流体控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及对流体进行控制的流体控制阀。
【背景技术】
[0002]例如，在半导体制造装置中，使用的是通过使阀芯与阀座抵接或分离而控制流体的流体控制阀。这种流体控制阀为了确保耐腐蚀性，而阀芯或阀座等的接液部由树脂形成。当药液中含有颗粒时，会使产品的成品率下降。因此，以往的流体控制阀将加热构件的平坦的抵接面压靠于阀芯所抵接的阀座的阀座面之后，加热构件从阀座面脱离，由此能消除阀座面的成形缺陷，避免产生颗粒(例如参照专利文献I)。
[0003]【在先技术文献】
[0004]【专利文献】
[0005]【专利文献I】日本特开2011-122718号公报
[0006]【发明要解决的课题】
[0007]以往的流体控制阀的颗粒对策能够减少对以往的半导体制造的影响。然而，半导体设备逐年微细化，伴随于此，对半导体制造造成影响的颗粒发生微细化。当半导体设备的微细化进展时，需要进一步减少微细的颗粒。例如，市售的颗粒计数器能够测定的20nm的颗粒成为问题。
【发明内容】
[0008]本发明为了解决上述问题点而作出，其目的在于提供一种能抑制闭阀时产生的阀芯的变形引起的磨损，能够减少颗粒的产生的流体控制阀。
[0009]【用于解决课题的方案】
[0010]本发明的一方案具有如下的结构。
[0011 ] (I) 一种流体控制阀，其特征在于，具有:驱动部；阀体，具有第一端口、第二端口、阀座;及阀芯，形成为柱状，且与所述驱动部连结，所述阀芯具有环状密封突起，该环状密封突起在位于阀座侧的阀座侧端面上呈环状地突出设置且在前端部设置有被压靠于所述阀座而进行密封的环状密封部，至少所述环状密封突起为氟树脂制，所述阀芯在利用所述驱动部将所述环状密封部压靠于所述阀座时，所述环状密封部在径向上位移的位移量为6.175μπι 以下。
[0012](2) 一种流体控制阀，其特征在于，具有:驱动部；阀体，具有第一端口、第二端口、阀座;及阀芯，形成为柱状，且与所述驱动部连结，所述阀芯具有环状密封突起，该环状密封突起在位于阀座侧的阀座侧端面上呈环状地突出设置且在前端部设置有被压靠于所述阀座而进行密封的环状密封部，至少所述环状密封突起为氟树脂制，所述阀芯在利用所述驱动部将所述环状密封部压靠于所述阀座时，所述环状密封部在径向上位移的位移量相对于与所述阀座未抵接时的所述环状密封部的直径为12.4X10—4倍以下。
[0013]在此，“与阀座未抵接时的环状密封部的直径”是指在环状密封部由平坦的面形成的情况下，与阀座未抵接的环状密封部的径向中心位置的直径。而且，在环状密封部为圆角形状的情况下，是指与阀座未抵接的环状密封部的顶点部分的直径。
[0014](3) —种流体控制阀，其特征在于，具有:驱动部；阀体，具有第一端口、第二端口、阀座;及阀芯，形成为柱状，且与所述驱动部连结，所述阀芯具有环状密封突起，该环状密封突起在位于阀座侧的阀座侧端面上呈环状地突出设置且在前端部设置有被压靠于所述阀座而进行密封的环状密封部，至少所述环状密封突起为氟树脂制，所述阀座侧端面的直径为与所述阀座未抵接时的所述环状密封部的直径的1.3倍以上。
[0015]在此，“与阀座未抵接时的环状密封部的直径”是指在环状密封部由平坦的面形成的情况下，与阀座未抵接的环状密封部的径向中心位置的直径。而且，在环状密封部为圆角形状的情况下，是指与阀座未抵接的环状密封部的顶点部分的直径。
[0016](4)在(I)或(2)记载的结构中，优选的是，所述阀座侧端面的直径为与所述阀座未抵接时的所述环状密封部的直径的1.3倍以上。
[0017]在此，“与所述阀座未抵接时的所述环状密封部的直径”是指在环状密封部由平坦的面形成的情况下，与阀座未抵接的环状密封部的径向中心位置的直径。而且，在环状密封部为圆角形状的情况下，是指与阀座未抵接的环状密封部的顶点部分的直径。
[0018](5)在(4)记载的结构中，优选的是，所述阀芯的最细部分的直径比所述环状密封部的直径小。
