TW201923230A - 樹脂構件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種樹脂構件，可抑制由重複彎曲導致之微粒的產生。由樹脂構件構成之滾動隔膜5，一面作為接液面37a，且具有可重複彎曲使用之可撓性，前述彎曲部分371中之接液面37a的面粗糙度定為算術平均粗糙度未滿0.40μm，且前述彎曲部分371中之接液面37a的全光線反射率定為2.0%以上。

Description

樹脂構件

本發明關於樹脂構件。

例如，半導體、液晶、有機EL（Electro Luminescence；電致發光）、太陽能電池等的製造程序中，對於將化學液加以塗佈或調合時所使用之泵或閥，就其驅動時重複彎曲之零件而言，使用由可撓性的樹脂構件構成之隔膜或伸縮管（bellows）等（例如參照專利文獻1及專利文獻2的圖14）。
〔先前技術文獻〕
〔專利文獻〕

專利文獻1：日本特開昭61－197779號公報
專利文獻2：日本特開2011－117322號公報

〔發明所欲解決之問題〕

然而，使上述由樹脂構件構成之隔膜等重複彎曲之情形下，會有因歷時劣化，而從隔膜等的接液面產生微粒（微小垃圾）之情形。此情形下，會有因為與化學液一同搬運之微粒塗佈至晶圓等而產生製造缺陷等問題之疑慮。
本發明鑒於如此情事而成，目的係提供一種樹脂構件，能抑制產生由重複彎曲導致之微粒。
〔解決問題之方式〕

（1）本發明之樹脂構件，一面作為接液面，且具有可重複彎曲使用之可撓性，前述彎曲部分中之前述接液面的面粗糙度定為算術平均粗糙度未滿0.40μm，且前述彎曲部分中之前述接液面的全光線反射率定為2.0%以上。

本案發明人反覆致力研究之結果，發現可利用將樹脂構件的前述彎曲部分中之接液面的面粗糙度定為小、且將前述彎曲部分中之接液面的全光線反射率定為大，而有效抑制微粒產生，並基於此知識而完成上述（1）之發明。藉此，可抑制產生由樹脂構件之重複彎曲導致之微粒。

（2）前述樹脂構件之中，前述彎曲部分中之前述接液面的剖面形狀宜係凹部及凸部交錯連續之形狀，且前述凹部宜由凹曲面構成。
此情形下，前述彎曲部分的接液面的剖面形狀之中，前述凹部不形成平坦面，因此前述凹部的個數多。其結果，可有效縮小前述彎曲部分中之接液面的面粗糙度、並可有效增大前述彎曲部分中之接液面的全光線反射率，因此能更有效抑制產生由樹脂構件之重複彎曲導致之微粒。
又，利用將前述凹部由凹曲面構成，而比以往更不易產生前述重複彎曲導致的應力。藉此，前述凹部之中接液面彼此不易摩擦，因此可抑制產生來自該凹部的接液面之微粒。

（3）前述樹脂構件之中，前述彎曲部分中之前述接液面的剖面形狀宜係凹部及凸部交錯連續之形狀，且前述凸部的前端宜形成為尖銳狀。
此情形下，前述彎曲部分的接液面的剖面形狀之中，前述凸部不形成平坦面，因此前述凸部的個數多。其結果，可有效縮小前述彎曲部分中之接液面的面粗糙度、並可有效增大前述彎曲部分中之接液面的全光線反射率，因此能更有效抑制產生由樹脂構件之重複彎曲導致之微粒。
又，利用將前述凸部的前端形成為尖銳狀，而不易產生由前述重複彎曲導致之應力。藉此，前述凸部之中接液面彼此不易摩擦，因此可抑制產生來自該凸部的接液面之微粒。
〔發明之效果〕

依據本發明之樹脂構件，則能抑制產生由重複彎曲導致之微粒。

〔實施發明之較佳形態〕

其次，參照附加圖式說明本發明的適宜實施形態。
〔第一實施形態〕
圖1係本發明的第一實施形態之具備由樹脂構件構成之滾動隔膜之隔膜泵的剖視圖。圖1之中，隔膜泵1係例如於半導體製造裝置之中將化學液等加以塗佈時所使用之泵，且具備殼體2、活塞3、軸桿4、滾動隔膜5、驅動裝置6、指引構件7、限制機構8。此外，本實施形態中之隔膜泵1將其長邊方向（軸心方向）作為上下方向配置，但亦可將該長邊方向作為水平方向配置。

殼體2於本實施形態之中，具有氣缸11、泵頭12。氣缸11形成為圓筒狀，且將軸心方向作為上下方向配置。氣缸11例如由SUS304等不鏽鋼構成。氣缸11形成有沿與其軸心方向交叉之方向貫穿之通氣口14。此通氣口14係與真空泵或抽引器等減壓裝置（省略圖示）連接。

泵頭12形成有蓋圓筒狀，且安裝成在氣缸11的軸心方向一端側（上端側）而封堵其開口。泵頭12具有與氣缸11約略同一的內徑，且與氣缸11一同構成可收容活塞3之收容空間。泵頭12係由聚四氟乙烯（PTFE）、或四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚聚合物（PFA）等氟樹脂所形成。

