CS265332B1

CS265332B1 - Ultrasonic emitter especially for a particularly clean environment and great performances

Info

Publication number: CS265332B1
Application number: CS877969A
Authority: CS
Inventors: Jozef Hanzlik; Miroslav Firic
Original assignee: Jozef Hanzlik; Miroslav Firic
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS796987A1

Abstract

Podstata riešenia spočívá v tom, že kovová membrána a jej závitový spoj je chráněný ochrannou protikoróznou vrstvou, pričom ultrazvukový žiarič je kompaktně spojený so stěnou pracovněj nádoby prostredníctvom výstupku dosadajúceho po obvode na ochranné protikoróznu vrstvu.The essence of the solution lies in the fact that the metal membrane and its threaded connection are protected by a protective anti-corrosion layer, while the ultrasonic emitter is compactly connected to the wall of the working vessel by means of a projection abutting the protective anti-corrosion layer along the circumference.

Description

Vynález sa týká ultrazvukového žiariča najmS pre zvlášť čisté prostredie a velké výkony.The invention relates to an ultrasonic radiator, in particular for a particularly clean environment and high power.

Pri spracovaní základného materiálu ako je germánium, křemík pri výrobě polovodičových prvkov sa vyžadujú vysoké nároky na čistotu povrchov tohoto materiálu. Zvlášt pri nanášaní róznych vrstiev na povrch tohoto materiálu nesmú byť přítomné molekulárně, atomárně ani iónové znečistenia. V poslednom období na odstránenie týchto nečistót sa s úspechom používá ultrazvuková energia vyžarovaná do pracovnej kvapaliny pomocou ultrazvukového meniča. Ultrazvukový piezokeramický měnič, aby neznečišťoval pracovně prostredie je opatřený ochrannou vrstvou hmoty, ktorá neznečišťuje pracovně prostredie. Nevýhodou tohoto rešenia je, že pri nanášaní ochrannéj vrstvy na piezokeramický měnič, dochádza k jeho degradácii, hlavně teplom, takže piezokeramický měnič třeba znovu polarizovat, pričom zasa prichádza často k poškodeniu ochrannej vrstvy vplyvom rozdielnej tepelnej rozťažnosti piezokeramického meniča a oohrannej vrstvy. Iné riešenia využívajú přenos ultrazvukovéj energie z piezokeramického meniča do pracovného prostredia cez pracovnú komůrku naplnenú přenosovou kvapalinou. Nevýhodou tohoto riešenia je poměrně nízká prenášaná výkonová úroveň.When processing a base material such as germanium, silicon in the manufacture of semiconductor elements, high demands are made on the surface cleanliness of the material. Particularly when applying different layers to the surface of this material, no molecular, atomic or ionic contamination must be present. Recently, ultrasonic energy emitted into the working fluid by an ultrasonic transducer has been successfully used to remove these impurities. The ultrasonic piezoceramic transducer is designed to prevent contamination of the working environment and is provided with a protective layer of material that does not contaminate the working environment. The disadvantage of this solution is that when the protective layer is applied to the piezoceramic transducer, it is degraded, mainly by heat, so that the piezoceramic transducer needs to be polarized again, often resulting in damage to the protective layer due to different thermal expansion of the piezoceramic transducer and protective layer. Other solutions utilize the transfer of ultrasonic energy from a piezoceramic transducer to the working environment through a working chamber filled with transfer fluid. The disadvantage of this solution is the relatively low transmitted power level.

Vyššie uvedené nevýhody odstraňuje a technický problém rieši ultrazvukový žiarič najma pre zvlášt čisté prostredie a velké výkony podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že kovová membrána je na vnútornej vyžarovacej straně opatřená ochrannou poritikoróznou vrstvou. Ultrazvukový žiarič je kompaktně spojený so stěnou pracovnej nádoby prostredníctvom výstupku dosadajúceho po obvode na ochrannú protikoróznu vrstvu.The above-mentioned disadvantages are avoided and the technical problem is solved by an ultrasonic radiator, in particular for a particularly clean environment and high power according to the invention, which is based on the fact that the metal membrane is provided with a protective poriticorrosion layer on the inner radiation side. The ultrasonic radiator is compactly connected to the working vessel wall by means of a protrusion abutting on the periphery on the corrosion protection layer.

