(57)【要約】  本発明はＰＥＥＫのごとき薄型の規制用保護ポリマーフィルムを、半導体製造産業で利用される液体制御装置にその成型工程で含ませるシステムと方法とに関する。所定のサイズと形状の熱可塑性フィルムは成型材料の望む表面との整合のために鋳型腔部内の形状面に選択的に配置される。成型工程で熱可塑性フィルムは成型材料の表面に接着する。その結果、その表面には磨耗抵抗性、耐熱性、化学抵抗性、ガス排出防止性、剛性増強性、液体吸収防止性、紫外線抵抗性、摩擦低減性等の望ましい性能が提供される。
2005510389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造に使用される液体制御装置であって、
液体制御装置の一部を構成する少なくとも１体の熱可塑性材料構造体と、
該熱可塑性材料構造体の一部に沿ってインサート成型により着実に接着され、該液体制御装置に規制特性を提供する少なくとも１枚の薄型でフレキシブルな熱可塑性保護フィルムと、
を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
熱可塑性保護フィルムは、磨耗抵抗性、化学抵抗性、耐熱性、液体吸収防止性、紫外線抵抗性、摩擦低減性、剛性補強性、及びガス排出防止性で成る群から選択される規制特性を含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
熱可塑性保護フィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ペルフルオロアルコキシ樹脂、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー、ポリビニリデンフルオリド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスチレン、及びポリフェニレンスルフィドで成る群から選択される材料で実質的に製造されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
熱可塑性保護フィルムは実質的にポリエーテルエーテルケトン製であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
熱可塑性保護フィルムは少なくとも２枚の薄くてフレキシブルなフィルム層を有した積層フィルム体であることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項６】
少なくとも２枚の薄くてフレキシブルなフィルム層はそれぞれ異なる規制特性を有していることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
少なくとも２枚の薄くてフレキシブルなフィルム層の少なくとも一方は中間層であり、保護フィルムと少なくとも１体の熱可塑性材料構造体との間の接着強度を補強することを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１体の熱可塑性材料構造体はバルブであることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
バルブはバルブ本体とバルブステムとを含んでいることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな熱可塑性フィルムはバルブステムの表面に選択的に接着されることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１体の熱可塑性材料構造体は長形プラスチック管であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな熱可塑性フィルムはプラスチック管の内面に選択的に接着されることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな熱可塑性フィルムはプラスチック管の外面に選択的に接着されることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
プラスチック管の外面は顎形端を含んでいることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも１体の熱可塑性材料構造体は流量計であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１６】
流量計は半透明サイト管、インレット、アウトレット、及びフロートを含んでいることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな熱可塑性フィルムは流量計の内面に選択的に接着されることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１８】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな熱可塑性フィルムは流量計の外面に選択的に接着されることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１体の熱可塑性材料構造体はプラスチック管コネクタであることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２０】