泵頭12的周壁部，形成有沿與軸心方向正交或交叉方向貫穿之吸入口15。此吸入口15連接有將化學液等液體（搬運流體）加以儲存之液體槽（省略圖示）。
泵頭12的蓋部以位在該蓋部的中央部（軸心部）之方式形成有沿軸心方向貫穿之噴吐口16。此噴吐口16例如連接有將液體加以塗佈之噴射噴嘴等液體供給部（省略圖示）。

活塞3在殼體2內配置成對於該殼體2而言在同軸上，並且配置成可沿殼體2的軸心方向（上下方向）往復移動。本實施形態之中，活塞3形成為具有比殼體2（氣缸11及泵頭12）的內徑更小直徑之圓柱狀。活塞3的外周面配置成對於與該外周面相向之氣缸11或泵頭12的內周面而言空出預定間隔。活塞3例如由鋁合金形成。

圖2係圖1之隔膜泵1的一部分放大剖視圖。如圖2所示，活塞3具有向軸心方向一端側（上端側）開口之第一凹部21，並且具有向軸心方向另一端側（下端側）開口之第二凹部22。第一凹部21及第二凹部22分別形成在前述活塞3的軸心部，且彼此配置在同軸上。此外，第一凹部21與第二凹部22未連通。

活塞3具有可將軸桿4的軸心方向一端部加以嵌合之嵌合凹部23。此嵌合凹部23係在第一凹部21與第二凹部22之間形成在活塞3的軸心部，且與第二凹部22配置在同軸上。嵌合凹部23定為比第二凹部22直徑更小，且以面向第二凹部22內之方式，向活塞3的軸心方向另一端側（下端側）開口。

活塞3具有由將該活塞3沿軸心方向貫穿之直線狀的貫穿孔所構成之空氣通道25。空氣通道25在比第一凹部21及第二凹部22更靠近徑向（與軸心方向正交之方向）外側，沿圓周方向空出預定間隔而形成複數個。

軸桿4構成為利用其軸心方向一端部（上端部）27嵌合至活塞3的嵌合凹部23而與活塞3連動。軸桿4係沿著軸心方向而設，且配置在與殼體2、活塞3同軸上。軸桿4例如由淬火之高碳鉻軸承鋼等鋼材、或麻田散鐵系不鏽鋼等不鏽鋼所形成。

圖1之中，驅動裝置6具備：步進馬達30；以及輸出軸31，與軸桿4配置在同軸上，且連結至軸桿4的軸心方向另一端側。驅動裝置6安裝在殼體2的軸心方向另一側（下側），並構成為待經由軸桿4而使活塞3沿軸心方向往復移動，而可將步進馬達30的旋轉運動轉換成直線運動而從輸出軸31輸出至軸桿4。

本實施形態之中，驅動裝置6係由線性致動器構成，且可在殼體2內使活塞3在最後退位置（參照圖1）與最前進位置（參照圖3）之間沿軸心方向往復移動。此驅動裝置6具有可將步進馬達30的旋轉運動轉換成直線運動而輸出之直動機構部。

驅動裝置6的輸出軸31具有：圓棒部32；螺軸部33，與前述圓棒部32連結為一體。輸出軸31及與前述螺軸部33螺合之螺帽34係一同含於前述直動機構部。輸出軸31設成從面向驅動裝置6的本體中之氣缸11內之相向面朝向氣缸11內而往上方突出。而且，輸出軸31係與軸桿4配置在同軸上，且在其突出端部（上端部）側亦即圓棒部32係與軸桿4的軸心方向另一端部（下端部）28連結。
此外，作為驅動裝置6之線性致動器具有與普通線性致動器實質上同樣的構成，因此省略關於該線性致動器的其他構成之詳細說明。

圖2之中，滾動隔膜5係由聚四氟乙烯（PTFE）、或四氟乙烯・全氟烷基乙烯基醚聚合物（PFA）等氟樹脂構件所形成，並收容在殼體2內。滾動隔膜5具有：圓環狀的固定部35，安裝至殼體2；圓板狀的可動部36，配置在活塞3的軸心方向一側；以及圓筒狀的連結部37，將固定部35與可動部36加以連結。而且，滾動隔膜5構成為相對於由殼體2所固定位置之固定部35而言，可動部36係與活塞3呈一體沿軸心方向往復移動。

固定部35藉由在氣缸11與泵頭12之接合面間受到強力夾持，而位在氣缸11與泵頭12之間，並固定在殼體2側。
可動部36具有與活塞3同程度的直徑，且配置在固定部35的徑向內側。而且，可動部36嵌合固定至活塞3的第一凹部21。

連結部37將固定部35的徑向內端與可動部36的徑向外端加以連結。本實施形態的連結部37，例如將厚度形成為1mm以下0.1mm以上之薄壁（薄膜狀），用以具有可撓性。另一方面，固定部35及可動部36則形成為比連結部37更充分厚的厚壁，用以具有剛性。此外，連結部37具有預定可撓性即可，不限定為厚度係1mm以下0.1mm以上。

