイオンを生成することを特徴とする。

[0008] 本発明のイオン発生装置は、前記電源を直流電源とし、前記電源のプラス端子に接続される正の電極と、マイナス端子に接続される負の電極とを有し、前記正の電極により形成されるプラスの電界によりプラスイオンを生成し、前記負の電極により形成されるマイナスの電界によりマイナスイオンを生成することを特徴とする。

[0009] 本発明のイオン発生装置は、貫通孔を有するシート状の導電性材料の母材表面に金属酸化物半導体の被覆層を形成し、前記母材により前記受光体と前記電極とを形成し、前記貫通孔を貫通して前記被処理物に吹き付けられる気体により前記イオンを前記被処理物に供給することを特徴とする。

[0010] 本発明のイオン発生装置は、貫通孔を有するシート状の受光体の表面に金属酸ィ匕物半導体の被覆層を形成し、前記受光体に隣接させて前記電極を配置し、前記貫通孔を貫通して前記被処理物に吹き付けられる気体により前記イオンを前記被処理物に供給することを特徴とする。

[0011] 本発明のイオン発生装置は、前記金属酸化物半導体の被覆層により前記受光体に形成される表面に沿う気流に晒して前記電極を配置することを特徴とする。

[0012] 本発明のイオン発生装置は、前記受光体を紫外線透過材料により形成し、前記紫外線発生源カゝら前記受光体を透過して前記金属酸ィ匕物半導体に紫外線を照射することを特徴とする。

[0013] 本発明のイオン発生装置は、紫外線透過材料により形成され表面に透明性の金属酸化物半導体の被覆層が設けられた第 1の受光体と、表面に金属酸化物半導体の被覆層が設けられ前記第 1の受光体を透過した紫外線が照射される第 2の受光体とを有することを特徴とする。

[0014] 本発明のイオン発生装置は、前記第 1の受光体の表面に透明材料からなる電極を取り付けることを特徴とする。

[0015] 本発明のイオン発生装置は、貫通孔を有するシート状の母材表面に金属酸ィ匕物半導体の被覆層が形成された第 1の受光体と、表面に金属参加物半導体の被覆層が形成され、前記第 1の受光体に気体通過空間を介して対向して配置されるとともに前記第 1の受光体の前記貫通孔を透過した紫外線が照射される板状の第 2の受光体とを有し、前記第 1と第 2の受光体のそれぞれを電極とすることを特徴とする。

[0016] 本発明のイオン発生装置は、貫通孔を有するシート状の母材表面に金属酸ィ匕物半導体の被覆層が形成された第 1の受光体と、貫通孔を有するシート状の母材表面に金属酸化物半導体の被覆層が形成されるとともに前記第 1の受光体に気体通過空間を介して対向して配置され第 2の受光体とを有し、前記第 1と第 2の受光体のそれぞれを電極とすることを特徴とする。

発明の効果

[0017] 本発明によれば、酸化チタン等の金属酸化物半導体に紫外線を照射して気体をプラズマに電離して電界によりイオン化するので、イオン化された気体の中には異物が混入することなぐ清浄なイオンィ匕気体を発生させることができる。紫外線により気体をプラズマに電離するようにしたので、受光体のうち紫外線が照射される領域を面とすることができ、広い範囲でイオンィ匕することができ、多量のイオン化空気を生成することができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。

[図 2]本発明の他の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。

[図 3]本発明の他の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。

[図 4]本発明の他の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。 [図 5]本発明の他の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。

[図 6]本発明の他の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。

[図 7]本発明の他の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。

[図 8]本発明の他の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。

[図 9]本発明の他の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図 1〜図 9はそれぞれ本発明の実施の形態であるイオン発生装置の基本構造を示す概略図であり、これらの図においては、共通の機能を有する部材には同一の符号が付されている。

[0020] 図 1に示すイオン発生装置 10aは受光体 11aを有している。この受光体 11aは金属製の網材カもなり多数の貫通孔 12が形成されたシート状ないしメッシュ状の母材 13 を有し、その表面には酸ィ匕チタン (Ή02)の被覆層 14が形成されている。シート状の母材 13の表面に酸ィ匕チタンの被覆層 14を形成するには、母材 13を電解液の中で陽極として通電することにより母材 13の表面に酸ィ匕チタンの被覆層 14を生成することができる。このような陽極酸ィ匕による被覆層 14の形成に代えて、真空蒸着やスパッタリング等の真空めつきの技術によって母材 13の表面に被覆層 14を形成するようにしても良い。また、受光体 11a自体を酸ィ匕チタンのセラミックスにより形成するようにしても良い。

