静电量计量装置、静电量计量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种静电量计量装置以及静电量计量方法，其适合于处于难以进行计量的状况的制造现场，简便并且高精度地计量电子部件、机械部件等的静电量。本发明专利技术的静电量计量装置(1)具备：接收部(2)，其接收由于向计量对象物(10)施加的振动而产生的虚拟电磁波；测量部(3)，其测量由接收部(2)接收到的虚拟电磁波的强度、频率以及相位的至少一个；计算部(4)，其根据测量部(3)的测量结果，计算计量对象物(10)的静电量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种静电量计量装置，其能够在半导体制造、电子设备制造、精密仪器制造、输送设备制造、化学品制造以及食品制造等各种制造现场，不增加制造工序的负荷、工时而高精度地计量在制造工序中使用的部件所具有的静电量。
技术介绍
我国具有半导体制造、电子设备制造、精密仪器制造、输送设备制造、化学品制造以及食品制造等支持产业根基的各种制造业。以前，大多以大企业为中心，纵向统合进行研究、开发、设计、制造、质量管理、销售的一系列流程。在这样的纵向统合型的企业中，在同一企业内部是对在制造现场可能产生的产品(成品、半成品)的质量不足、成品率降低以及开发、设计中的对应容易进行反馈、前馈的环境。另一方面，近年来，在同一企业中由于制造成本的问题而对制造部门(即制造工厂)进行子公司化，或者出现只进行受托制造的制造企业。同样，只进行研究、开发而不进行制造的无工厂(fabless)企业等也以电领域、信息通信领域等为中心正在兴旺发展。这样，在当前的制造业中，在进行开发、设计的领域和进行实际的制造的领域中，大多存在物理上、时间上、技术上、人为的偏离。在存在这样的偏离的情况下，对于在制造现场产生的质量不足、成品率恶化，在制造现场和开发现场之间难以进行反馈、前馈。由于该困难，我国的制造业(包含只承包制造的受托制造公司、制造子公司、无工厂企业等)的制造力有可能降低。制造现场的质量、成品率的恶化原因有各种各样。也有设计和制造的容易性、制造现场的熟练度、制造工序的流程、制造设备、人为技能等不可避免的原因，但常常被忽视的原因之一是静电。在电子设备、精密设备领域的制造工序中，通过在生产线中装配多个电子部件、设备部件，来制造半成品、成品。在该半成品、成品的制造中使用的电子部件、设备部件由于各种原因大多带有静电。在制造工序中在成品、半成品的装配中使用这样带电的电子部件、设备部件时，由于该静电的放电(ESD)，带电的部件当然有时会造成安装到成品、半成品的不带电的其他部件、成品、半成品故障、破坏。这样的部件、成品、半成品的故障、破坏会直接造成质量、成品率的恶化。作为具体的例子，1C、LSI等半导体集成元件、安装有它们的电子基板非常容易受到静电的影响。在制造现场，由于接触/剥离/等离子体等，这些元件、电子基板容易带静电，由于与其他元件、操作者的接触，容易引起ESD破坏。由此,在生产线上流动的电子元件被破坏，或者造成安装有电子元件的电子基板的破坏。根据情况还会因放电产生火灾，制造现场的静电引起各种问题。在现状的制造现场中，针对这些静电问题，主要使用防电操作装或将接地线与操作者连接等，来进行(I)预防、(2)静电去除的努力的两个对应。但是，即使进行预防、静电去除的努力，也不一定能够防止静电的带电，无法检测或预测由于静电产生的故障、破坏。这些对应并不是在测量哪个电子部件、设备部件带电的基础上进行的对应。进而，在制造现场中，可能在各种情况下产生静电的带电。如果有电子设备的生产线，则是以下的情况等，(I)取出容纳在卷盘、封装中的电子元件、电子部件而在线上流动时，(2)通过机械、人力取出在线上流动来的电子元件、电子部件时，(3)将取出的电子元件、电子部件安装到电子基板上时，(4)将安装有各种电子部件的电子基板送到下一个工序时，(5)将多个电子基板组装到框体时。在这些(I)?(5)那样的多个物体接触的环境中，既有可能由于与设备、装置的接触，也有可能由于与人体的接触，产生电子部件、电子基板的带电。在考虑到这样的静电的带电多样性的宽广范围时，只通过防电操作装等的操作来对应是不充分的。进而，不清楚由于这些(I)?(5)的哪个情况产生静电的故障会造成在生产现场中最终产品(成品、半成品)的制造结束后无法确定质量恶化、成品率恶化的原因。即，难以确定制造产品的质量、成品率的恶化的原因，〈1>是否因静电造成的，〈2>在有静电的原因的情况下在哪个制造工序中产生了静电。因此，必须在制造现场中计量电子部件、设备部件(当然还包含安装了它们的产品)的静电的带电量。为了计量这样的静电的带电量，提出了各种方法(例如参照专利文献I?3、非专利文献I?5)。专利文献专利文献1:日本特表2001-522045号公报专利文献2:国际再公表W02007-055057号公报专利文献3:日本特表2004-512528号公报非专利文献非专利文献1:尾前宏:鹿儿岛县工业技术中心研究报告，N0.20，第57?63页(2006)非专利文献2:A.Kanno, K.Sasagawa, T.Shiozawa, and M.Tsuchiya:OpticsExpressl8(2010)10029-10035非专利文献3:Α.Kumada, A.1wata, K.0zaki, M.Chiba, K.Hidaka: J.App1.Phys.92(2002)2875非专利文献4:E.Eisenmenger, M.Haardt: Solid St.Comm.41 (1982) 2769-2775非专利文献5:T.Maeda, Y.0ki, A.Nishikata, Τ.Maeno: Trans.1nst.Elect.Engnr.Jpn.A126(2006) 185-190