如圖2（圖1）所示之狀態之中，連結部37在殼體2的內周面與活塞3的外周面之間彎曲成剖面U字狀。具體而言，連結部37從固定部35的徑向內端沿著氣缸11的內周面而往軸心方向另一側（下側）延伸後，沿徑向內側折返，並以沿著活塞3的外周面而至可動部36為止的方式延伸至軸心方向一側（上側）。又，圖3所示狀態之中，連結部37變形成在殼體2的內周面與活塞3的外周面延伸至軸心方向一側（上側）。

如圖2所示，連結部37的外周面（一面）面向於泵室51（後述），並定為與該泵室51內所填充之液體進行接觸之接液面37a。又，連結部37的內周面（另一面）面向於與泵室51隔離形成之減壓室53（後述），並定為不與泵室51內的液體接觸之非接液面37b。

指引構件7構成為在殼體2內配置在比活塞3更靠軸心方向另一側（下側）且安裝至殼體2，並能將軸桿4指引成可沿軸心方向移動。本實施形態之中，指引構件7作為將殼體2內加以區分之分隔壁而發揮功能。指引構件7係以外周面沿著殼體2的內周面之方式形成為板狀，且藉由該外周面無縫隙連結至氣缸11的內周面。指引構件7指引將其軸心部加以貫穿之軸桿4，且與氣缸11構成為一體。

指引構件7沿其軸心部將軸桿4往軸心方向貫穿，且在軸心方向另一側（下側）直接指引。又，在指引構件7的軸向一側（上側），經由設在其軸心部之襯套41而支持軸桿4。襯套41例如由碳鋼、不鏽鋼、黃銅、氟樹脂、或尼龍等金屬或樹脂構成。又，指引構件7與軸桿4之間設有O環等墊料42。此墊料42例如由氟橡膠等橡膠材料構成。而且，以與此墊料42相向之方式而例如由SUS304等不鏽鋼構成墊料壓蓋構件43。

指引構件7在殼體2內配置成靠近活塞3，且具有指引構件本體45、自此指引構件本體45的軸心部往上側突出之輪轂部46。輪轂部46形成為可於活塞3移動至最後退位置或其附近位置之際，嵌入至第二凹部22而以可移動的方式指引活塞3。本實施形態之中，自指引構件本體45跨越至輪轂部46而延伸設置有襯套41。

本實施形態之中，更在包夾指引構件本體45之輪轂部46的相反側（指引構件7的下側）設有筒狀的限制構件47。此限制構件47係用以將後述滑動構件62往上方滑動移動加以限制者。限制構件47在與襯套41同軸上配置成可支持軸桿4。本實施形態的限制構件47係與從下方將墊料42加以推壓之墊料壓蓋構件43構成為一體。

圖1之中，在隔膜泵1的殼體2內，藉由滾動隔膜5及指引構件7等而區分成形成用以填充液體之泵室51、驅動室52、及減壓室53。

具體而言，泵室51藉由滾動隔膜5而劃分形成在比殼體2內的滾動隔膜5更靠軸向一側（上側），且構成為可變更室內的容積。本實施形態之中，泵室51係由滾動隔膜5與殼體2的泵頭12所圍繞而形成，且與吸入口15及噴吐口16各者連通。泵室51藉由伴隨活塞3的往復移動之滾動隔膜5的動作（變形）而使室內的容積變化。

驅動室52藉由指引構件7而劃分形成在比殼體2內的指引構件7更靠軸心方向另一側（下側）。本實施形態之中，驅動室52係藉由指引構件7與殼體2的氣缸11與驅動裝置6所圍繞而形成。驅動室52收容有驅動裝置6的輸出軸31及軸桿4各者的一部分。

減壓室53藉由活塞3、滾動隔膜5、及指引構件7而劃分形成在殼體2內的泵室51與驅動室52之間。本實施形態之中，減壓室53係藉由活塞3與滾動隔膜5與指引構件7與殼體2的氣缸11所圍繞形成，且與通氣口14連通。

而且，減壓室53構成為：於隔膜泵1驅動時，藉由經由通氣口14連接之減壓裝置而減壓至預定壓力（負壓）。減壓室53經由活塞3的複數之空氣通道25而連通對抵接觸之活塞3的上表面與滾動隔膜5的固定部35的下表面。

限制機構8在比殼體2內的指引構件7更靠軸心方向另一側設在殼體2與軸桿4之間，且構成為容許軸桿4沿軸心方向往復移動、並且可限制繞著軸心的旋轉。本實施形態之中，限制機構8設在驅動室52內，且係由可沿著導引構件61而使滑動構件62相對移動之直動導引所構成。

具體而言，限制機構8具有：軌道狀的導引構件61，以面向驅動室52內之方式在殼體2設成沿著其軸心方向延伸；以及滑動構件62，固定至軸桿4且裝配至導引構件61而對於該導引構件61而言可相對移動。滑動構件62經由其內部所配置之複數之滾動體即球（省略圖示），而以可相對移動之方式嵌合至導引構件61。如此一來，滑動構件62對於導引構件61而言無顫動地往軸心方向滑動。