プラスチック管コネクタは少なくとも２体の液体接続部と液体導管とを含んでいることを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
少なくとも１枚の熱可塑性フィルムはコネクタの内面に選択的に確実に接着されることを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
少なくとも１枚の熱可塑性フィルムはコネクタの外面に選択的に確実に接着されることを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２３】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな規制用熱可塑性フィルムを熱可塑性材料の少なくとも一部に溶着させる半導体用液体制御コンポーネントのフィルムインサート成型法であって、
少なくとも１面の形状面を含んだ鋳型腔部を有した鋳型ユニットにアクセスするステップと、
前記少なくとも１面の形状面の少なくとも一部に沿って前記鋳型ユニットの鋳型腔部内に少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな規制用フィルムを配置するステップと、
実質的に溶融した熱可塑性材料を前記鋳型腔部内に注入し、前記少なくとも１面の形状面の形状に成型するステップと、
冷却するまで待ち、前記熱可塑性材料が固化して前記規制用熱可塑性フィルムと接着し、半導体用液体制御コンポーネントに保護規制面を提供させるステップと、
前記半導体用液体制御コンポーネントを前記鋳型ユニットから取り出すステップと、
を含んで成ることを特徴とする成型法。
【請求項２４】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな規制用熱可塑性フィルムは、磨耗抵抗性、化学抵抗性、耐熱性、液体吸収防止性、紫外線抵抗性、摩擦低減性、及びガス排出防止性で成る群から選択される保護特性を有していることを特徴とする請求項２３記載の成型法。
【請求項２５】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな規制用熱可塑性フィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ペルフルオロアルコキシ樹脂、フッ化エチレンプロピレンコポリマー、ポリビニリデンフルオリド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスチレン、及びポリフェニレンスルフィドで成る群から選択された材料で実質的に製造されていることを特徴とする請求項２３記載の成型法。
【請求項２６】
少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな規制用熱可塑性フィルムは実質的にポリエーテルエーテルケトン製であることを特徴とする請求項２３記載の成型法。
【請求項２７】
半導体用液体制御コンポーネントは、バルブ、流量計、マニフォールド、レギュレータ、及びコネクタで成る群から選択されることを特徴とする請求項２３記載の成型法。
【請求項２８】
半導体用液体制御コンポーネントは半導体用液体制御コンポーネントの一部であることを特徴とする請求項２３記載の成型法。
【請求項２９】
熱可塑性フィルムを熱成型させるステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２３記載の成型法。
【請求項３０】
熱可塑性フィルムの熱成型ステップは多層フィルム積層体を熱成型するステップを含んでおり、該フィルム積層体の少なくとも１枚は薄くてフレキシブルな規制用熱可塑性フィルムであることを特徴とする請求項２９記載の成型法。
【請求項３１】
多層フィルム積層体は少なくとも２枚のフィルム層を含んでおり、第１フィルム層は第２フィルム層とは異なる規制特性を有していることを特徴とする請求項３０記載の成型法。
【請求項３２】
多層フィルム積層体は中間層を含んでおり、規制用熱可塑性フィルムと熱可塑性材料との間の接着を改善させていることを特徴とする請求項３０記載の成型法。
【請求項３３】
半導体製造で使用する熱可塑性バルブであって、
複数の液体ポートと、該液体ポートを通流状態とする中央筒とを含んだバルブ本体と、
ハンドル、ロッド、及びシール面とを含み、前記中央筒内に提供されたバルブステムと、
本バルブに保護特性を提供するためにインサート成型によって本バルブの一部に接着された少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな熱可塑性保護フィルムと、