技术实现思路
专利技术要解决的问题对静电量的测量，在现有技术中主要提出了以下的五个方式。(方式I)法拉第笼法拉第笼将计量对象物容纳在能够测量电荷的笼中，将计量对象物看作为电容来测量其电荷量，由此测量计量对象物的带电量。但是，在法拉第笼的情况下，必须将计量对象物逐一地容纳在笼中，在数万个到数百万个的电子部件、机械部件逐次地在线上流动的制造现场中，在实用上是不现实的。法拉第笼适合于必须小心地计量少数对象物的带电量的情况，在以大量生产为前提的电子设备、输送设备、化学品、食品等的工厂中是不适合的。(方式2)表面电位计表面电位计使探针接近计量对象物的表面而测量计量对象物的电场量，计量静电量。例如，非专利文献I公开了表面电位计对静电量的计量的技术。但是，表面电位计必须使探针接近计量对象物，需要操作者的工时。根据操作者的熟练度低的程度，在探针的接近时也有可能物理地破坏计量对象物。另外，在存在计量对象物的大小与探针的计量范围偏离的情况下，还存在所计量的静电量的精度差的问题。进而，在工厂的生产线中，电子部件等以各种形态流动，因此也有被其他装置阻碍而无法正确地使探针接近的问题。(方式3)利用了普克尔斯效应的方法[0031 ] 普克尔斯效应是以下的现象，即在电介质的各向同性结晶中从外部施加电场时，光的折射率与该电场成正比地变化。利用该现象在计量对象物的表面设置规定的介质(普克尔斯结晶体)，检测向该介质照射光时的反射光、透射光的折射率，由此计量静电。例如非专利文献2公开了利用了该普克尔斯效应的静电测量技术。但是，在利用普克尔斯效应的情况下，必须在计量对象物的表面近旁设置平坦的介质。将其应用于许多电子部件、机械部件以各种形态流动的生产线是不现实的。当然还需要计量操作者的熟练。另外，还有根据所照射的光和反射光的检测等的操作精度而所计量的静电量的精度降低的问题。(方式4)利用了克尔效应的方法克尔效应是以下的现象，即在从外部向物质施加电场时，光的折射率与该电场的平方成正比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.20 JP 2011-1361951.一种静电量计量装置，其具备: 接收部，其接收由于向计量对象物施加的振动而产生的虚拟电磁波； 测量部，其测量由上述接收部接收到的虚拟电磁波的强度、频率以及相位中的至少一个； 计算部，其根据上述测量部的测量结果，计算上述计量对象物的静电量。2.根据权利要求1所述的静电量计量装置，其特征在于， 计量对象物是在制造现场使用的电子部件、电子元件、半导体集成元件、电子基板、电子设备、机械部件、输送用设备、化学品、食品、纸制品、膜制品、金属制品、药品以及纤维制品中的任一个产品要素。3.根据权利要求2所述的静电量计量装置，其特征在于， 上述产品要素在制造现场的生产线中流动。4.根据权利要求1~3中的任一项所述的静电量计量装置，其特征在于， 上述计算部根据上述虚拟电磁波的强度与静电量之间的对应关系式以及上述虚拟电磁波的强度与静电量之间的关系表中的至少一者，来计算上述计量对象物的静电量。5.根据权利要求4所述的静电量计量装置，其特征在于， 上述计算部根据上述计量对象物的振幅计算可靠性值，对根据上述虚拟电磁波的强度计算出的静电量加权上述可靠性值，来计算上述计量对象物的静电量。6.根据权利要求5所述的静电量计量装置，其特征在于， 在上述计量对象物的振幅小的情况下上述可靠性值小，在上述计量对象物的振幅大的情况下上述可靠性值大。7.根据权利要求1~6中的任一项所述的静电量计量装置，其特征在于， 上述计算部根据上述虚拟电磁波的相位，判别上述计量对象物所带的静电的正负。8.根据权利要求1~7中的任一项所述的静电量计量装置，其特征在于， 还具备向计量对象物施加振动的振动施加单元。9.根据权利要求8所述的静电量计量装置，其特征在于， 在上述计量对象物是部件要素的情况下，上述振动施加单元通过个别施加和整体施加中的至少一者来向计量对象物施加振动，其中，该个别施加是向在生产线上输送的各个上述计量对象物施加振动，该整体施加是向承载上述计量对象物的上述生产线自身施加振动。10.根据权利要求8所述的静电量计量装置，其特征在于， 在上述计量对象物是安装有多个部件的产品的情况下，上述振动施...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊永和也，野中一洋，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：
国别省市：