狭い装置内のゴミ・異物発生状況を可視化！
落下塵カウンター導入事例

樹脂製品製造業　A社様

クリーンルームにて樹脂製品を製造されているA社様では、組み立て装置を通過した製品へ50μm以上のゴミ・異物の付着不良が頻発しており、深刻な問題となっていました。
製品へのゴミ・異物付着が装置通過後に発生していることから、原因は装置内にあると同社では推測していました。

しかし、パーティクルカウンターでは50μm程度のゴミ・異物を十分に測定できないことに加え、装置内部のスペースが非常に狭いことから、発生源の特定は困難を極めていました。
こうした状況について、他工場のクリーンルーム管理担当者様へご相談されたところ、過去に弊社とゴミ・異物対策を実施したご縁からご紹介を受け、弊社へお声がけいただく運びとなりました。

A社様からは、次の2点をご要望いただきました。

1つは、品質に影響を及ぼす50μm以上のゴミ・異物の数を定期的に把握したいということ。
もう1つは、その発生源が装置内部にあるのか、あるいは作業者や作業環境といった外部に起因するものなのかを明確に特定したいということでした。

そこで弊社は、「落下塵カウンター」を活用した現状の可視化をご提案いたしました。
粗大粒子と呼ばれる10μm〜100μmサイズのゴミ・異物が空間を浮遊せずに落下する性質を利用し、一定時間設置した専用のシリコンウエハでその落下塵を採取します。
それを落下塵カウンターで分級・カウントすることにより、正確な現状把握が可能となります。

問題となっている装置内部は狭く、パーティクルカウンターなどの計測器本体を設置できないことから、ゴミ・異物の測定方法自体が懸念点でした。

しかし、落下塵カウンターであれば計測器本体を狭い装置内に持ち込む必要がなく、ゴミ・異物を採取する専用のシリコンウエハを一定時間放置するだけで測定が可能です。
採取した落下塵の分級・カウント、つまり実際の測定は、ウエハを取り出した後に落下塵カウンター本体で行うため、ウエハを置けるわずかなスペースさえあれば、狭い場所でも採取が可能になります。

さらに、このシリコンウエハは専用のクリーニング治具セットで洗浄すれば繰り返し使用でき、採取のたびに新品を購入する必要もありません。
どこでも対応可能ですので、狭い場所の測定という課題も解決できます。

なお、採取後のシリコンウエハと落下塵カウンター本体は汚染を防ぐため、同社がクリーンルーム内に保有していたクリーンブースの中に設置し、その中で測定と洗浄を実施しています。
測定時やウエハクリーニング時に粒子が付着してデータの信頼性を損なうことのないよう、クリーンブース内はクラス100程度を目安に運用しています。

生産開始前にシリコンウエハを装置内の指定位置へ設置して一定時間ゴミ・異物を採取し、それをクリーンブース内で測定することで、ゴミ・異物の発生状況を正確に把握できるようになりました。
これにより、装置内部の動作がゴミ・異物発生の原因となっていることを特定できました。
その測定結果をもとにゴミ・異物の管理基準を制定し、計測値が基準を超えた場合には通常清掃に加え、部品の清掃と洗浄を実施するというルールも設けることができ、現在では、不良品の発生が導入前と比較し約10%低下しました。

クリーンルームを管理しているご担当者様は、「狭い装置内部の状況も測定でき驚きました。今後はデータを活用して運用改善や測定頻度の最適化を検討し、さらなる品質向上を目指したいです。」とお話くださいました。