[0021] 受光体 11aの表面には、紫外線発生源 15から 400nm以下の紫外線波長を含む光が照射されるようになっており、この紫外線発生源 15としては紫外線 LEDが用いられている。ただし、紫外線発生源 15としては、紫外線 LEDに代えてブラックライト等の他の紫外線発生源を用いるようにしても良ヽ。金属酸化物半導体である酸化チタンの被覆層 14に向けて紫外線を照射すると、酸化チタンが紫外線を受けて励起される。酸化チタンが励起されると、受光体 11aの周囲の空気は、イオンつまり正の荷電粒子と、電子つまり負の荷電粒子とに電離してプラズマ 16となる。図 1においては、プラズマ 16が点を付して示されている。

[0022] 紫外線によって励起される金属酸化物半導体として、図示する場合には、酸化チタンが使用されている力これに代えて、酸化鉄、酸化タングステン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム等の他の金属酸ィ匕物半導体を用いるようにしても良、。

[0023] 電離されてプラズマ 16となった空気の領域に電界を形成するために、線状の電極 17が配置されており、この電極 17には高電圧の交流が電源 18から給電ケーブル 19 を介して供給されるようになっている。電極 17にプラスの電界が印加されると、プラズマ 16の中の電子つまり負の荷電粒子は、クーロン力により電極 17に引き付けられて中和され、プラズマ 16中の正の荷電粒子は電界とのクーロン力により電極 17から離れるように外方空間に放出され、空気中の他の原子、分子と結びつきプラスイオンとなる。

[0024] 一方、電極 17にマイナスの電界が印加されると、プラズマ 16中の正の荷電粒子は電界のクーロン力により電極に引き付けられてこれに取り込まれ電子の供給を受けて中和され、プラズマ 16中の電子は電界とのクーロン力により電極 17から離れるように外方空間に放出され、さらに空気分子に取り込まれてマイナスイオンとなる。

[0025] 外方空間に放出されたイオンを被処理物 Wに向けて吹き付けるために、イオン発生装置 10aは送風機 20を有し、この送風機 20は受光体 11aに対向しており、送風機 20から吹き出される空気は貫通孔 12を貫通して被処理物 Wに吹き付けられる。これにより、プラスイオンとマイナスイオンは被処理物 Wに吹き付けられて、被処理物 Wが静電気を帯びていても、静電気は中和される。

[0026] 受光体 11aに紫外線を照射して空気を電離してイオンィ匕するようにしたので、コロナ放電により空気をイオン化する場合と比較して、イオンィ匕時にパーティクルの発生をなくすことができる。受光体 11aをシート状とすることにより、針状の電極を用いたコロナ放電の場合よりも広い面積の範囲で大量にイオンィ匕空気を発生させることができる。

[0027] 図 2に示すイオン発生装置 10bは、受光体 l ibの母材 13が電極を兼ねており、酸化チタンの被覆層 14に向けて紫外線発生源 15から 400nm以下の紫外線波長を含む光を照射すると、酸化チタンが紫外線を受けて励起される。酸化チタンが励起されると、受光体 l ibの周囲の空気は、正の荷電粒子と負の荷電粒子とに電離してプラズマ 16となる。さら〖こ、導電性材料カゝらなる母材 13に電源 18から電力を印加するとともに送風機 20を駆動することにより、図 1に示す場合と同様に、プラスイオンとマイナスイオンは被処理物 Wに吹き付けられて、被処理物 Wが静電気を帯びていても、静電気は中和される。このように、シート状の受光体 10bが電極を兼ねるようにすると、効率的にイオンを放出することができる。

[0028] 図 3に示すイオン発生装置 10cは、受光体 11cが板状となっており、板状の母材 13 の表面に酸ィ匕チタンの被覆層 14が設けられて、る。送風機 20からは受光体 1 lcの表面に沿うように気流が供給され、この気流に晒されるように電極 17が配置されて、る。このイオン発生装置 10cにおいても、上述のように、プラスイオンとマイナスイオンを被処理物 Wに吹き付けることができ、送風機 20からの空気を、貫通孔 12を透過させる場合に比して少な、抵抗力により被処理物 Wに吹き付けることができる。

