(57)【要約】【課題】包装材料に附着した微小、微細な微粒子の量を測定する装置で、クリーンルーム等の大掛かりな特定な場所を使用せずに生産現場でも容易に、且つ正確に微細、微小な微粒子の量を計測するパーティクル装置を提供する。【解決手段】包装材料に附着した微小、微細な微粒子（パーティクル）の量を測定するために溶媒を貯蔵する給液部から微粒子が附着した包装材料が挟着されている洗浄部に溶媒が送液され包装材料に附着している微粒子を洗浄し、微粒子が混ざった計測溶媒を送液管で計測部に送液し微粒子の量を安易に且つ正確に測定できる。【選択図】図１
2004028806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装材料に附着している微粒子（以下パーティクルと言う）の量を測定する装置であって、附着したパーティクルを洗浄するための溶媒を貯蔵し、供給する給液部と、平面押え板と中央部に半球形状の窪みが施され洗浄面押え板を有すると共に、前記平面押え板と洗浄面押え板とに挟着された包装材料と洗浄平面押え板の半球状の窪みとによって作られる半球形状の空間内に洗浄溶媒を供給するための洗浄溶媒供給部並びに前記半球形状の空間内で洗浄液による包装材料の洗浄が行われることによりパーティクルが混入された計測溶媒を半球形状の空間から排出するための計測溶媒排出部とを有してなる包装材料洗浄部と、包装材料洗浄部から送液されてきた計測溶媒内に混入されたパーティクルの量を計測する計測部を具備し、前記給液部と前記包装材料洗浄部の洗浄溶媒供給部とは溶媒を半球形状の空間に送液する送液管で連設され、前記洗浄溶媒供給部の計測溶媒排出部と前記計測部とはパーティクルが混入された前記計測溶媒を送液する計測溶媒送液管で連設されていると共に、前記計測溶媒送液管の途中には、送液されてくる洗浄溶媒中の空気あるいは気泡を排出するための排出バルブと洗浄溶媒の初留と計測するための溶媒を切り換える切り換えバルブが設けられていることを特徴とするパーティクル簡易測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装材料に附着した微小、微細なパーティクルの量を測定する装置で、クリーンルーム等の特定な場所を使用せずに生産現場等でも容易に且つ正確に微小、微細なパーティクルの量を計測するパーティクル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーティクル測定器は気中パーティクル測定器、液中パーティクル測定器に大別される、気中パーティクル測定器は現場環境中を浮遊するパーティクルを測定するのに用いられ、測定現場に持ち込み内蔵している循環ポンプにより環境下のパーティクルを吸い込みながら測定を行うものである。また、液中パーティクル測定器は、例えば液体をチューブより吸い込むことで測定を行うものである。
【０００３】
また、材料表面に付着したパーティクル数を測定する場合もあるが、この場合は最初から液中に存在するパーティクルが少ない工業用溶媒、例えば超純水、電子工業用アルコール等の溶媒で洗浄し、この洗液を液中パーティクルカウンターで測定すると共に、この値と洗浄に供する前の溶媒のパーティクル数とを測定し、それらの差から材料表面に附着していたパーティクル数を算出する測定方法が一般的である。
【０００４】
ところが、液中パーティクル測定はクリーンルームで行わなければならないために、どこでも簡単にできる方法ではなく、クリーンルーム等で測定しなければならず設備に膨大な費用が必要となる。
【０００５】
また、簡易のパーティクル測定器は操作が人手による所が多く、非常にばらつき誤差が多くなり、また抽出液の取扱い方によっては測定する材料以外のパーティクルも混入してしまうと言う問題があった。
【０００６】
更に、計測する包装材料を洗浄するためには、計測する包装材料をヒートシールによる３方シールなどにより袋状にし、袋状の中に溶媒を満たし、最後に開放部をシール（四方シールの袋状）することで、完全に密閉した後、前後左右に袋を振るなどして包装材料に附着していたパーティクルを溶媒で洗浄し、洗浄した溶媒のパーティクル量を計測器で計測することで包装材料に付着したパーティクル量が算出される。
【０００７】
この方法では、手間と時間もかかり、且つ、袋の容積以上の溶媒を満たせない事から、測定できる洗液の量も限られてくる。
【０００８】
また、袋の中に溶媒とともに空気が入り袋を揺り動かすほど気泡が生じ易く計側時に気泡をパーティクルと間違え計測する問題がある。
【０００９】
さらに、クリーンルームの清浄度を計測する気中パーティクル測定器が特開平５―３０６９８８号公報に記載されている。