滑動構件62具有滑動部63、固定於此滑動部63之連接部64。滑動部63裝配成自殼體2的軸心側橫跨至導引構件61，且由此導引構件61指引並可向軸心方向滑動移動。連接部64外嵌在軸桿4，且固定成伴隨軸桿4的往復移動而對於該軸桿4而言一體移動。此外，連接部64往上方移動之際，連接部64對抵至限制構件47，藉以限制滑動構件62全體往上方移動（參照圖3）。

以上構成之中，當為了驅動隔膜泵1而使驅動裝置6動作時，則輸出軸31伴隨著螺帽34之旋轉而沿軸向直線運動，藉以使軸桿4沿軸心方向往復移動，交錯重複進行軸桿4往下方向復程移動之吸入步驟、及軸桿4往上方向往程移動之噴吐步驟。藉此，可將儲存在液體槽之液體定量且定流量供給至液體供給部。

亦即，吸入步驟之中，活塞3與滾動隔膜5的可動部36追隨軸桿4的復程移動而往下方復程移動（從圖3所示之狀態變化成圖1所示之狀態）。此過程之中，滾動隔膜5在殼體2的內周面與活塞3的外周面之縫隙，自連結部37沿軸心方向延伸之狀態滾動成連結部37一邊彎曲一邊向下方變位。伴隨於此，泵室51的容積放大，因此液體槽內的液體經由吸入口15而吸入至泵室51。

又，噴吐步驟之中，活塞3與滾動隔膜5的可動部36追隨軸桿4的往程移動而往上方進行往程移動（從圖1所示之狀態變化成圖3所示之狀態）。此過程之中，滾動隔膜5在殼體2的內周面與活塞3的外周面之縫隙，滾動成連結部37一邊彎曲一邊向上方變位。伴隨於此，泵室51的容積縮小，因此泵室51內的液體從噴吐口16噴吐。

前述吸入步驟及噴吐步驟之中，減壓室53藉由經由通氣口14連接之減壓裝置而減壓至預定壓力（負壓）。藉此，可使滾動隔膜5的可動部36的下表面確實密接至活塞3的上表面。又，可分別使連結部37的內周面、連結部37的外周面確實密接至活塞3的外周面、殼體2的內周面。

如同上述，當交錯重複進行吸入步驟與噴吐步驟時，則滾動隔膜5的連結部37重複進行從如圖3所示之彎曲前的狀態至如圖1所示將彎曲成剖面U字狀之彎曲部分371（以下亦稱作彎曲部371）加以形成之彎曲時的狀態為止之彎曲動作。因此，彎曲部371中之泵室51側的接液面37a會有因前述彎曲動作導致之歷時劣化而產生微粒（微小垃圾）之疑慮。

在此，說明滾動隔膜中之微粒產生機制。圖4係將以往的滾動隔膜的彎曲部中之接液面的凹凸形狀（本說明書稱作「面粗糙度」，通常亦稱作表面粗糙度）的變化加以顯示之放大剖視圖。此外，圖4係將前述彎曲部中之接液面的剖面形狀利用顯微鏡以約1000倍的放大倍率觀測時的示意圖（後述之圖5、圖10及圖11亦同樣）。

如圖4所示，以往的滾動隔膜中之彎曲部的接液面的凹凸形狀（剖面形狀）係凹部及凸部交錯連續之形狀，且凹部的底部及凸部的前端部形成有具有微小隆起及凹陷之粗糙的平坦面。如此以往的滾動隔膜之中，因為彎曲部的接液面的凹凸形狀經過長時間而交錯重複圖4的實線顯示之彎曲前的形狀（製造時間點的形狀）、及圖4的二點鏈線顯示之彎曲時的形狀，而如圖4的虛線所示，彎曲部的接液面的凹部，其深度變形成更深（隨時間推移惡化），且該接液面的面粗糙度變大。

如上所述，因為於伴隨前述彎曲動作的重複而彎曲部中之接液面的面粗糙度變大之狀態進一步重複前述彎曲動作，而使彎曲部之中相互相向之接液面彼此容易摩擦。而且，當此等接液面彼此摩擦時，則構成彎曲部之氟樹脂構件的微細的摩損粉末積存在接液面的凹部及凸部，且此積存之摩損粉末由係搬運流體之液體而沖洗。此受沖洗之摩損粉末成為由彎曲部的接液面產生之微粒。

於是，本發明為了抑制前述微粒之產生，而於滾動隔膜5之製造時間點（使用前），將彎曲部371的接液面37a的面粗糙度定為算術平均粗糙度（Ra）未滿0.40μm。又，本發明為了抑制前述微粒之產生，而於滾動隔膜5之製造時間點（使用前），將彎曲部371的接液面37a中之波長300nm～800nm範圍中的全光線反射率定為2.0%以上3.0%。尤其，本實施形態之中，將彎曲部371的接液面37a的面粗糙度定為算術平均粗糙度0.10μm，並將波長300nm～800nm範圍中的全光線反射率定為2.0%以上3.0%以下（將波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值定為2.2%）。

