JP2000183008A - チップ部材の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ部材を多数個洗浄液中で攪拌させて洗
浄する装置ではチップ部材が欠けやすい場合、欠片が異
物となってチップ部材に再付着するという問題があっ
た。 【解決手段】 洗浄液２を収容した洗浄液槽１内に、メ
ッシュ状底面４を有し多数のチップ部材５が投入された
筒状のチップ部材収容容器８を浸漬して上下動させ、チ
ップ部材５を洗浄液２内で攪拌して洗浄するチップ部材
の洗浄装置において、上記チップ部材収容容器８周面の
軸方向中間位置にメッシュ状の窓９を形成するととも
に、このメッシュ状窓９を洗浄液５面が往復動するよう
にチップ部材収容容器８を上下動させるようにしたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は微細なチップ部材を
洗浄する装置に関し、特にチップ部材から欠片を生じに
くく、欠片を生じても容易に除去することのできるチッ
プ部材の洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】小径のチップ部品を洗浄する装置として
一般的な装置を図６に示す。図において、１は洗浄液２
を収容した洗浄液槽、３はメッシュ状底面４を有し多数
のチップ部材５が投入される筒状のチップ部材収容容器
を示す。６は一端が洗浄液槽１上に延び、チップ部材収
容容器３を吊してその一部が洗浄液２に浸漬させるアー
ムで、中間が回動軸６ａによって支持され、他端側は図
示例ではカム機構を利用した上下動機構７と連結されて
いる。この装置は、上下動機構７によりアーム６を揺動
させ、洗浄液槽１内に浸漬させたチップ部材収容容器３
を上下動させることによって、容器３内外に洗浄液２を
流入、流出させて容器３内に洗浄液２の渦流を生じさせ
て攪拌し、チップ部材５の全面に流動する洗浄液２内を
当てて表面に付着した汚れや異物を洗浄除去することが
できる。洗浄液２としてはチップ部材５の材料やこれに
付着した汚染物、異物に応じて、純水や蒸留水、有機系
溶剤を含むものなどが選択される。また洗浄液槽１には
図示省略しているが超音波振動装置などの加振装置やヒ
ータ、洗浄液２を循環させるポンプや循環パイプ、異物
を濾し取るフイルタなどが必要に応じて付設される。と
ころでチップ部材５が例えば金属素材を加工し表面に金
属めっき処理したビスやナットなどの場合、自重により
容器３内で姿勢が変わりにくいため、チップ部材５へ流
動する洗浄液２が均一に接触するように容器３を軸周り
に回転させて洗浄むらなくす必要があるが、チップ部材
５がビスやナットに比して寸法、重量がともに小さい例
えば半導体ペレットでは、図６を用いて容器３を洗浄液
２内で上下動させると容器３内に洗浄液２の渦流を生
じ、この渦流によってペレットは攪拌されて全面が均一
に洗浄される。半導体ペレットが例えば一辺０．４ｍｍ
角のダイオードチップでは、メッシュ径３００μｍの底
面を有する直径８０ｍｍ、高さ１５０ｍｍの容器３に約
３０万個投入し、メチル・エチル・ケトンの洗浄液２に
液面から１００ｍｍ浸漬して、この位置を中心に一周期
２秒で上下方向に３０ｍｍ往復動させ、これを３００秒
程度継続させるとチップ部材５の洗浄を完了する。この
動作によってペレット表面に付着した汚染物は洗浄液２
に溶け出し異物はペレットから剥落して、それぞれメッ
シュ状底面４から洗浄液層１内に除去されるため、数１
０万個のペレットを一括して清浄化し容器３から取出す
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６装置は
チップ部材収容容器３を洗浄液槽１内で降下させて浸漬
することによって洗浄液２をメッシュ状底面４から容器
３内に供給し、容器３内に流入する洗浄液２の液流によ
りにチップ部材５を浮動状態として攪拌しその全表面を
流動する洗浄液２に曝して洗浄し、容器３を洗浄液２か
ら引き上げることによって容器３内の汚染した洗浄液２
をメッシュ状底面３から排出している。ところが、チッ
プ部材５が洗浄液２に対して比重が大きくしかも微細な
ものでは、容器３が洗浄液２内で下降動作から上昇動作
に切り替わると浮動状態のチップ部材５は直ちに沈殿