【００１０】
また、液中パーティクル測定器が、特開平９―５２２７号公報に記載され、半導体ウエーハ収納部材の清浄度測定の装置が提案されている。
【００１１】
これら特開平５―３０６９８８号公報並びに、、特開平９―５２２７号公報のいずれに記載のパーティクル測定器も、かなり大掛かりな装置で有る他、高額を掛けたクリーンルームで使用される測定器あるいは装置である。
【００１２】
上述したように、従来のパーティクル測定器やそれを用いたパーティクル測定方法は一長一短があり、測定のバラツキあるいは誤差等の個人差をなくすために、測定マニュアルを作成し、人的誤差の減少を計ったり、出来るだけ大きな寸法の袋を用いて測定精度を向上するようにしたり、あるいバラツキの平均化をとらえる為に袋の数を増やすか、または高額の費用をかけてクリーンルームを設置し、測定環境のクリーン化を計ったりと、さらなる工夫を加味して上述のような問題に対処している。
【００１３】
【発明が解決しようとしている課題】
本発明は、上述の如く従来技術の問題を解決するものであり、その課題とすところは工場の作業場や設備費用の問題でクリーンルームなどのない環境下で、簡易的に材料表面のパーティクルの測定が可能で、しかもその構造が複雑でなく、しかも測定が個人差なく行えるようにしたパーティクル簡易測定装置を提案することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記課題を解決するために、まず請求項１に係る発明は、包装材料に附着している微粒子（以下パーティクルと言う）の量を測定する装置であって、附着したパーティクルを洗浄するための溶媒を貯蔵し、供給する給液部と、平面押え板と中央部に半球形状の窪みが施され洗浄面押え板を有すると共に、前記平面押え板と洗浄面押え板とに挟着された包装材料と洗浄平面押え板の半球状の窪みとによって作られる半球形状の空間内に洗浄溶媒を供給するための洗浄溶媒供給部並びに前記半球形状の空間内で洗浄液による包装材料の洗浄が行われることによりパーティクルが混入された計測溶媒を半球形状の空間から排出するための計測溶媒排出部とを有してなる包装材料洗浄部と、包装材料洗浄部から送液されてきた計測溶媒内に混入されたパーティクルの量を計測する計測部を具備し、前記給液部と前記包装材料洗浄部の洗浄溶媒供給部とは溶媒を半球形状の空間に送液する送液管で連設され、前記洗浄溶媒供給部の計測溶媒排出部と前記計測部とはパーティクルが混入された前記計測溶媒を送液する計測溶媒送液管で連設されていると共に、前記計測溶媒送液管の途中には、送液されてくる洗浄溶媒中の空気あるいは気泡を排出するための排出バルブと洗浄溶媒の初留と計測するための溶媒を切り換える切り換えバルブが設けられていることを特徴とするパーティクル簡易測定装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のパーティクル簡易測定装置を実施の形態に沿って以下詳細に説明する。
図１は本発明の実施例に係るパーティクル簡易測定装置の概略を示す説明図、図２は本発明の実施例に係るパーティクル簡易測定装置の洗浄部の説明図である。
【００１６】
本発明のパーティクル簡易測定装置はプラスティックフィルム等の包装材料の製造上、構成、構造上において現れる微小・微細な異物や、製造環境下で材料に後から付着した微小・微細な０．１〜１０ｍｍ程度の異物を計測する装置である。そして図１に示すように本発明のパーティクル簡易測定装置はパーティクルを洗浄するための溶媒を貯蔵供給する給液部１とパーティクルが附着した包装材料を挟着し、洗浄液で包装材料を洗浄する洗浄部２および洗浄によりパーティクルが混入した計測溶媒中のパーティクルを計測する計測部１８を設け、各部は送液管６で連設されている。
【００１７】
給液部１は附着したパーティクルを洗浄するための溶媒を貯蔵し、供給する部分であり、溶媒タンクと溶媒の残量を計測するための残量センサーからなっている。また溶媒タンクは側面に溶媒の量が確認出来るスケール窓が施されている。
【００１８】
また、給液部１の加圧挿入口に加圧の開閉用の電磁クリーンバルブ１４が設けられ、この給液部１に貯蔵されている溶媒に必要に応じて圧力がかけられるようになっている。さらに給液部１から洗浄部２に溶媒が送液される送液管６の給液部１よりに溶媒がエアーポンプ９の加圧により一定量送液されているかを検知する液検知センサーが設けられている。
【００１９】
洗浄部２は計測する包装材料１９を直接洗浄面押え板１７と平面押え板１６で挟着し、供給部１から送液管６を介して送液されてきた溶媒で包装材料１９に附着したパーティクルを洗浄する部分であり、洗浄後に得られた計測溶媒は送液管６により計測部１８に送液されようになっている。