[0019](6)在(5)记载的结构中，优选的是，所述阀芯的所述环状密封部的径向中心位置的轴线方向的厚度相对于所述环状密封部的直径为0.7倍以上。
[0020](7)在(5)记载的结构中，优选的是，所述阀芯在所述环状密封突起的内侧具有从所述阀座侧端面向阀座方向突出的凸部。
[0021](8)在(6)记载的结构中，优选的是，所述阀芯在所述环状密封突起的内侧具有从所述阀座侧端面向阀座方向突出的凸部。
[0022](9)在(7)记载的结构中，优选的是，所述凸部的与所述阀座侧端面连接的基端部的直径为所述阀芯的最细部分的直径以上。
[0023](10)在(8)记载的结构中，优选的是，所述凸部的与所述阀座侧端面连接的基端部的直径为所述阀芯的最细部分的直径以上。
[0024](11)在(I)至(3)中任一项记载的结构中，优选的是，所述环状密封突起由PFA形成。
[0025](12)在(3)记载的结构中，优选的是，所述阀芯的所述环状密封部的径向中心位置的轴线方向的厚度相对于所述环状密封部的直径为0.7倍以上。
[0026]在上述结构中，在驱动部使阀芯的环状密封部与阀座抵接之后，进而将环状密封部压靠于阀座的情况下，能抑制环状密封部沿径向位移的位移量。该位移量被抑制成例如6.175μπι以下，或者相对于与阀座未抵接时的环状密封部的直径为12.4 X I O—4倍以下。而且，例如，在环状密封部平坦的情况下，其位移量被抑制成与所述阀座未抵接的情况的所述环状密封部的宽度尺寸的6.18X10—2倍以下。这样，当抑制环状密封部的位移量时，环状密封部难以与阀座摩擦而磨损，因此能够减少对半导体制造造成影响的颗粒的产生。而且，通过抑制阀芯的变形引起的磨损，即使反复进行阀开闭动作，密封性也不会下降。由此，流体控制阀的耐久性提高。而且，能够削减所需密封力，使驱动部紧凑。
[0027]在上述结构中，阀座侧端面的直径为与阀座未抵接时的环状密封部的直径的1.3倍以上，因此阀座侧端面附近的刚性高。由此，阀芯在将环状密封部压靠于阀座的压靠动作中，阀座侧端面难以变形。因此，环状密封突起在压靠动作中，难以以使环状密封部沿径向位移的方式变形，能够抑制环状密封部的磨损。由此，根据上述结构，通过抑制在闭阀时产生的阀芯的变形引起的磨损，能够减少颗粒的产生。
[0028]在上述结构中，阀芯的最细部分的直径比环状密封部的直径小，因此阀座侧端面将比环状密封突起靠内侧向阀座侧按压。然而，流体控制阀能抑制环状密封面的在径向上的位移量，因此能够减少环状密封面的磨损，减少颗粒的产生。
[0029]在上述结构中，阀芯的环状密封部的径向中心位置处的轴线方向的厚度相对于环状密封部的直径为0.7倍以上，因此从驱动部受到载荷而产生的变形在从阀座侧端面分离的位置处开始分散。因此，在阀座侧端面附近，在垂直方向上的变形容易产生。由此，在上述结构中，容易将环状密封部向阀座垂直地压靠，能够抑制环状密封部沿径向位移的位移量。
[0030]在上述结构中，阀芯在环状密封突起的内侧具有从阀座侧端面向阀座方向突出的凸部，因此从驱动部受到载荷的部分的刚性高，阀座侧端面难以以使环状密封突起的内侧向阀座侧突出的方式变形。由此，根据上述结构，环状密封突起难以随着阀座侧端面的变形而挠曲，能够抑制环状密封面的位移量。
[0031]在上述结构中，凸部的与阀座侧端面连接的基端部的直径为所述阀芯的最细部分的直径以上，因此支撑从驱动部受到的载荷整体，难以使阀芯向径外方向变形。由此，根据上述结构，能够抑制阀座侧端面的变形，减少环状密封面的位移量。
[0032]在上述结构中，环状密封突起由硬度高的PFA(四氟乙烯一全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)形成，因此能抑制在闭阀时产生的环状密封突起的变形而抑制环状密封部的磨损，能够减少颗粒的产生。
[0033]【发明效果】
[0034]根据上述结构，能够提供一种可抑制在闭阀时产生的阀芯的变形引起的磨损而可减少颗粒的产生的流体控制阀。