を含んで構成されることを特徴とするバルブ。
【請求項３４】
熱可塑性フィルムは、磨耗抵抗性、化学抵抗性、耐熱性、液体吸収防止性、紫外線抵抗性、摩擦低減性、剛性増強性、及びガス排出防止性で成る群から選択される保護特性を提供することを特徴とする請求項３３記載のバルブ。
【請求項３５】
熱可塑性フィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ペルフルオロアルコキシ樹脂、フッ化エチレンプロピレンコポリマー、ポリビニリデンフルオリド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスチレン、及びポリフェニレンスルフィドで成る群から選択された材料で実質的に製造されていることを特徴とする請求項３３記載のバルブ。
【請求項３６】
熱可塑性フィルムはポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする請求項３３記載のバルブ。
【請求項３７】
熱可塑性フィルムはバルブ本体の一部にインサート成型されていることを特徴とする請求項３３記載のバルブ。
【請求項３８】
熱可塑性フィルムはバルブステムの一部にインサート成型されていることを特徴とする請求項３３記載のバルブ。
【請求項３９】
熱可塑性フィルムは多層フィルム積層体を含んでいることを特徴とする請求項３３記載のバルブ。
【請求項４０】
多層フィルム積層体は第１層と第２層とを含んでおり、第１層は第２層とは異なる保護特性を有していることを特徴とする請求項３９記載のバルブ。
【請求項４１】
多層フィルム積層体は中間層を含んでおり、熱可塑性フィルムと熱可塑性材料との間の接着を改善させることを特徴とする請求項３９記載のバルブ。
【請求項４２】
半導体製造用の管体であって、
先端と後端とを有した熱可塑性管であって、該先端と該後端とを通流状態とする液体導管を提供している管と、
該管体に保護特性を提供するためにインサート成型によって本管体の一部に接着された少なくとも１枚の薄くてフレキシブルな熱可塑性保護フィルムと、
を含んで構成されていることを特徴とする管体。
【請求項４３】
熱可塑性保護フィルムは、磨耗抵抗性、化学抵抗性、耐熱性、液体吸収防止性、紫外線抵抗性、摩擦低減性、剛性増強性、及びガス排出防止性で成る群から選択される保護特性を提供することを特徴とする請求項４２記載の管体。
【請求項４４】
熱可塑性保護フィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ペルフルオロアルコキシ樹脂、フッ化エチレンプロピレンコポリマー、ポリビニリデンフルオリド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスチレン、及びポリフェニレンスルフィドで成る群から選択された材料で実質的に製造されていることを特徴とする請求項４２記載の管体。
【請求項４５】
熱可塑性保護フィルムはポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする請求項４２記載の管体。
【請求項４６】
後端は顎形部を含んでいることを特徴とする請求項４２記載の管体。
【請求項４７】
熱可塑性保護フィルムは多層フィルム積層体であることを特徴とする請求項４２記載の管体。
【請求項４８】
多層フィルム積層体は第１層と第２層とを含んでおり、第１層は第２層とは異なる保護特性を有していることを特徴とする請求項４７記載の管体。
【請求項４９】
多層フィルム積層体は中間層を含んでおり、熱可塑性保護フィルムと熱可塑性材料との間の接着を改善させることを特徴とする請求項４７記載のバルブ。
【請求項５０】
半導体製造にしようされる流量測定装置であって、
インレットポートとアウトレットポートとを含み、該インレットポートと該アウトレットポートとの間に搭載された流速計をさらに含んでいる流量計と、
該流量計に保護特性を提供するためにインサート成型によって該流量計の一部に接着された少なくとも１枚の熱可塑性保護フィルムと、
を含んで構成されていることを特徴とする流量測定装置。
【請求項５１】
熱可塑性保護フィルムは、磨耗抵抗性、化学抵抗性、耐熱性、液体吸収防止性、紫外線抵抗性、摩擦低減性、剛性増強性、及びガス排出防止性で成る群から選択される保護特性を提供することを特徴とする請求項５０記載の流量測定装置。
【請求項５２】
熱可塑性保護フィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ペルフルオロアルコキシ樹脂、フッ化エチレンプロピレンコポリマー、ポリビニリデンフルオリド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスチレン、及びポリフェニレンスルフィドで成る群から選択された材料で実質的に製造されていることを特徴とする請求項５０記載の流量測定装置。
【請求項５３】
熱可塑性保護フィルムはポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする請求項５０記載の流量測定装置。