在此，算術平均粗糙度（Ra）之測定係基於JISB0601所記載之方法。又，全光線反射率之測定係基於JISZ8741所記載之方法。此外，全光線反射率之測定係於波長200nm～2700nm的範圍進行，且其中係以相近於可見光波段的波長300nm～800nm為目標對象。

圖5係將本實施形態之滾動隔膜5的彎曲部371中之接液面37a的凹凸形狀（面粗糙度）之變化加以顯示之放大剖視圖。如圖5所示，本實施形態之滾動隔膜5中之彎曲部371的接液面37a的凹凸形狀（剖面形狀），係凹部37a1及凸部37a2交錯連續之形狀，且凹部37a1係由滑順的凹圓弧面（凹曲面）構成，凸部37a2的前端形成為尖銳狀（前端的角度未滿90°）。因此，本實施形態的凹部37a1及凸部37a2未形成如同以往凹凸形狀（參照圖4）之平坦面。此外，凹部37a1亦可係凹圓弧面以外之凹曲面。

本實施形態的滾動隔膜5之中，因為彎曲部371的接液面37a的凹凸形狀經過長時間而交錯重複圖5的實線所示之彎曲前的形狀（製造時間點之形狀）、圖5的二點鏈線所示之彎曲時的形狀，而如圖5的虛線所示，彎曲部371的接液面37a的凹部變形成比其深度更深。

然而，吾人知悉將圖5的虛線所示之彎曲部371中之接液面37a的凹部之變形與圖4的虛線所示之以往的彎曲部中之接液面的凹部之變形加以比較而言，變形量少，可抑制伴隨彎曲動作之重複而使面粗糙度變大。藉此，如同上述，可抑制彎曲部371之中相互相向之接液面37a彼此摩擦，因此可有效抑制構成彎曲部371之氟樹脂構件的摩損粉末作為微粒而由接液面37a產生。

以上，依據本實施形態之由樹脂構件構成之滾動隔膜5，則因為將其彎曲部371中之接液面37a的面粗糙度定為算術平均粗糙度未滿0.40μm，所以即使將彎曲部371重複彎曲，亦可抑制微粒產生。其結果，可有效抑制因為與液體一同搬運之微粒塗佈至晶圓等而產生製造缺陷等。

又，將彎曲部371中之接液面37a的面粗糙度定為算術平均粗糙度0.10μm，並將波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率定為2.0%以上3.0%以下（將波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值定為2.2%），因此更有效抑制產生由彎曲部371之重複彎曲導致之微粒。

再者，以1000倍的放大倍率觀測彎曲部371中之接液面37a的剖面形狀時，凹部37a1及凸部37a2係交錯連續之形狀，且凹部37a1係由凹圓弧面構成，凸部37a2的前端形成為尖銳狀。藉此，彎曲部371中之接液面37a的剖面形狀之中，凹部37a1的底部及凸部37a2的前端部不形成平坦面，因此凹部37a1及凸部37a2的個數變多。其結果，可有效縮小彎曲部371中之接液面37a的面粗糙度、並有效增大彎曲部371中之接液面37a的全光線反射率，因此可更有效抑制產生由彎曲部371之重複彎曲導致之微粒。

又，凹部37a1係由滑順的凹圓弧面構成，因此比以往更不易產生前述重複彎曲導致之應力。藉此，凹部37a1之中接液面37a彼此不易摩擦，因此可抑制產生來自凹部37a1的接液面37a之微粒。
又，利用將凸部37a2的前端形成為尖銳狀，而不易產生前述重複彎曲導致之應力。藉此，凸部37a2之中接液面37a彼此不易摩擦，因此可抑制產生來自凸部37a2的接液面37a之微粒。

其次，說明本發明人為了驗證藉由本實施形態的滾動隔膜5所獲得之效果而進行之驗證實驗。此驗證實驗之中，就以往的滾動隔膜、及本實施形態之滾動隔膜5而言，分別於自製造時間點起算各重複彎曲500萬次後，分別測定彎曲部中之接液面的面粗糙度，而進行比較驗證。此外，以往的滾動隔膜之中，將製造時間點中之彎曲部的接液面的面粗糙度定為算術平均粗糙度0.41μm，並將波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值定為1.6%。

圖6A係代替圖式用相片，顯示有從正面拍攝上述驗證實驗之中以往的滾動隔膜的製造時間點（使用前）中之彎曲部的接液面之顯微鏡相片。圖6B係代替圖式用相片，顯示有從正面拍攝上述驗證實驗之中將以往的滾動隔膜重複彎曲500萬次後之彎曲部的接液面之顯微鏡相片。此外，圖6A及圖6B各下部側亦圖示有將前述接液面的任意處之中預定長度的分量（約150μm）加以剖面觀察之放大剖視圖。

如圖6A及圖6B所示，吾人知悉使以往的滾動隔膜自製造時間點起算重複彎曲500萬次後，則彎曲部的接液面中之凹凸形狀之中，凸部的個數減少、且各凸部的頂部變形成扁平。而且，前述重複彎曲500萬次後的接液面的面粗糙度成為算術平均粗糙度5.48μm，相較於製造時的面粗糙度（算術平均粗糙度0.41μm）而言大幅度變大。另一方面，前述重複彎曲500萬次後的接液面的波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值係1.6%，與製造時之波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值即1.6%相較無變化。