【００２０】
この為に、平面押え板１６と洗浄面押え板１７の二つの押え板は耐圧性を有し、且つアルコールあるいは水等の溶媒の耐腐食に優れている部材で構成することが望ましく、またその包装材料装着面は平滑であることが望まれる。
【００２１】
この為に、洗浄部２の洗浄面押え板１７と平面押え板１６の包装材料１９を挟着する面およびその周辺部は研磨加工を施し、必要に応じては全体に硬質クロームメッキ等の硬化層を施しておくことが好ましい。
【００２２】
また、図２（ａ〜ｃ）に示すように洗浄面押え板１７は中央部に空間内径が８ｃｍの半球形状部が設けられ、さらに開口部周縁に計測する包装材料１９を直接挟着して溶媒で附着したパーティクルを洗浄した計測溶媒が漏れないようにＯリング２１が設けられている。
【００２３】
さらに、洗浄部２の洗浄面押え板１７の上面部に溶媒が圧送入される為のジョイント部２２と計測溶媒が計測部に圧送される為のジョイント部２３が設けられ、何れも送液管６と接続されている。
【００２４】
また、図２（ａ）に示すように洗浄面押え板１７のジョイント部２２から溶媒が洗浄面押え板１７の半球形状の空間内部に送液され、ジョイント部２２から直接溶媒が送液されると泡立ちが生じ易い為に、図２（ｂ）に示すようにジョイント部２２の下方側にストロー状のチューブ２０が設けられ、溶媒を洗浄面押え板１７の半球形状の空間下部から送液することで泡立ちの防止を計っている。
【００２５】
図２（ｃ）に示すように洗浄面押え板１７は固定されており計測する包装材料１９を洗浄面押え板１７の半球形状の空間外周部に設けられているＯリング上に差し込むと同時に平面押え板１６が洗浄面押え板に向かって移動し、計測する包装材料が洗浄面押え板１７と平面押え板１６で挟着されるようになっている。
【００２６】
洗浄面押え板１７と平面押え板１６で計測する包装材料１９を挟着後、洗浄面押え板１７の半球形状の空洞に溶媒が満たされた時に空気が半球形状の空間に抜けきれずにることがある、この空気が多いと、溶媒中に空気が混ざり気泡となる為にパーティクルと間違えて計測されてしまう事が有り、出来る限り洗浄面押え板１７の半球形状の空洞内の気泡を取り除く事が望ましい。
【００２７】
また、洗浄面押え板１７の半球形状の空洞はその開口部の直径が５〜１０ｃｍ程度で、空間の深さは２〜１０ｃｍ以下が望ましい。また開口部の直径が５ｃｍ以下で有ると、一定量の計測溶媒が空洞内部に確保出来ず、十分に計測される包装材料のパーティクルの十分な洗浄と計測に必要な計測溶媒が獲得出来ない。また同様の理由で、空洞の深さが２ｃｍ以下も好ましくない。
【００２８】
また、空洞部内径が１０ｃｍ以上であると計測される包装材料の面積が大きくなり、それに準じて溶媒も多く必要となため好ましくない。同様の理由で空洞の深さが１０ｃｍ以上も好ましくない。
【００２９】
一方、上述した洗浄部２の計測溶媒排出部と計測部１８はパーティクルが混入された計測溶媒を送液する計測溶媒送液管の途中に切り換えバルブ８と切り換えバルブ８の計測溶媒排出部よりに別経路の排送管２４と洗浄面押え板１７の半球形状の空洞内の気泡を排出するためのバルブ７が設けられている。
【００３０】
洗浄部２で包装材料１９が洗浄されることによって得られた計測溶媒は送液管６により計測部１８に送られパーティクル計測器３で所定量ずつれ連続的に計測される。また計測が完了した計測溶媒はトラップフィルター１５を通して廃液タンク５に貯蔵される。
【００３１】
また、計測部１８においては、例えば、光散乱技術を利用してパーティクルの量を計測するが、その計測に当たって使用するパーティクル測定器３はすでに広く使用されている、例えばリオン社製カウンターＫＬ−０１、センサーＫＳ−５８測定器等と同様の機構、機能を持った物であれば種々の測定器が使用できる。
【００３２】
また、本発明に使用される溶媒は、イソプロピルアルコール等の溶媒であり、例えば関東化学製のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）（ＥＬ−ＵＭグレード）が使用できる。この関東化学製のイソプロピルアルコールは、０．２ｍｍ程度の微粒子が１ｍｌ中に１００個以下と規格されており、使用される溶媒として適したものである。しかし、溶媒としてはこれに限定されるものではなく、是に準ずるレベルのクリーン溶媒なら上述したＩＰＡ以外の電子工業用アルコールや超純水などでも良い。
【００３３】