【請求項５４】
流速計は非透明サイトグラスとフロートとを含んでいることを特徴とする請求項５０記載の流量測定装置。
【請求項５５】
熱可塑性保護フィルムは多層フィルム積層体を含んでいることを特徴とする請求項５０記載の流量測定装置。
【請求項５６】
多層フィルム積層体は第１層と第２層とを含んでおり、第１層は第２層とは異なる保護特性を有していることを特徴とする請求項５５記載の流量測定装置。
【請求項５７】
多層フィルム積層体は中間層を含んでおり、熱可塑性保護フィルムと熱可塑性材料との間の接着を改善させることを特徴とする請求項５５記載の流量測定装置。
【請求項５８】
半導体製造に使用されるコネクタであって、
複数のポートを含んだ熱可塑性コネクタ部と、
該コネクタ部に保護特性を提供するためにインサート成型によって該コネクタ部の一部に接着された少なくとも１枚の熱可塑性保護フィルムと、
を含んで構成されていることを特徴とするコネクタ。
【請求項５９】
熱可塑性保護フィルムは、磨耗抵抗性、化学抵抗性、耐熱性、液体吸収防止性、紫外線抵抗性、摩擦低減性、剛性増強性、及びガス排出防止性で成る群から選択される保護特性を提供することを特徴とする請求項５８記載のコネクタ。
【請求項６０】
熱可塑性保護フィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ペルフルオロアルコキシ樹脂、フッ化エチレンプロピレンコポリマー、ポリビニリデンフルオリド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスチレン、及びポリフェニレンスルフィドで成る群から選択された材料で実質的に製造されていることを特徴とする請求項５８記載のコネクタ。
【請求項６１】
熱可塑性保護フィルムはポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする請求項５８記載のコネクタ。
【請求項６２】
熱可塑性保護フィルムは多層フィルム積層体を含んでいることを特徴とする請求項５８記載のコネクタ。
【請求項６３】
多層フィルム積層体は第１層と第２層とを含んでおり、第１層は第２層とは異なる保護特性を有していることを特徴とする請求項６２記載のコネクタ。
【請求項６４】
多層フィルム積層体は中間層を含んでおり、熱可塑性保護フィルムと熱可塑性材料との間の接着を改善させることを特徴とする請求項６２記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は米国仮特許願６０/３３３６８５（２００１年１１月２１日）の優先権を主張する。
【０００２】
一般的に本発明はフィルムインサート成型に関し、特定すれば、望むパフォーマンス特性を提供するために液体制御装置を成型処理する際に薄型パフォーマンスポリマーフィルムをインサート成型することに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のフィルムインサート成型は一般的に種々な商品の美観を向上させる目的でそれら商品の製造時に利用される。例えば、装飾図、説明分、ロゴ及び他のグラフィックが薄型透明ポリマーフィルムの表面に印刷されてインサート成型に使用される。近年、そのようなフィルムはバーコード等の機能的情報を製品に永久固定するのに利用されている。それら両方の場合に、フィルムは成型材料を鋳型に注入する前に型内に入れられる。これによってフィルムと成型体とを接着させ、その部分に安価な装飾やマークを選択的に提供し、複雑な形状の成型体周囲や、奥まった箇所にも容易に印刷を施すことができる。同様に、そのようなフィルムインサート成型及び/又は装飾成型は型自体の表面に文字や模様を刻印する必要性を排除して製造工程を単純化させる。このことによってデザインの多様性や製造のフレキシビリティが増し、最終製品に含めることができる情報レベルが向上する。
【０００４】
半導体産業は製品デザインと製造方法の開発と適用にユニークで特別な純度と清浄度の基準を設けている。材料選択が半導体製造で使用される液体制御装置では非常に重要である。流量測定器、バルブ、管アレンジ、コネクタ及び他の装置が利用される。半導体製造では塩酸、硫酸、フッ化水素酸のような高腐蝕性で高純度の液体が利用される。これら液体は非常に広範囲の温度で使用される場合が多い。これら液体は装置にダメージを与えるばかりか、製造時において作業員に健康障害を引き起こす懸念がある。加えて、これら高純度液体と接触する機器や材料は液体を汚染したり不純物を加えたりしてはならない。
【０００５】
よって、半導体製造ではそれら腐蝕性液体に対して耐久性があり、液体を汚染せず、幅広い温度域に耐えられる高度に不活性である材料を利用した装置が必要である。さらに、そのような装置は液体の漏出を最低限度に抑える設計でなければならない。様々な種類のポリエチレン（ＰＥ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ポリカルボネート（ＰＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性ポリマーが一般的に利用される。
