Evident LogoOlympus Logo
洞见博客

清浄度検査ワークフローを読み解く(第4回):汚染レベルの計算

作者  -
ピストン

標準的な清浄度測定の比較

6回連続ブログシリーズの4回目では、清浄度コードの定義と最大許容量の確認を含む、汚染レベルの計算方法について見てみましょう。清浄度検査プロセス全体の中で、汚染レベルの計算が占める位置を以下に示します。

  • 調製
    • 抽出
    • ろ過
    • 乾燥と計量
  • 検査
    • 画像撮影
    • 粒子の検出
    • 粒子サイズ測定と分類
    • 粒子数の推定と正規化
    • 汚染レベルの計算
    • 清浄度コードの定義
    • 最大許容値の確認
    • 反射粒子と非反射粒子の分離
    • 繊維の識別
    • 結結果のレビュー
    • レポート作成

汚染レベルの計算

多くの清浄度規格に対し、測定(または推定)した粒子の実数の代わりに無名数が表示されます。次に、各粒子サイズクラスの汚染レベルが調べられます。粒子サイズクラスは第2レベルの分類ですが、今回、粒子はサイズに従って分類されません。同クラスは、クラス内の粒子数に従って定義されます。これらの汚染レベルを用いることで、時には過度に単純化されることもあるにせよ、異なる清浄度測定値の簡単かつ迅速な比較が可能になります。代表的な汚染レベルは、規格ISO 16232で規定されています。

  • レベル00:表面積1000 cm2あたりに粒子は存在せず
  • レベル0:表面積1000 cm2あたりの粒子数が1未満
  • レベル1:表面積1000 cm2あたりの粒子数が1以上2未満
  • レベル12:表面積1000 cm2あたりの粒子数が2000以上4000未満

これらの汚染クラスは、多くの国際規格で定義されています。最大26の異なるレベルを定義することができ、粒子サイズクラスごとに測定されます。通常、これらの汚染レベルはサイズクラス(例:ISO 16232の定義)(図1)と同様の数値幅で定義されますが、クラスごとに数値幅を変えて定義することもできます(例:SAE AS4059)。

図1:ISO 1632(A)の汚染レベルの例。汚染レベルを赤色で示しています。
図1:ISO 1632(A)の汚染レベルの例。汚染レベルを赤色で示しています。

清浄度コードの定義

一部の規格では、測定した製品データの表示が簡単な説明のみに簡略化されています。この清浄度コードは規格によって異なり、サイズクラスと検出された粒子の汚染レベルで構成されます。下図(図2)はISO 16232(A)の清浄度コードの例で、以下のステップを経て決定されます。

  • ステップ1:粒子を検出して測定する
  • ステップ2:粒子を正規化して分類する
  • ステップ3:汚染レベルをチェックする

この清浄度コード形式は、ISO 16232規格のみのものであることにご注意ください。別の規格では、別の清浄度コードが定義されています。最初の「A」は、サンプル表面積1000 cm2に対する正規化を示します。汚染レベルが同じであれば、隣接するクラスを結合することができます。

図2:ISO 16232(A)の清浄度コードの例。この例で得られるコンポーネント清浄度コード(CCC)は、A(B12/C10/DE8/F3/G2/HIJ00)です。
図2:ISO 16232(A)の清浄度コードの例。この例で得られるコンポーネント清浄度コード(CCC)は、A(B12/C10/DE8/F3/G2/HIJ00)です。

最大許容値の確認

清浄度検査の実際の目的は、選択した規格に従って汚染を測定し、結果を記載することです。最大値の承認とチェックはオプションに過ぎず、常に清浄度検査プロセスに含まれるものではありません。最大限度は、検査設定で指定します。これに粒子の絶対数や最大清浄度コードを割り当てることもできます。この値はフィルター膜の検査中にチェックされ、最大許容値を超えると即座に表示されます。オペレーターは自由に測定プロセスを完全に停止し、汚染源を検査することができます。以下の例(図3)は、オリンパスの清浄度検査ソフトウェアOLYMPUS CIXを使用して作成したもので、フィルター膜を走査しながら最大許容量を検証する様子を示しています。

Vantaグラフェン製測定ウィンドウVantaグラフェン製測定ウィンドウ

図3:左側の画像は走査時間2分後のサンプルの状態を示し、全ての結果はOKのままです。右側の画像は、その2分後の走査結果を示します。この時点で、粒子サイズクラスB、H、Iの粒子数が多すぎます。したがって、全体的な許容判定は「NOK」になります。

次回は、金属粒子と非金属粒子の分離および線維の識別です。当社の6回連続ブログシリーズ「清浄度ワークフローを読み解く」の5回目、「反射/非反射粒子と線維の識別」をご参照ください。

関連コンテンツ

清浄度ワークフローを読み解く(第1回)

清浄度ワークフローを読み解く(第2回)

清浄度ワークフローを読み解く(第3回)

Product Applications Manager, Olympus Corporation of the Americas, Scientific Solutions Group

A member of the Olympus team since 2016, Hamish provides product and application support for Olympus industrial microscope systems throughout the Americas. He is an expert in inspection applications, image analysis, measurement, and reporting, as well as custom optical solutions, with an emphasis on technical cleanliness and semiconductor equipment.

四月 19, 2018
Sorry, this page is not available in your country
InSight Blogの登録
Sorry, this page is not available in your country
Let us know what you're looking for by filling out the form below.
Sorry, this page is not available in your country