ピエゾ製造工程でCO2スノードライ洗浄！ │ ピエゾ製造工程でゴミ・ホコリ・金属異物・粘着異物をドライ洗浄する技術をご紹介します。CO2スノーはドライ洗浄です。ドライアイスは使いません。液化炭酸ガスを特別なLCO2液送技術で配送してノズルから噴霧します。再現性が高く、間欠運転にも適応できるので製品の洗浄に最適です。

2021/10/22

ピエゾ(圧電素子)とは？

特定の水晶・セラミックには、圧力を加えると結晶構造のプラスイオン・マイナスイオンの中心の偏りが変化して　電圧が発生するものがあります。これを圧電効果といいます。

ピエゾは、圧電効果の特性を応用したセンサーです。

ピエゾを応用した用途の一つに、インクジェットプリンターがあります。ピエゾ方式のインクジェットプリンターは、プリントヘッドにピエゾを組み込んでおり、電圧を印加してピエゾの変形を制御して、インク粒を吐出しています。

ピエゾ製造工程でドライ洗浄

ピエゾの製造工程には、研削・研磨工程があります。

研削・研磨工程では、微小なパーティクル・破片・カスが発生し、ピエゾの表面に付着することがあります。

こうした付着異物は、不良率増加・歩留まり低下につながる恐れがあるため、取り除く必要があります。

このような製造現場の需要を背景に、CO2スノージェット洗浄装置で　ピエゾをドライ洗浄する用途があります。

CO2スノージェット洗浄装置は、工場の生産環境で、製造する製品を洗浄するための洗浄装置です。液化炭酸ガスを特殊なノズルから噴霧して、製品表面の付着物をドライ洗浄します。

製品に付着する、工場ダスト・ゴミ・ホコリ・塵埃の他、切削加工屑、有機系異物・油の皮膜・指紋の除去等、さまざまな付着異物をドライ洗浄することが出来ます。

洗浄後の表面をドライにできるので、乾燥工程を不要にします。

量産工程に導入して、CO2スノーを噴霧するノズルをロボットに持たせて、洗浄工程を自動化することもできます。

動画：ピエゾをCO2スノードライ洗浄

動画を解説：

ピエゾを5個づつドライ洗浄する工程です。

5個のピエゾを1個づつ、ロボットが専用治具にセットしていきます。

この専用治具は、ピエゾを保持して回転するので、ピエゾの全周を洗浄できます。

治具にセットされたピエゾスタックは、回転テーブルが旋回して洗浄ブースに送られます。

洗浄ブース内で、CO2スノージェット洗浄が行われます。

洗浄ブースのドアが開き、回転テーブルが旋回して、同じプロセスを繰り返していきます。

ここがすごい！

◆ピエゾの表面を傷付けません。

◆ドライでしっかり洗浄しています。

◆微細なゴミやホコリの除去だけでなく、金属異物・油皮膜・有機系異物もドライ洗浄します。

◆洗浄後の表面はドライなので、次工程で乾燥は不要です。

◆ピエゾがきれいになると、次工程の検査機の検出率が低減するので、歩留まり・良品率向上につながります。

◆ユーティリティーにドライアイスは不要です！

◆ACP社が開発した液化CO2液送技術で、配管は結露無しです。

写真：CO2スノージェット洗浄装置でピエゾをドライ洗浄

CO2スノージェット洗浄装置のメリット

CO2スノージェット洗浄装置は、ブラストメディアとして液化炭酸ガスを使用します。ドライアイスを使用しません。二酸化炭素の物理的・科学的・熱的な力を利用して、ドライ洗浄します。

洗浄装置のノズルから噴霧するCO2スノーは、毒性が無く　不燃性です。CO2スノージェット洗浄で、ピエゾをドライ洗浄するのに適しています

ノズルから噴霧されたCO2は、圧力センサーの表面に衝突すると昇華します。これにより、表面の汚染物や小さな微粒子は冷やされて脆化して、昇華の力で表面から取り除かれます。

CO2スノーの硬度はとても小さいので、ピエゾの表面にダメージを与えずにドライ洗浄します。

写真：ノズルから噴霧したCO2の結晶が製品の汚染物を洗浄

ACP systems AG 社が開発したドライ洗浄技術は、超音波洗浄機や高圧洗浄方式と比べ、基材表面にやさしい洗浄方法です。

CO2スノージェット洗浄装置は自動化にも適しており、また　後工程で独立した自動洗浄工程を敷設する使用方法も可能です。

CO2スノージェット洗浄装置の洗浄のメカニズム

1 　CO2スノーの衝撃で洗浄

　CO2スノーを加速させて基材に衝突することにより、マイクロブラスト効果があります。

2 　急速冷却

　低温のCO2スノーが汚染物を急速冷却して脆化させます

3 　CO2スノーの膨張エネルギーで洗浄

　昇華によりCO2の体積が600～800倍に膨張。膨張する時のエネルギーで表面を洗浄します。

4 　溶剤効果

　シクロヘキサンと同等の溶剤効果で表面を洗浄します。