【０００６】
ＰＥＥＫ等のこれら特定の熱可塑性ポリマーの利点の１つは磨耗抵抗性である。通常の安価なプラスチックは磨耗によって微小粒子を空気中に放散する。これら粒子は目に見えないほど微小ではあるが、環境あるいは処理液体中に汚染物質を混入させる。これら特定熱可塑性ポリマーの主たる利点は磨耗抵抗性である。しかし、それら材料の弱点は高価格である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在、これら液体制御装置の製造業者は汚染問題とコスト問題との間の選択決定を迫られている。増強された保護は限られた接触点または接触面でのみ必要であるが、現在は装置全体またはその主要部分が好適なポリマーで提供されなければならない。例えば、流量計あるいは他の管体の内壁のみが特殊な化学抵抗性、耐熱性または磨耗抵抗性材料を必要とするであろう。同様に、液体制御バルブはバルブの内腔部及び/又はバルブ仕切板の接触面でのみ保護を必要とするであろう。しかし、従来のシステムと技術は管全体、流量計全体あるいはバルブ全体を好適材料で製造する必要があった。その結果、半導体産業ではパフォーマンス増強ポリマーを現存製品及び材料と接着させ、製造された液体制御装置の性能を最良化させることに対する需要が根強い。そのような新規技術は特殊ポリマーを目的表面に対してのみ選択的に使用することで製造及び設計コストを大幅に引き下げる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は一般的に磨耗抵抗性のごとき装置の性能特性を向上させ、腐蝕性液体からの保護を図り、環境を汚染させない液体制御装置製造のための成型工程でＰＥＥＫのごとき薄型保護防止熱可塑性ポリマーフィルムを利用させるシステムと方法とに関する。特定サイズと形状のパフォーマンスポリマーフィルムは選択的に鋳型腔内に入れられ、成型材料の望む表面と整合される。成型工程はフィルム表面を永久的に成型材料の目的表面に接着させる。その結果、熱可塑性ポリマーフィルムは、磨耗抵抗性、耐熱性、化学抵抗性、紫外線抵抗性、ガス発生防止性、剛性、液体吸収防止性等の特殊性能特性が必要なそれら目的表面にのみ選択的に接着される。例えば、半導体製造環境で使用するように設計されたバルブはその液体連結部の少なくとも一部に熱可塑性ポリマーを含ませ、他の液体処理コンポーネントと連結させる箇所に磨耗抵抗面を提供することができる。さらに、熱可塑性ポリマーフィルムを中間層を含んだ積層体で提供し、中間層に望む特性を有した熱可塑性フィルムと液体処理装置の成型に使用される従来のポリマーとの接着を促進させることができる。
【０００９】
本発明の特定実施例の１目的と特徴は、望むポリマーフィルムを選択的に利用し、液体制御装置の特定部分に必要な量以上のポリマーを使用する必要がない高コスト効率の手段を提供することである。
【００１０】
本発明の特定実施例の別な目的と特徴は、半導体産業で使用する液体制御装置で好適な磨耗抵抗性ポリマーフィルムを選択的に使用することである。
【００１１】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、望む表面規制特性を提供する材料をフィルムに使用させることである。このフィルムは液体または環境と液体制御装置の特定面との間での汚染を防止することができる。
【００１２】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、半導体産業で使用される液体制御装置に好適な化学抵抗性ポリマーフィルムを選択的に使用することである。
【００１３】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、半導体産業で使用される液体制御装置に好適な低浸透性ポリマーフィルムを選択的に使用することである。
【００１４】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、半導体産業で使用される液体制御装置に好適な紫外線抵抗性ポリマーフィルムを選択的に使用することである。
【００１５】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、半導体産業で使用される液体制御装置に好適な耐熱性ポリマーフィルムを選択的に使用することである。
【００１６】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、半導体産業で使用される液体制御装置に好適な低ガス発生ポリマーフィルムを選択的に使用することである。
【００１７】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、半導体産業で使用される液体制御装置に好適な低磨耗性ポリマーフィルムを選択的に使用することである。