圖7A係代替圖式用相片，顯示有從正面拍攝上述驗證實驗之中本實施形態的滾動隔膜5的製造時間點（使用前）中之彎曲部371的接液面37a之顯微鏡相片。圖7B係代替圖式用相片，顯示有從正面拍攝上述驗證實驗之中將本實施形態之滾動隔膜重複彎曲5500萬次後之彎曲部371的接液面37a之顯微鏡相片。此外，圖7A及圖7B的各下部側亦圖示有將接液面37a的任意處之中預定長度的分量（約150μm）加以剖面觀察之放大剖視圖。

如圖7A及圖7B所示，吾人知悉將本實施形態之滾動隔膜5自製造時間點起算重複彎曲500萬次後，則彎曲部371的接液面37a中之凹凸形狀之中，凸部的數量未減少那麼多、且各凸部的頂部亦未變形那麼多。而且，吾人知悉前述重複彎曲500萬次後的接液面的面粗糙度成為算術平均粗糙度0.15μm，與製造時的面粗糙度（算術平均粗糙度0.10μm）相較幾乎未變化。此外，吾人知悉與以往的滾動隔膜同樣，前述重複彎曲500萬次後的接液面的波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值係2.2%，與製造時之波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值即2.2%相較無變化。

藉由以上的驗證結果，吾人知悉可利用將滾動隔膜5的彎曲部371中之接液面37a的面粗糙度定為算術平均粗糙度未滿0.4μm、且將彎曲部371中之接液面37a的全光線反射率定為2.0%以上，而抑制該面粗糙度變大。藉此，如同上述，可抑制彎曲部371之中相互相向之接液面37a彼此摩擦，因此可有效抑制構成彎曲部371之氟樹脂構件的摩損粉末作為微粒而由接液面37a產生。

［第二實施形態］
圖8係將本發明的第二實施形態之由樹脂構件構成之伸縮管加以顯示之剖視圖。第二實施形態之伸縮管70例如係一種構件，其使用於半導體製造裝置之中將化學液等液體（搬運流體）固定量供給之伸縮管泵（省略圖示）。

伸縮管70係由聚四氟乙烯（PTFE）或四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚聚合物（PFA）等氟樹脂構件所構成，且形成為具有底部之圓筒狀。伸縮管70具有：圓環狀的固定部71，配置在軸心方向一側而固定至泵罩殼（省略圖示）側；圓板狀的可動部72，配置在軸心方向另一側；以及蛇腹狀的連結部73，連結固定部71與可動部72。此外，伸縮管70亦可將配置在軸心方向一側之前述固定部71作為可動部，並將配置在軸心方向另一側之前述可動部72作為固定部。

連結部73以具有可撓性之方式形成為薄壁（薄膜狀），且在圖8所示之最收縮狀態與圖9所示之最伸長狀態之間沿軸心方向伸縮。另一方面，固定部71及可動部72以具有剛性之方式而形成為比連結部73更充分厚的厚壁。
伸縮管70之中，相對於固定在泵罩殼側之固定部71，連結部73沿軸心方向伸縮動作，且可動部72沿軸心方向往復移動，藉以吸引及噴吐液體。

具體而言，伸縮管70自最收縮狀態（參照圖8）伸長至最伸長狀態（參照圖9）為止時，經由伸縮管70的開放端部所連接之止回閥（省略圖示）而將液體吸入至伸縮管70的內部。而且，伸縮管70自最伸長狀態（參照圖9）收縮至最收縮狀態（參照圖8）為止時，經由前述止回閥而使伸縮管70內部的液體噴吐至外部。

因此，將連結部73的內周面（一面）定為吸入至連結部73的內部之液體所接觸之接液面73a。又，將連結部73的外周面（另一面）定為前述液體不接觸之非接液面73b。

以上的構成中，為了驅動伸縮管泵，而使伸縮管70重複伸縮動作，藉以交錯重複進行液體的吸入步驟與噴吐步驟。藉此，省略圖示，但可將儲存在液體槽之液體藉由伸縮管泵而定量供給至液體供給部。

然而，當交錯重複進行前述吸入步驟與前述噴吐步驟時，則伸縮管70的連結部73重複進行自如圖9所示之彎曲前的狀態至如圖8所示將彎曲成複數個剖面U字狀之部分731（以下亦稱作彎曲部731）加以形成之彎曲時的狀態為止的彎曲動作。因此，彎曲部731的接液面73a會有因前述彎曲動作導致之歷時劣化而產生微粒（微小垃圾）之疑慮。

在此，說明伸縮管中之微粒產生機制。圖10係將以往的伸縮管的彎曲部中之接液面的凹凸形狀（面粗糙度）的變化加以顯示之放大剖視圖。如圖10所示，以往的伸縮管中之彎曲部的接液面的凹凸形狀（剖面形狀）係凹部及凸部交錯連續之形狀，且凹部的底部及凸部的前端部形成有具有微小隆起及凹陷之粗糙的平坦面。

