微粒子可視化システムでクリーンルーム内のコンタミ発生を特定｜蒲田工業株式会社

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Solution Showcase お客様困りごと解決事例

微粒子可視化システムでクリーンルーム内のコンタミ発生を特定

お客様のお困り事　　AB-36

電子部品を製造されているお客様での事例です。
クリーンルーム内で生産を行われていますが、クラス1,000（ISOクラス6）で運用されているにも関わらず、コンタミが根絶できずお悩みでした。パーティクルカウンターで測定しても、清浄度は基準を満たしており、コンタミ発生源の特定、どのように製品が汚染されるかが分からず、歩留まりの悪化が続いている状況でした。

問題点

①　クリーンルームの清浄度はクラス1,000基準（キュービックフィートあたり、0.5μ以上のパーティクル数1,000以下）を満たしている。（常時監視システムあり）
②　クリーンルーム内で塵埃発生が疑われる作業、場所は複数あるが特定できない。
③　塵埃が発生しているとしたら、気流によってどのように運ばれ、製品に付着するか確認したい。

蒲田工業からのご提案内容

新日本空調株式会社製の微粒子可視化システム「ViEST」を提案しました。

システムは
①　浮遊微粒子を可視化するためのレーザー光源
②　レーザー照射で浮かび上がった浮遊微粒子を撮影する超高感度カメラ
③　撮影した画像をリアルタイム録画し画像処理を行うソフトウェアで
構成されています。

従来の気流可視化用光源がレンズで光膜（レーザーシート）化するため距離減衰が大きかったのに対し、本システムでの光源「パラレルアイ　Type-H」では振動ミラーの反射を用い高速に走査することで均一に強い光を照射することができます。
またシートの広がり角や照射角度も均一に制御することができるので、ターゲットエリアの浮遊微粒子を可視化することに特に優れています。

レーザー照射で浮かび上がった浮遊微粒子は超高感度イメージセンサーを用いた専用カメラ「アイスコープ」で撮影されます。CCDやCMOSではなく高電界下のアモルファスセレン光導電膜内で起きる電荷のアバランシェ増倍現象を応用したAPイメージャを使用しており、ごく微弱な散乱光までノイズに埋もれることなく鮮明に映像化します。
このセンサーは浜松ホトニクスが開発しており、ノーベル賞を受賞した研究の場であるカミオカンデやスーパーカミオカンデでも採用されているセンサーに繋がる技術です。

信号処理はSN比の劣化が少ないアナログ微分回路により、きわめて微小な輝度変化に追従できるため、明色の背景の中でも白飛びを起こさない範囲で、微弱な散乱光をとらえることができます。

撮影され処理された映像は専用ソフトウェア「Particle　Eye」でリアルタイムに録画、画像処理することで、気流や微粒子の浮遊している様を確認することができます。静止画を撮影し、画像中の輝点を計測することで微粒子数を計数することも可能です。

解決した内容、お客様の声

数か所疑わしい箇所を撮影したところ、塵埃が発生している様がはっきりと確認できました。同時に気流によって塵埃がどのように運ばれているかも、想像以上に鮮明に見ることができ驚きました。早速問題が判明した工程を改善したところ、課題であった不良発生を大幅に低減することができました。問題を「見える化」することの重要性を改めて知ることができました。

蒲田工業がご提供できる価値

蒲田工業では従来からクリーンルームやクリーンブースの設置を通して、最適なクリーン環境構築をご提供しております。クリーン環境は設置すれば終わりでなく、適切な運用をしてはじめて望ましい性能が発揮できます。フィルターメンテナンスや運用マニュアルの策定など、蒲田工業では本当に成果に繋がるクリーン環境を実現いたします。