し、チップ部材５が多量であると沈殿したチップ部材５
同士が重なり合ってメッシュ状底面４を塞ぎ、洗浄液２
が容器２から排出されるのを妨げる。次に容器３を上昇
から降下に切り替えると洗浄液槽１の洗浄液２がメッシ
ュ状底面４を塞いだチップ部材５を押し上げて浮動状態
とし容器３内に流入するが、容器３内には多くの洗浄液
２が滞留しているため新鮮な洗浄液３は少量しか供給さ
れない。このように容器３を一定距離で上下動させても
容器内の洗浄液の交換量は容器の上下動とは比例せず、
しかも汚染した洗浄液が容器内に滞留するため、チップ
部材を容器から取出すために容器を洗浄液から引き上げ
ると、この汚染した滞留洗浄液が洗浄が完了したチップ
部材に再付着するという問題があった。またチップ部材
５がシリコン基板内に半導体素子を形成し表面に蒸着や
めっきにより電極層を形成した半導体ペレットの場合、
洗浄時に半導体ペレットが容器３内壁や他の半導体ペレ
ットと衝突してシリコン基板や電極層の一部が欠けたり
剥離してチップ部材５自体が異物を生じることがあっ
た。この異物は径が３０μｍより小さいものが多く、チ
ップ部材に比してきわめて微細であるため、欠片の大部
分はチップ部材が容器内で沈殿する際にメッシュ状底面
から容器内に排出されるが、剥落片は軽いため容器３内
で洗浄液の表面に浮かんだり、滞留する洗浄液中を浮遊
し、洗浄作業が終了した時点でも容器内に留まっている
ことが多く、この異物も洗浄が完了したチップ部材に再
付着するという問題があった。チップ部材が半導体ペレ
ットなどの電子部品本体の場合、導電性を有する異物の
再付着によって電子部品本体の電極間の短絡や耐電圧低
下などの不具合を生じ電子部品の信頼性を著しく低下さ
せるため異物の再付着は完全になくさねばならないが、
図６装置のように多数の微細なチップ部材を一括して洗
浄するものでは異物の発生を完全に防止することができ
なかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、洗浄液を収容した洗浄
液槽内に、メッシュ状底面を有し多数のチップ部材が投
入された筒状のチップ部材収容容器を浸漬して上下動さ
せ、チップ部材を洗浄液内で攪拌して洗浄するチップ部
材の洗浄装置において、上記チップ部材収容容器周面の
軸方向中間位置にメッシュ状の窓を形成するとともに、
このメッシュ状窓を洗浄液面が往復動するようにチップ
部材収容容器を上下動させるようにしたことを特徴とす
るチップ部材の洗浄装置を提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明によるチップ部材の洗浄装
置は、洗浄液を収容した洗浄液槽内に、メッシュ状底面
を有しさらに周面の軸方向中間位置にメッシュ状の窓を
形成して多数のチップ部材が投入された筒状のチップ部
材収容容器を浸漬して洗浄液面がメッシュ状窓を往復動
するように上下動させるようにしたことを特徴とする
が、洗浄液槽内の洗浄液の少なくとも表面層を一方向に
移動させることにより、メッシュ状窓から容器で洗浄液
中の微細な異物を速やかに容器外に移動させることが出
来る。また洗浄液の移動経路にフイルタを配置し、フイ
ルタを通った洗浄液を洗浄液槽に循環させることによ
り、容器から排出された異物を除去し、洗浄液槽から容
器に異物のない洗浄液を供給することが出来る。さらに
はフイルタを通った洗浄液を、チップ部材収容容器の底
面側からメッシュ状底面に向かって循環させることによ
り、容器の下降時にメッシュ状底面から容器内に供給さ
れる洗浄液がメッシュ状窓から排出されるようにして容
器内の洗浄液の循環を良好にでき、容器の上昇時には沈
殿するチップ部材がメッシュ状底面を塞ぐのを防止でき
る。また上下動するチップ部材収容容器を軸周りに回転
させることにより、洗浄液槽内の洗浄液が静止状態でも
メッシュ状窓の一部に異物が集中して塞ぐのを防止でき
る。またチップ部材収容容器の洗浄液内での下降速度と
上昇速度とを異ならせることにより、チップ部材の沈殿
と洗浄液の排出のバランスをとることができる。この場
合には、洗浄液面がチップ部材収容容器のメッシュ状窓
位置にある時、チップ部材収容容器の下降速度を上昇速
度より速く設定することができる。