以往的伸縮管之中，因為彎曲部的接液面的凹凸形狀經過長時間而交錯重複圖10的實線所示之彎曲前的形狀（製造時間點的形狀）、圖10的二點鏈線所示之彎曲時的形狀，而如圖10的虛線所示，彎曲部的接液面的凹部變形成比其深度更深（歷時劣化）、且該接液面的面粗糙度變大。

如上所述，因為於伴隨前述彎曲動作之重複而彎曲部中之接液面的面粗糙度變大之狀態下重複前述彎曲動作，而彎曲部的接液面的凹部的深度更進展變形成逐漸變深，且該凹部的底部容易產生龜裂。如此一來，由前述龜裂產生之處產生出構成彎曲部之氟樹脂構件的微細樹脂粉，並積存在前述凹部，此積存之樹脂粉由係搬運流體之液體而沖洗。此受沖洗之樹脂粉成為由彎曲部的接液面產生之微粒。

於是，本發明為了抑制前述微粒之產生，而於伸縮管70的製造時間點（使用前），將彎曲部731的接液面73a的面粗糙度定為算術平均粗糙度（Ra）未滿0.40μm。又，本發明為了抑制前述微粒之產生，而於伸縮管70的製造時間點（使用前），將彎曲部371的接液面37a中之波長300nm～800nm範圍中的全光線反射率定為2.0%以上3.0%。

本實施形態將彎曲部731的接液面73a的面粗糙度定為算術平均粗糙度0.10μm、並將波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率定為2.0%以上3.0%以下（將波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值定為2.0%）。
此外，算術平均粗糙度（Ra）及全光線反射率的測定方法係與上述實施形態同樣。

圖11係將本實施形態的伸縮管70的彎曲部731中之接液面73a的凹凸形狀（面粗糙度）之變化加以顯示之放大剖視圖。如圖11所示，本實施形態的伸縮管70中之彎曲部731的接液面73a的凹凸形狀（剖面形狀），係凹部73a1及凸部73a2交錯連續之形狀，且凹部73a1由凹曲面即凹圓弧面構成，凸部73a2的前端形成為尖銳狀（前端的角度未滿90°）。因此，本實施形態的凹部73a1及凸部73a2未如以往的凹凸形狀（參照圖10）形成平坦面。此外，凹部73a1亦可係凹圓弧面以外的凹曲面。

本實施形態的伸縮管70之中，因為彎曲部731的接液面73a的凹凸形狀亦經過長時間而交錯重複圖11的實線所示之彎曲前的形狀（製造時間點的形狀）、圖11的二點鏈線所示之彎曲時的形狀，而如圖11的虛線所示，彎曲部731的接液面73a的凹部變形成比其深度更深。

然而，吾人知悉將圖11的虛線所示之彎曲部731中之接液面73a的凹部之變形與圖10的虛線所示之以往的彎曲部中之接液面的凹部之變形比較而言，變形量少，可抑制伴隨彎曲動作之重複而面粗糙度變大。藉此，如同上述，可在彎曲部731抑制凹部的底部產生龜裂，因此可有效抑制構成彎曲部731之氟樹脂構件的樹脂粉作為微粒而由接液面73a產生。

以上，依據第二實施形態之由樹脂構件構成之伸縮管70，則因為將其彎曲部731中之接液面73a的面粗糙度定為算術平均粗糙度未滿0.40μm，所以即使將彎曲部731重複彎曲，亦可抑制微粒產生。其結果，可有效抑制因為將與液體一同搬運之微粒塗佈至晶圓等而產生製造缺陷等。

又，將彎曲部731中之接液面73a的面粗糙度定為算術平均粗糙度0.10μm、並將波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率定為2.0%以上3.0%以下（將波長300nm～800nm範圍中之全光線反射率的平均值定為2.0%），因此可更有效抑制彎曲部731之重複彎曲導致之微粒產生。

再者，利用1000倍的放大倍率觀測彎曲部731中之接液面73a的剖面形狀時，凹部73a1及凸部73a2係交錯連續之形狀，且凹部73a1由凹圓弧面構成，凸部73a2的前端形成為尖銳狀。藉此，彎曲部731中之接液面73a的剖面形狀之中，凹部73a1的底部及凸部73a2的前端部不形成平坦面，因此凹部73a1及凸部73a2的個數多。其結果，可有效縮小彎曲部731中之接液面73a的面粗糙度、且可有效增大彎曲部731中之接液面73a的全光線反射率，因此可更有效抑制彎曲部731之重複彎曲導致之微粒產生。

又，凹部73a1係由滑順的凹圓弧面所構成，因此比以往更不易產生前述重複彎曲導致之應力。藉此，因為在凹部73a1之中接液面73a彼此不易摩擦，所以可抑制產生來自凹部73a1的接液面73a之微粒。