[0029] 図 4に示すイオン発生装置 10dは、紫外線発生源 15が容器 21内に収容されており、容器 21には板状の受光体 l idが取り付けられている。この受光体 l idの母材 13は紫外線透過材料で形成されており、その外面には酸ィ匕チタンの被覆層 14が設けられている。このように、紫外線発生源 15を容器 21内に組み込むようにすると、紫外線発生源 15へのゴミの付着を防止することができる。

[0030] 図 5に示すイオン発生装置 10eは、図 4に示すイオン発生装置 10dと同様に紫外線発生源 15を収容する容器 21を有し、容器 21には紫外線透過材料カゝらなる蓋部材 2 2が取り付けられている。蓋部材 22に対向して受光体 1 leiが第 1の受光体として配置されており、この受光体 1 leiは受光体 l idと同様に、紫外線透過材料からなる母材 13の表面に酸ィ匕チタンの被覆層 14が設けられて、る。

[0031] 受光体 1 leiに対向して第 2の受光体として受光体 l le2が空間を介して配置されており、この受光体 l le2は酸ィ匕チタンのセラミックス力もなる板状の母材の表面に酸ィ匕チタンの被覆層 14が設けられて、る。酸化チタンの被覆層 14は透明性を有しており、紫外線発生源 15からの紫外線波長を含む光は蓋部材 22、受光体 l lel、および受光体 1 leiの被覆層 14を透過して受光体 1 le2の被覆層 14に照射される。

[0032] 2つの受光体 l lel、 l le2の間の空間には、送風機 20から吐出される空気が供給されて気流が形成される。その気流〖こ晒されるよう〖こ、 2つの電極 17が配置されている。したがって、 2つの受光体 l lelと l le2は、電源 18から印加される電力により、電離された空気を有する空間には両方の電極により電界が形成される。

[0033] 図 6に示されるイオン発生装置 10fは、電極 17が受光体 1 If 1の表面に設けられた被覆層 14に設けられて、る。電極 17を被覆層 14と同様に酸ィ匕チタンにより形成すれば、被覆層 14と電極とを一体に形成することができる。第 1の受光体としての受光体 1 If 1に合わせて第 2の受光体しての受光体 1 If2が受光体 1 If 1に対向して空間を介して配置されており、この受光体 1 Π2の表面には被覆層 14が設けられている。受光体 1 Π2として受光体 1 If 1と同一の構造のものを使用することにより、それぞれの受光体に対応させて、図 5に示す場合と同様に 2つの電極 17を有するイオン発生装置とすることができる。

[0034] このタイプのイオン発生装置 10fにおいても、図 4および図 5に示したイオン発生装置と同様に、紫外線発生源 15を容器の中に収容するようにしても良ぐ図 1および図 2に示すイオン発生装置にぉヽても容器の中に紫外線発生源 15を収容するようにしても良い。

[0035] 図 7に示されるイオン発生装置 10gは、図 2に示すイオン発生装置 10bと同様に電極を兼ねる受光体 l lglと、電極を兼ねる受光体 l lg2とを有しており、両方の受光体 l lglおよび l lg2は、空間を介して相互に平行となっている。受光体 l lg2は平板状の母材の表面に酸ィ匕チタンの被覆層 14が設けられており、紫外線発生源 15からの紫外線は受光体 l lglの表面に設けられた被覆層 14に照射されるとともに、貫通孔 1 2を透過して受光体 1 lg2の被覆層 14に照射される。

[0036] それぞれの受光体 l lglと l lg2は電源 18に接続されており、電源 18から印加される電力により、電離された空気を有する空間には両方の電極により電界が形成される

[0037] 図 8に示されるイオン発生装置 10hは、それぞれ図 2に示すイオン発生装置 10bと同様に電極を兼ねる受光体 l lhlと l lh2とを有しており、それぞれの受光体 l lhlと 1 lh2に対応させて紫外線発生源 15が 2つ設けられて、る。

[0038] 図 9に示されるイオン発生装置 10iは、図 8に示されるイオン発生装置 10hの変形例であり、それぞれ図 2に示すイオン発生装置 10bと同様に電極を兼ねる受光体 l li 1と l li2とを有している。このイオン発生装置 10iは図 8に示された送風機 20に代えて、空気を供給するパイプ 24を有している。それぞれのパイプ 24には空気を噴出する噴出孔 25が形成されており、噴出孔 25からの空気によりイオンを被処理物に吹き付ける気流が形成される。

[0039] 本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。実施の形態では、空気をイオン化させるようにしているが、空気以外の他の気体をイオン化させる場合にも本発明を適用することができる。