【０００６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１乃至図３から説
明する。各図において図６と同一物には同一符号を付
し、重複する説明を省略する。図１は本発明の第１の実
施例を示す。図において本発明装置が図６装置と相異す
るのは、チップ部材５を収容するチップ部材収容容器８
のみで、図６における容器５の周面の軸方向中間の高さ
位置に複数の開口窓８ａを形成しこの開口窓８ａにメッ
シュ部材で覆ってメッシュ状の窓９を形成したことと、
洗浄液槽１内の洗浄液２に浸漬された容器８の上下動機
構７による上下動位置を洗浄液面がメッシュ状窓９を上
下に横切って往復動するように設定したことのみであ
る。開口窓８ａを覆うメッシュ部材の最大径は、開口窓
８ａを容器８内で浮動するチップ部材５の上昇位置の最
高高さ位置（高さ位置Ａ）より低い位置に形成する場合
には、メッシュ状底面４と同様にチップ部材５が通らな
い径に設定すればよく、開口窓８ａを前記高さ位置Ａよ
りさらに高い位置に形成する場合には、メッシュ状窓９
のメッシュ径はさらに径大に形成することができる。ま
た、開口窓８ａのメッシュ径を下方から上方に向かって
径大にすることもできる。この装置では、容器８を洗浄
液２に浸漬すると、メッシュ状底面４から降下する容器
８内に洗浄液２が流入してチップ部材５を浮動させる。
そして洗浄液面がメッシュ状窓９位置にかかると、この
窓９から洗浄液２が容器８内に流入するが、メッシュ径
がメッシュ状底面４のメッシュ径とほぼ同じであると、
洗浄液２は容器８の降下方向と直交方向に流入しなけれ
ばならないため抵抗が大きく、メッシュ状窓８が洗浄液
２に浸漬するまでに、ほとんどの洗浄液２はメッシュ状
底面４から容器８内に流入する。次に容器８を上昇させ
ると、容器８内の洗浄液２の液面が、洗浄液槽１内の液
面より高くなるため、液面高さ分、圧力差を生じ、しか
もメッシュ状窓９の外周には洗浄液２がないため、容器
８内の洗浄液２はメッシュ状底面４とメッシュ状窓９の
両方から流出する。容器５が上昇するとチップ部材５は
沈殿してメッシュ状底面４を塞ぐが、容器５内の洗浄液
２はメッシュ状窓９から流出して容器８内の液面が速や
かに低下するため、チップ部材５にかかる液圧が緩和さ
れ、メッシュ状底面４上に堆積したチップ部材５間にす
き間が確保され、図６装置に比して容器５底面４からも
洗浄液２の排出がスムーズに行われる。そして再度容器
８を降下させると、洗浄液槽１内の洗浄液２が底面４か
らチップ部材５を押し上げて容器８内に流入する。この
ように容器８の上下動を数回乃至数十回繰り返し、容器
８を引き上げてチップ部材５を取出すことによって洗浄
作業を完了する。この装置では容器８から洗浄液２が排
出される際にチップ部材５が容器８の底面４を完全に塞
がないようにできるため、容器８内に汚染された洗浄液
２が滞留することなく、新鮮な洗浄液２を大量に容器８
内に供給することが出来る。またチップ部材５同士が洗
浄作業中に互いに衝突しあって欠片や剥落片などの微細
な異物を発生しても、メッシュ窓９から容器８外に速や
かに排出されるため、容器８を洗浄液２から引き上げて
洗浄液２を排出する際にチップ部材５に汚染物や異物の
再付着が防止される。そのためチップ部材が半導体ペレ
ットのように導電性の微細な異物を発生する虞のあるも
のでも、異物の再付着がなく電子部品の信頼性を向上で
きる。図２は本発明の他の実施例を示す。図において、
図１と同一物には同一符号を付し重複する説明を省略す
る。この実施例では、チップ部材収容容器８は図１装置
ど同じであるが、洗浄液槽１内の洗浄液２を循環させる
ようにした点が相異する。即ち、１０は洗浄液槽１の周
壁の一部を低くして洗浄液２が流出するようにした排液
部１ａの外側に配置したドレインで、循環パイプ１１の
一端１１ａが接続され、このパイプ１１の他端１１ｂは
排液部１ａと対向する位置に開口している。１２はパイ
プ１１の中間に挿入されたフィルタで、異物を除去し、
好ましくは洗浄液２に含まれる汚染物を吸着する。また
１３はパイプ１１の中間に挿入され、洗浄液２を循環さ
せるポンプを示す。この装置では、循環パイプ１１によ
って循環する洗浄液槽１内の洗浄液２の表面層が、チッ
プ部材収容容器８の浸漬位置と交差する一方向に移動す
るため、容器８を上下動させることによって、メッシュ
状窓９から放出された異物や汚染した洗浄液が速やかに
排出部１ａに移動し、フィルタ１２によって除去される
ため、常に新鮮な洗浄液２を容器２に供給することが出
来る。図２装置では洗浄液層１内で洗浄液２の表面層を
一方向に循環移動させるようにしたが、パイプ１１の他
端１１ａを図３に示すように、洗浄液槽１の底面で、容
器８のメッシュ状底面４と対向する位置に開口させても
よい。これにより、フィルタ１２を通って異物や汚染物
が除去され清浄化された洗浄液２が洗浄液槽１の底面か
ら吐出され、上下動する容器８のメッシュ状底面４に吹
きつけられる。そのため、容器８が降下する際には新鮮
な洗浄液２が容器２内に効率よく送り込まれ、容器５内
の液流も勢いが高められるためチップ部材５の攪拌が効
率よく行われる。一方、容器２が洗浄液２内で上昇する
ときにはメッシュ状底面４に液圧がかかるため容器２内
でチップ部材５が沈殿してもメッシュ状底面４から容器
８内に洗浄液２の供給が継続されるため、洗浄により汚
染された容器８内の洗浄液２はメッシュ状窓９から溢れ
出し、洗浄液２中で浮遊する異物を容器８から効率よく
排出できる。上記実施例では上下動機構７による上下動
をアーム６を介して容器８に伝達したが、図４に示すよ
うに、上下に配置したガイドレール１４にガイドブロッ
ク１５をガイドさせ、このガイドブロック１５を上下動
機構７で上下動させるようにして、このガイドブロック
１５に容器８を吊すようにしてもよい。また、図４に示
すように、ガイドブロック１５に回転機構１６を固定
し、この回転機構１６に容器８を吊すことにより、容器
８に上下動と軸周りの回転を与えることが出来る。この
ように容器８に軸周りの回転を与えると、洗浄液２に一
方向の水流を与えても容器２のメッシュ状窓９と洗浄液
２の接触状態が均等になり、メッシュ状窓９が異物によ
って局部的な詰まりが防止される。また、上記容器８は
降下によってメッシュ状底面４から洗浄液２を容器８内
に供給し、上昇により、容器８内の洗浄液２をメッシュ
状底面４及びメッシュ状窓９から排出しているが、この
降下と上昇の速度を異ならせることができる。即ち、降
下速度を速くすると容器内外の液圧差が大きくなり、メ
ッシュ状底面４から勢い良く洗浄液２を供給することが
でき、上昇速度を遅くすると、容器８内で沈殿したチッ
プ部材５がメッシュ状底面４を完全に塞ぐのを防止でき
るため、メッシュ状底面４からも洗浄液２を排出するこ
とが出来る。このように容器の上昇、降下速度を設定す
ると、洗浄液２の面がチップ部材収容容器８のメッシュ
状窓９位置にある時、容器８内に供給され排出される洗
浄液２の流れをメッシュ状底面４からメッシュ状窓９へ
一方向にでき、異物を含む汚染された洗浄液２を効率よ
く容器８から排出できる。この降下速度と上昇速度は、
各メッシュや窓の径やチップ部材の寸法、重量などによ
って設定することが出来る。さらには、メッシュ状窓９
の外周に図５に示すようにメッシュ状窓９の幅く両端が
窓９より外方に延びる環状の筒体１７を配置し、この筒
体１７の下部に環状の通液性フィルタ１８を配置するこ
ともできる。これにより、洗浄液２中に含まれる異物を
フィルタ１８で捉え、異物が除かれた洗浄液を洗浄液槽
１に戻すことが出来る。