［其他］
本發明之樹脂構件可應用於滾動隔膜5、還有氣控式閥隔膜等其他隔膜，且於隔膜或伸縮管70以外，只要係具有可重複彎曲使用之可撓性者，亦可應用於其他樹脂構件。
又，本實施形態之中，將半導體製造裝置使用之隔膜泵或伸縮管泵作為一例說明，但該隔膜泵或伸縮管泵的用途不限定於半導體製造裝置。

又，本實施形態之中，利用約1000倍的放大倍率觀測彎曲部371（731）中之接液面的剖面形狀時，凹部37a1（73a1）及凸部37a2（73a2）係交錯連續之形狀，但若前述接液面的面粗糙度係算術平均粗糙度未滿0.40μm，亦可使用任意放大倍率觀測凹部37a1（73a1）及凸部37a2（73a2）交錯連續之形狀。

吾人當理解此申請所揭示之實施形態全部的記載係例示而非限制。本發明專利範圍非前述記載之含義，係意指包含申請專利範圍所示、與申請專利範圍均等的含義、及範圍內的全部變更。

1‧‧‧隔膜泵

2‧‧‧殼體

3‧‧‧活塞

4‧‧‧軸桿

5‧‧‧滾動隔膜（樹脂構件）

6‧‧‧驅動裝置

7‧‧‧指引構件

8‧‧‧限制機構

11‧‧‧氣缸

12‧‧‧泵頭

14‧‧‧通氣口

15‧‧‧吸入口

16‧‧‧噴吐口

21‧‧‧第一凹部

22‧‧‧第二凹部

23‧‧‧嵌合凹部

25‧‧‧空氣通道

27‧‧‧軸心方向一端部（上端部）

28‧‧‧軸心方向另一端部（下端部）

30‧‧‧步進馬達

31‧‧‧輸出軸

32‧‧‧圓棒部

33‧‧‧螺軸部

34‧‧‧螺帽

35‧‧‧固定部

36‧‧‧可動部

37‧‧‧連結部

37a‧‧‧接液面

37a1‧‧‧凹部

37a2‧‧‧凸部

37b‧‧‧非接液面

41‧‧‧襯套

42‧‧‧墊料

43‧‧‧墊料壓蓋構件

45‧‧‧指引構件本體

46‧‧‧輪轂部

47‧‧‧限制構件

51‧‧‧泵室

52‧‧‧驅動室

53‧‧‧減壓室

61‧‧‧導引構件

62‧‧‧滑動構件

63‧‧‧滑動部

64‧‧‧連接部

70‧‧‧伸縮管（樹脂構件）

71‧‧‧固定部

72‧‧‧可動部

73a‧‧‧接液面

73a1‧‧‧凹部

73a2‧‧‧凸部

73b‧‧‧非接液面

371‧‧‧彎曲部（彎曲部分）

731‧‧‧彎曲部（彎曲部分）

圖1係本發明的第一實施形態之具備由樹脂構件構成之滾動隔膜之隔膜泵的剖面圖。

圖2係圖1的隔膜泵的部分放大剖視圖。

圖3係將隔膜泵的活塞位在最前進位置的狀態加以顯示之剖視圖。

圖4係將以往的滾動隔膜的彎曲部中之接液面的凹凸形狀之變化加以顯示之放大剖視圖。

圖5係將本實施形態的滾動隔膜的彎曲部中之接液面的凹凸形狀之變化加以顯示之放大剖視圖。

圖6A係將從正面拍攝之以往的滾動隔膜之製造時間點中之彎曲部的接液面之顯微鏡相片加以顯示之代替圖式用相片。

圖6B係將從正面拍攝之以往的滾動隔膜重複彎曲後的彎曲部的接液面之顯微鏡相片加以顯示之代替圖式用相片。

圖7A係將從正面拍攝之第一實施形態之滾動隔膜之製造時間點中之彎曲部的接液面之顯微鏡相片加以顯示之代替圖式用相片。

圖7B係將從正面拍攝之第一實施形態之滾動隔膜重複彎曲後之彎曲部的接液面之顯微鏡相片加以顯示之代替圖式用相片。

圖8係將本發明的第二實施形態之由樹脂構件構成之伸縮管的最收縮狀態加以顯示之剖視圖。

圖9係將第二實施形態之伸縮管的最伸長狀態加以顯示之剖視圖。

圖10係將以往的伸縮管的彎曲部中之接液面的凹凸形狀之變化加以顯示之放大剖視圖。

圖11係將第二實施形態之伸縮管的彎曲部中之接液面的凹凸形狀之變化加以顯示之放大剖視圖。

Claims (3)

1. 一種樹脂構件，其一面作為接液面，且具有可重複彎曲使用之可撓性， 該彎曲部分中之該接液面的面粗糙度定為算術平均粗糙度未滿0.40μm， 該彎曲部分中之該接液面的全光線反射率定為2.0%以上。
2. 如申請專利範圍第1項之樹脂構件，其中， 該彎曲部分中之該接液面的剖面形狀係凹部與凸部交錯連續之形狀， 且該凹部係由凹曲面構成。
3. 如申請專利範圍第1或2項之樹脂構件，其中， 該彎曲部分中之該接液面的剖面形狀係凹部及凸部交錯連續之形狀， 且該凸部的前端形成為尖銳狀。