【００１８】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、半導体産業で使用される液体制御装置に好適な純粋（汚染物を含まない）ポリマーフィルムを選択的に使用することである。
【００１９】
本発明の特定実施例のさらに別な目的と特徴は、透明または半透明であるＰＥＥＫ表面で液体制御装置を形成することである。そのような装置は透明で薄いＰＥＥＫ層を利用して形成され、中間層を介在あるいは非介在状態でＰＣのごとき透明ベース材料を成型させるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１、２、３及び４には本発明のパフォーマンスポリマーフィルム１００をインサート成型するシステムと方法が示されている。ポリマーフィルム１００は厚みの限定により少なくとも部分的に定義される。例えば、約０.０４０インチ以下のフィルム単層厚が利用できる。好適には、フィルム単層は約０.０３インチ厚以下である。さらに好適には、インサート成型は射出成型法の１ステップとして達成される。図１と図２で示すように、射出成型は鋳型カバー１０４、鋳型腔部１０６及び少なくとも１本の射出導路１０８を利用する。鋳型腔部１０６は射出された成型材料１１２及び/又はポリマーフィルム１００を成型する形状面１１０を含むことができる。鋳型カバー１０４は選択的に鋳型腔部１０６と係合すなわちカバーする。鋳型ユニット１０２の様々な実施例では鋳型腔部１０６及び/又は形状面１１０と連通した少なくとも１本の真空導路１１４をさらに含んでおり、ポリマーフィルム１００等の対象物を鋳型腔部１０６内に吸引保持させるように真空力を作用させる。ポリマーフィルム１００を鋳型腔部１０６及び形状面１１０と形状一致化させる静電気や強制係合手段を利用する他の技術でも利用できる。図面はポリマーフィルム１００を対応する液体処理装置と較べて大きく図示するが、それは本発明の説明のためである。
【００２１】
ポリマーフィルム１００は機能パフォーマンス特性を有した少なくとも１枚の保護あるいはガス規制フィルムを含んでいる。特定ポリマーの使用は必要とされるパフォーマンス特性により決定される。典型的な特徴とは半導体製造に関わる磨耗抵抗性、耐熱性、化学抵抗性、紫外線抵抗性、ガス排出防止性、剛性、液体吸収抑制性、摩擦減少性等々を含むものである。それらの機能パフォーマンス特性を達成するどのようなポリマーフィルム１００材料でも使用できる。例えば、ポリエステル、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ＰＥＥＫ、ペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、及び無数の他のポリマーが利用できる。好適にはポリマーフィルム１００はＰＦＡ、ＰＣ、ＰＥＥＫ及びＰＥのごときプラスチックポリマーである。さらに、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、及びポリスルフォン（ＰＳＵ）のごとき他のポリマーでも利用が可能である。ポリマーフィルム１００は鋳型ユニット１０２の表面/形状に応じて所定の形状とサイズにプレカットされる。カット後にポリマーフィルム１００は熱成型処理される。ポリマーフィルム１００は一般的に薄くてシート状で成型性を助長し、材料の透明性を最大とするものである。加えて、ポリマーフィルム１００は複数の層を含むことができる。それぞれの層は異なるパフォーマンスあるいは規制特性を提供し、あるいはそれらの組み合わせ特性を提供する。もちろん、複数層の積層は好適な厚みの基準を変動させるであろう。無数のフィルム積層技術が利用できる。例えば、米国特許３６６０２０、４６０５５９１、５１９４３２７、５３４４７０３、５８１１１９７に解説されている。
【００２２】
１実施例においては、鋳型カバー１０４は鋳型腔部１０６に取り外し式に固定され、ポリマーフィルム１００の挿入と成型された液体処理装置１１６の取り出しを可能にしている。液体処理装置１１６は完成装置でも、完成装置の一部であってもよい。例えば、液体処理装置１１６はバルブ全体を含んでいてもバルブステムの一部を含んでいてもよい。
【００２３】
注入される成型材料１１２は好適には半導体製造産業で液体処理装置に使用される成型部材に普通に使用される非導電性熱可塑材料である。成型材料１１２はＰＦＡ、ＰＥ、ＰＣ等である。成型材料１１２は半導体製造に使用するバルブ、流量計、コネクタ等を提供する材料でよい。
【００２４】
ポリマーフィルム１００は所定形状にカットされ、必要な形状に熱加工される。熱加工後にポリマーフィルム１００は鋳型ユニット１０２に入れられ、形状面１１０の少なくとも一部と接触状態で提供される。鋳型カバー１０４は射出成型材料１１２の注入のために閉じられる。この時点で溶融状態の成型材料１１２は射出導路１０８を介して鋳型腔部１０６内に注入される。冷却後に成型材料１１２は固化した液体処理装置１１６を提供する。この溶融射出工程と冷却工程でポリマーフィルム１００と液体処理装置１１６との間の永久接着状態が提供される。
【００２５】