また本発明のパーティクル簡易測定装置では溶媒が加圧により送液される為、この溶媒を貯蔵しておくための給液部１は耐圧構造になっており１、０×１０６ＰＡ程度の圧力に耐える構造になっている。
【００３４】
溶媒の送液に際して加える給液部１への加圧は、エアポンプ９からの加圧がトラップオイル１０、フィルタミスト１１さらに圧力タンク１２、クリーンフィルター（０、１ｍｍ）１３、電磁クリーンバルブ１４を通過して給液部１に供給され、加圧される、溶媒が０、３×１０６ＰＡで送液管６を通じて圧送される。
【００３５】
また、また溶媒あるいは計測溶媒を圧送する送液管６やそれぞれの部位を繋ぐジョイント等の部材においても加圧を考慮した耐圧構造が施されている。
【００３６】
給液部１の溶媒は計測される包装材料１９が挟着されている洗浄部２に送液され、包装材料１９に附着しているパーティクルを洗浄する。洗浄によりその中にパーティクルが取り込まれた溶媒は計測溶媒として計測部１８のパーティクル計測器３に送液されレーザーセンサーで計測溶媒中のパーティクルを光散乱技術（パーティクルの粒径に起因して光の散乱光が異なる現象）を用いて、パーティクルの粒径ごとの数を計測する。
【００３７】
計測された計測溶媒はトラップフィルタ１５ーを通って廃液タンク５に送液され、廃液として保管される。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
測定フィルムにポリエステル／アルミニウム箔／ポリエチレンの構成を使用し、これを室内倉庫にて保存したサンプル（Ａ）、窓に貼り付け強制的に屋外にてパ―ティクル汚染したサンプル（Ｂ）、及びその他の構成フィルムでエレクトロニクス部品を収納する用途で作られているパーティクルクリーンな包材（Ｃ）を準備した。上記のフィルムを測定器の大きさに収まるように適宜の大きさにカットし、図１の測定器を用いてポリエチレン内面のパーティクル量の計測を連続的測定した。また、溶媒は、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、０、２ｍｌ程度の微粒子が１００個以下／ｍｌ）を使用した。
【００３９】
測定結果パーティクルクリーンな包材（Ｃ）は１平方センチ当たり１ｍｍ以上および１ｍｍ以下のパーティクルも計測されなかった。
【００４０】
また、室内倉庫にて保存したサンプル（Ａ）は１平方センチ当たり１ｍｍ以上のパーティクルは計測されず１ｍｍ以下のパーティクルが２０個計測された。
【００４１】
さらに、強制的に屋外にてパ―ティクル汚染したサンプル（Ｂ）は１平方センチ当たり１ｍｍ以上のパーティクルが３４個、１ｍｍ以下のパーティクルが２８個計測された。
【００４２】
上記の事から、実際のパーティクル汚染の度合を、本発明のパーティクル簡易測定器が的確に捉えていることがわかる。このように、本発明のパーティクル簡易測定器はその溶媒中のパーティクルをカウントすることで材料に付着したパーティクルを簡易的に測定できる装置である。
【００４３】
【発明の効果】
給液部および洗浄部および計測部から構成される本発明のパーティクル簡易測定装置はクリーンルーム等の高額を要する設備を必要とせず生産作業現場でプラスティックフィルム等のパーティクルを容易に、且つ簡易的に測定することを可能になった。また、個人差による測定がのバラツキ等人的誤差が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、パーティクル簡易測定装置の概略を示す説明図である。
【図２】本発明の、パーティクル簡易測定装置の洗浄部の平面押え板と洗浄面押え板の平面図（ａ）および正面図（ｂ）および抽出状態を示す正面図（ｃ）である。
【符号の説明】
１…給液部　　　　　　　　　　　　　　　　　　２…洗浄部
３…パーティクル計測器　　　　　　　　　　　　４…センサー
５…廃液タンク　　　　　　　　　　　　　　　　６…送液管
７…排出バルブ　　　　　　　　　　　　　　　　８…切り替えバルブ
９…エアーポンプ　　　　　　　　　　　　　　　１０…トラップオイル
１１…フィルターミスト　　　　　　　　　　　　１２…圧力タンク
１３…クリーンフィルター　　　　　　　　　　　１４…電磁ドレンバルブ
１５…電磁クリーンバルブ　　　　　　　　　　　１６…平面押え板
１７…洗浄面押え板　　　　　　　　　　　　　　１８…計測部
１９…包装材料　　　　　　　　　　　　　　　　２０…チューブ
２１…Ｏリング　　　　　　　　　　　　　　　　２２…送液ジョイント
２３…圧入ジョイント　　　　　　　　　　　　　２４…排送管
２５…洗浄溶媒供給部
【図１】
2004028806.tif 000003
【図２】
2004028806.tif 000004