[0040] 上述したそれぞれの実施の形態においては、電源 18から電極 17に対して交流を印加させるようにしている力直流を印加させるようしても良い。その場合には、電極としては電源のプラス端子に接続される正の電極と、マイナス端子に接続される負の電極とを受光体に隣接して配置し、正の電極により形成されるプラスの電界によりプラスイオンを生成し、負の電極により形成されるマイナスの電界によりマイナスイオンを生成する。

産業上の利用可能性

[0041] 本発明のイオン発生装置は、電磁部品の製造や組立を行う製造ラインにおいて、静電気を除去する部分にイオン化された空気を吹き付けるために使用される。

Claims

請求の範囲

[1] 酸化チタン等の金属酸化物半導体を表面に有する受光体に紫外線を照射し、前記受光体の周囲の気体を正の荷電粒子と負の荷電粒子とに電離する紫外線発生源と、

電源に接続され、電離された気体を有する空間に電界を形成し前記荷電粒子をィオン化する電極と、

イオンを被処理物に吹き付ける送風手段とを有することを特徴とするイオン発生装置。

[2] 請求項 1記載のイオン発生装置において、前記電源を交流電源とし、前記電極により形成されるプラスの電界によりプラスイオンを生成し、前記電極により形成されるマイナスの電界によりマイナスイオンを生成することを特徴とするイオン発生装置。

[3] 請求項 1記載のイオン発生装置において、前記電源を直流電源とし、前記電源のプラス端子に接続される正の電極と、マイナス端子に接続される負の電極とを有し、前記正の電極により形成されるプラスの電界によりプラスイオンを生成し、前記負の電極により形成されるマイナスの電界によりマイナスイオンを生成することを特徴とするイオン発生装置。

[4] 請求項 1記載のイオン発生装置にお!、て、貫通孔を有するシート状の導電性材料の母材表面に金属酸化物半導体の被覆層を形成し、前記母材により前記受光体と前記電極とを形成し、前記貫通孔を貫通して前記被処理物に吹き付けられる気体により前記イオンを前記被処理物に供給することを特徴とするイオン発生装置。

[5] 請求項 1記載のイオン発生装置において、貫通孔を有するシート状の受光体の表面に金属酸化物半導体の被覆層を形成し、前記受光体に隣接させて前記電極を配置し、前記貫通孔を貫通して前記被処理物に吹き付けられる気体により前記イオンを前記被処理物に供給することを特徴とするイオン発生装置。

[6] 請求項 1記載のイオン発生装置において、前記金属酸化物半導体の被覆層により前記受光体に形成される表面に沿う気流に晒して前記電極を配置することを特徴とするイオン発生装置。

[7] 請求項 1記載のイオン発生装置において、前記受光体を紫外線透過材料により形成し、前記紫外線発生源から前記受光体を透過して前記金属酸化物半導体に紫外線を照射することを特徴とするイオン発生装置。

[8] 請求項 1記載のイオン発生装置において、紫外線透過材料により形成され表面に透明性の金属酸化物半導体の被覆層が設けられた第 1の受光体と、表面に金属酸化物半導体の被覆層が設けられ前記第 1の受光体を透過した紫外線が照射される第 2の受光体とを有することを特徴とするイオン発生装置。

[9] 請求項 8記載のイオン発生装置において、前記第 1の受光体の表面に紫外線透過材料力もなる電極を取り付けることを特徴とするイオン発生装置。

[10] 請求項 1記載のイオン発生装置において、貫通孔を有するシート状の母材表面に金属酸化物半導体の被覆層が形成された第 1の受光体と、表面に金属参加物半導体の被覆層が形成され、前記第 1の受光体に気体通過空間を介して対向して配置されるとともに前記第 1の受光体の前記貫通孔を透過した紫外線が照射される板状の第 2の受光体とを有し、前記第 1と第 2の受光体のそれぞれを電極とすることを特徴とするイオン発生装置。

[11] 請求項 1記載のイオン発生装置において、貫通孔を有するシート状の母材表面に金属酸化物半導体の被覆層が形成された第 1の受光体と、貫通孔を有するシート状の母材表面に金属酸化物半導体の被覆層が形成されるとともに前記第 1の受光体に気体通過空間を介して対向して配置され第 2の受光体とを有し、前記第 1と第 2の受光体のそれぞれを電極とすることを特徴とするイオン発生装置。