成型工程の完了後、液体処理装置１１６は鋳型ユニット１０２から抜き出される。液体処理装置１１６は望む表面に永久的に接着されたパフォーマンスポリマーフィルム１００を有している。従来式のツール、技術及び手法が成型材料１１２の注入や液体処理装置１１６の抜出しに利用できる。
【００２６】
図５で図示するように、液体処理装置１１６は２方向バルブ１３０の形態でもよい。２方向バルブ１３０はバルブ本体１３２とバルブステム１３４を含む。バルブ本体１３２は連続流体導路１４０で連結されたインレットポート１３６とアウトレットポート１３８を含む。バルブステム１３２はハンドル１４２、ロッド１４４、シール面１４６を含む。インレットポート１３６とアウトレットポート１３８内にはポリマーフィルム１００が入れられる。ポリマーフィルム１００はバルブ本体１３２の成型時に前述の成型工程でインレットポート１３６とアウトレットポート１３８内にてインサート成型される。２方向バルブ１３０の別実施例ではポリマーフィルム１００はインレットポート１３６とアウトレットポート１３８の外側でインサート成型できる。ポリマーフィルム１００はインレットポート１３６、アウトレットポート１３８、液体導路１４０を含んだ２方向バルブ１３０の湿潤面全体にてインサート成型することもできる。ポリマーフィルム１００はバルブステム１３４にインサート成型することもできる。バルブステム１３４上ではポリマーフィルム１０８はロッド１４４またはシール面１４６にてインサート成型できる。
【００２７】
液体処理装置１１６の別実施例は図６で示されている。ポリマーフィルム１００のインサート成型は半導体製造産業で使用される様々なバルブにも同様に適用できる。図６で示す３方向バルブ１４８はインレットポート１５２、第１アウトレットポート１５４及び第２アウトレットポート１５６を有したバルブ本体１５０を含んでいる。３方向バルブ１４８も中央筒１６０内にバルブステム１５８を含んでいる。第１アウトレットポート１５４と第２アウトレットポート１５６は顎形端部を有しており、液体回路の他部分との接続を提供する。ポリマーフィルム１００は第１アウトレットポート１５４と第２アウトレットポート１５６に前述の成型工程でインサート成型される。別例ではポリマーフィルム１００は第１アウトレットポート１５４と第２アウトレットポート１５６の内面にインサート成型できる。別実施例ではポリマーフィルム１００はインレットポート１５２の内面にインサート成型できる。別実施例ではポリマーフィルム１００は中央筒１６０の内面にインサート成型できる。別実施例ではポリマーフィルム１００はバルブステム１５８にインサート成型できる。
【００２８】
図５と図６ではポリマーフィルム１００のインサート成型は実質的にどのようなバルブ形態にも適用できる。これらバルブ形態はどのような数のインレット及びアウトレット、多種多様な雌雄嵌合手段を含んだバルブ接続部や、ネジ式コネクタや、サニタリコネクタでも含むことができる。さらに、本発明のインサート成型法は、ボールバルブ、ゲートバルブ、ダイヤフラグムバルブ、シール手段を含んだ多彩なバルブステムに選択的に適用できる。
【００２９】
図７で示すように、液体処理装置１１６はプラスチック管１７０の形態でも構わない。プラスチック管１７０は後端１７２と先端１７４を含む。プラスチック管１７０は管壁１７８で提供される内筒部１７６を含んでいる。本実施例の場合には、ポリマーフィルム１００は管壁１７８の外部周囲にインサート成型されている。ポリマーフィルム１００はプラスチック管１７０全体を覆ったり、後端１７２または先端１７４に提供することもできる。図８で示す別実施例ではポリマーフィルム１００は管壁１７８の内面にインサート成型される。
【００３０】
図９と図１０で図示されているプラスチック管１７０の別実施形態では近端１７２及び/又は先端１７４は顎型とすることができる。顎部１８０はテーパ状外面１８４を有した顎壁１８２と、挿入端部１８６と、突起１８８を含んでいる。顎部１８０はガイド機能を有した挿入端部１８６で他のパイプ部材との連結を提供する。突起１８８は保持機能を提供する。本実施例においては、ポリマーフィルム１００はターパ面１８２でインサート成型されている。別実施例ではポリマーフィルム１００は顎壁１８２の内側でインサート成型できる。別実施例ではポリマーフィルム１００は顎部１８０と管１７０の外側面でインサート成型できる。別実施例ではポリマーフィルム１００は顎部１８０と管１７０の内側面でインサート成型できる。
【００３１】
図１１で示すように、液体処理装置１１６は流量計２００の形態でもよい。流量計２００はインレットポート２０２、アウトレットポート２０４、サイト管２０６、及びフロート２０８を有している。この実施例ではポリマーフィルム１００はインレットポート２０２とアウトレットポート２０４の外面にインサート成型されている。別実施例ではポリマーフィルム１００はインレットポート２０２とアウトレットポート２０４の内面にインサート成型される。別実施例ではポリマーフィルム１００はフロート２０８の外面にインサート成型される。別実施例では、図１２で示すようにポリマーフィルム１００はサイト管２０６の内面にインサート成型される。ポリマーフィルム１００のインサート成型は液体流データを送るセンサーを利用した流量計にも適用できる。そのような場合には、ポリマーフィルム１００は半導体産業で普通に使用されるパドルホイール、タービン、マグネットあるいは他の流量検出装置を利用したセンサーにインサート成型できる。