Ultrazvukovým žiaričom najmS pre zvlášt čisé prostredie a velké výkony sa zamedzí akémukolvek znečistovaniu pracovného prostredia v pracovnej váni z kovověj membrány alebo zo závitového spoja. Dosiahne sa ním vysoká životnost aj pri vysokých výkonoch pri vysokej elektroakustickej účinnosti.Ultrasonic emitters, especially for particularly clean environments and high power, will avoid any contamination of the working environment in the working vessel from a metal diaphragm or from a threaded joint. It achieves high lifetime even at high power and high electroacoustic efficiency.

Na pripojenom výkrese je znázorněné příkladné riešenie ultrazvukového žiariča pre zvlášť čisté prostredie a velké výkony, kde je nakreslený v řeze.The attached drawing shows an exemplary ultrasonic radiator solution for a particularly clean environment and high power, where it is drawn in section.

Ultrazvukový žiarič pre zvlášť čisté prostredie a velké výkony pozostáva z kovověj membrány 2 P° obvode opatrenej prstencom jí. Na kovověj membráně 3 je z vonkajšej strany přilepený piezokeramický měnič 2· Vnútorná strana kovověj membrány 2 js opatřená ochrannou protikoróznou vrstvou 6. Do steny pracovnej nádoby 2 je ultrazvukový žiarič 2 uchytený závitovým spojom 2 tak, že ochrana protikorózna vrstva 6 dosedá pevne po obvode na výstupok 7. vytvořený v stene pracovnej nádoby 2» čím sa zabráni přístupu pracovnej kvapaliny na závitový spoj 4..The ultrasonic radiator for a particularly clean environment and high power consists of a metal diaphragm 2 P ° circumferentially equipped with an annular ring. A piezoceramic transducer 2 is glued to the metal diaphragm 3 from outside. The inner side of the metal diaphragm 2 is provided with a corrosion protective layer 6. In the working vessel wall 2 an ultrasonic radiator 2 is secured by a threaded joint 2 so that the corrosion protection layer 6 rests firmly a projection 7 formed in the wall of the working vessel 2, thereby preventing the working fluid from reaching the threaded connection 4.

Po připojení ultrazvukového žiariča-2 na zdroj ultrazvukovej energie, na obr. nezakreslené sa táto vyzařuje prostredníctvom piezokeramického meniča 5 cez kovovú membránu 2 ^a ochrannú protikoróznu vrstvu 2 do pracovnej kvapaliny v pracovnej nádobě 2.After connecting the ultrasonic radiator-2 to the ultrasonic energy source, FIG. not shown, it is emitted via a piezoceramic transducer 5 through a metal membrane 2 ^{and a} corrosion protective layer 2 into the working fluid in the working vessel 2.

Ultrazvukový žiarič podlá vynálezu je výhodné využívat v mikroelektronike, biologii, medicíně a v dalších oboroch, kde sa vyžaduje zvlášť vysoká čistota vykonávaných technológi.The ultrasonic radiator of the present invention is advantageous for use in microelectronics, biology, medicine and other fields where particularly high purity of the technology is required.

Claims

OBJECTS OF THE INVENTION An ultrasonic emitter, particularly for a particularly clean environment and high performance, fixed in a wall of a working vessel, consisting of a metallic diaphragm provided with a ring on its periphery and a fixed piezoceramic transducer on the outside, characterized in that the metal membrane (3) is provided with a protective corrosion protection side the layer (6), wherein the ultrasonic emitter (1) is compactly connected to the wall of the working vessel (2) by a protrusion (7) abutting the circumference of the protective corrosion layer (6). 1 drawing 265 332