【附图说明】
[0035]图1是本发明的第一实施方式的流体控制阀的剖视图，示出关闭状态。
[0036]图2是图1所示的阀芯的剖视图。
[0037]图3是表示比较例I?3及实施例1?13的设定条件的表。
[0038]图4是表示实施例10的阀芯的剖视图。
[0039]图5是表示实施例1的阀芯的剖视图。
[0040]图6是表示实施例2的阀芯的剖视图。
[0041]图7是表示比较例I的位移量解析结果的图。
[0042]图8是表示比较例2的位移量解析结果的图。
[0043]图9是表示比较例3的位移量解析结果的图。
[0044]图10是表示实施例1的位移量解析结果的图。
[0045]图11是表示实施例2的位移量解析结果的图。
[0046]图12是表示实施例3的位移量解析结果的图。
[0047]图13是表示实施例4的位移量解析结果的图。
[0048]图14是表示实施例5的位移量解析结果的图。
[0049]图15是表示实施例6的位移量解析结果的图。
[0050]图16是表示实施例7的位移量解析结果的图。
[0051 ]图17是表示实施例8的位移量解析结果的图。
[0052]图18是表示实施例9的位移量解析结果的图。
[0053 ]图19是表示实施例1O的位移量解析结果的图。
[0054]图20是表示实施例11的位移量解析结果的图。
[0055]图21是表示实施例12的位移量解析结果的图。
[0056]图22是表示实施例13的位移量解析结果的图。
[0057]图23是表示比较例I?3及实施例1?13中的环状密封面的位移量、实施例10的环状密封面的位移量为100 %的情况的比较例I?3及实施例1?13的环状密封面的位移量的比例、环状密封面的位移量相对于宽度方向中心直径的比例、环状密封面的位移量相对于宽度尺寸的比例的表。
[0058]图24是表示颗粒实测值的图，纵轴显示20nm以上的颗粒数，横轴显示环状密封面的位移量(MO。
[0059]图25是表示端面直径相对于宽度方向中心直径的比例(D/A)与环状密封面的位移量之间的关系的坐标图，纵轴表示环状密封面的位移量(μπι)，横轴表示D/A(倍)。
[0060]图26关于图4所示的实施例10的阀芯，是拍摄了颗粒试验后的环状密封面的显微镜照片。
[0061]图27是图26所示的显微镜照片的影像图。
[0062]图28关于图5所示的实施例1的阀芯，是拍摄了颗粒试验后的环状密封面的显微镜照片。
[0063]图29是图28所示的显微镜照片的影像图。
[0064]图30是隔膜阀芯的弹性变形的影像图。
[0065]图31是本发明的第三实施方式的流体控制阀所使用的阀芯的剖视图。
[0066]图32是表示第一变形例的阀芯的剖视图。
[0067]图33是表示第二变形例的阀芯的剖视图。
[0068]图34是表示第三变形例的阀芯的剖视图。
[0069]图35是表示第四变形例的阀芯的剖视图。
[0070]图36是表示第五变形例的阀芯的剖视图。
[0071]【标号说明】
[0072]I流体控制阀
[0073]3驱动部
[0074]4隔膜阀芯(阀芯的一例)
[0075]24 阀座
[0076]414环状密封突起
[0077]414a环状密封面(环状密封部的一例)
[0078]415环状凹槽
[0079]416 凸部
[0080]A环状密封面的宽度方向中心直径
[0081]B环状密封面的径向宽度尺寸
[0082]D阀座侧端面的直径
[0083]F从环状密封面的径向中心位置起的轴线方向上的厚度
[0084]H凸部的基端部的直径
[0085]I凸部的高度
[0086]J从驱动部受到载荷的受压面与阀座侧端面之间最细部分的直径
【具体实施方式】
[0087]以下，基于附图，说明本发明的流体控制阀的实施方式。
[0088]A.第一实施方式
[0089](关于本发明的概略)
[0090]图1是本发明的第一实施方式的流体控制阀I的剖视图，示出关闭状态。第一实施方式的流体控制阀I的