【００３２】
図１３で示すように液体処理装置１１６は管コネクタ２２０でもよい。管コネクタ２２０は第１ポート２２４、第２ポート２２６、第３ポート２２８を含んだコネクタ本体２２２を含んでいる。コネクタ本体２２２は第１ポート２２４、第２ポート２２６、第３ポート２２８とリンクする連続流導管２３０を含む。管コネクタ２２０は外側螺溝２３２を含んだ雄型接続部１０８の使用で液体回路に連結されている。雄型接続部１０８は第１ポート２２４、第２ポート２２６、第３ポート２２８に存在する。本実施例ではポリマーフィルム１００は外側螺溝２３２にインサート成型されている。別実施例ではポリマーフィルム１００は液体導管２３０の内壁にインサート成型されている。
【００３３】
図１３で示すようにポリマーフィルム１００のインサート成型はほとんど全ての管コネクタ形態に適用できる。これら形態はどのような組み合わせのポート、雄型、雌型、螺子接続、押圧フィット、サニタリ接続を含んだあらゆる変形の接続形態に適用できる。
【００３４】
場合によってはインサート成型されるポリマーフィルム１００は射出成型材料１１２の目的表面に充分接着しないこともあろう。例えば、ＰＥＥＫは全てのＰＣに接着するわけではない。図１４で示すように多層インサート成型ポリマーフィルム２３８は第１フィルム層２４０と第２フィルム層２４２を含んでいる。一般的に、第１フィルム層２４０と第２フィルム層２４２は成型材料１１２を注入する前に鋳型ユニット１０２に個別に挿入される。あるいは、第１フィルム層２４０と第２フィルム層２４２は、真空成型、熱溶着、押圧等で鋳型ユニット１０２に挿入する前に互いに接着される。場合によっては、第２フィルム層２４２は中間体として使用され、第１フィルム層２４０と射出された成型材料１１２との間の接着を促進する。例えば、ＰＥＩのごとき中間フィルムはＰＥＥＫとＰＣの両方に接着することが確認されている。別実施例では、第１フィルム層２４０と第２フィルム層２４２は異なる利点のパフォーマンス特性を有している。例えば、第１フィルム層２４０は磨耗抵抗性を提供し、第２フィルム層はガス排出を防止する。多層インサート成型フィルム２３８はポリマーフィルム１００が使用されている前述の全ての実施例で利用できる。
【００３５】
以上解説した本発明の実施例は、本発明の精神と範囲内で変形及び改良が可能である。それらは本発明に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は射出成型システムの断面図である。
【図２】図２はパフォーマンスフィルムインサートを含んだ射出成型システムの拡大断面図である。
【図３】図３は本発明のパフォーマンスフィルムインサート成型システムの断面図である。
【図４】図４は本発明のパフォーマンスフィルムインサート成型システムの断面図である。
【図５】図５は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを有した２方向バルブ装置の断面図である。
【図６】図６は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを有した３方向バルブ装置の断面図である。
【図７】図７は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを有したプラスチック管の断面図である。
【図８】図８は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを有したプラスチック管の断面図である。
【図９】図９は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを含んだ顎形端部を有したプラスチック管の断面図である。
【図１０】図１０は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを含んだ顎形端部を有したプラスチック管の断面図である。
【図１１】図１１は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを有したインライン流量計の断面図である。
【図１２】図１２は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを有したインライン流量計の断面図である。
【図１３】図１３は本発明のインサート成型されたパフォーマンスフィルムを有したプラスチック管コネクタの断面図である。
【図１４】図１４は本発明の多層フィルムの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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