【０００７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、欠けや
剥離により異物を発生しやすいチップ部材でも、発生し
た異物の再付着を防止して多数個一括して洗浄できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるチップ部材の洗浄装置の一例を
示す側断面図

【図２】 本発明の他の実施例を示す側断面図

【図３】 本発明の他の実施例を示す側断面図

【図４】 本発明装置の容器を上下動させる機構の他の
例を示す要部側面図

【図５】 本発明によるチップ部材収容容器の変形例を
示す側断面図

【図６】 従来のチップ部材の洗浄装置を示す側断面図

【符号の説明】

２ 洗浄液 １ 洗浄液槽 ４ メッシュ状底面 ５ チップ部材 ８ チップ部材収容容器 ９ メッシュ状窓

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗浄液を収容した洗浄液槽内に、メッシュ
   状底面を有し多数のチップ部材が投入された筒状のチッ
   プ部材収容容器を浸漬して上下動させ、チップ部材を洗
   浄液内で攪拌して洗浄するチップ部材の洗浄装置におい
   て、 上記チップ部材収容容器周面の軸方向中間位置にメッシ
   ュ状の窓を形成するとともに、このメッシュ状窓を洗浄
   液面が往復動するようにチップ部材収容容器を上下動さ
   せるようにしたことを特徴とするチップ部材の洗浄装
   置。
2. 【請求項２】洗浄液槽内の洗浄液の少なくとも表面層を
   一方向に移動させるようにしたことを特徴とする請求項
   １に記載のチップ部材の洗浄装置。
3. 【請求項３】洗浄液の移動経路にフイルタを配置し、フ
   イルタを通った洗浄液を洗浄液槽に循環させるようにし
   たことを特徴とする請求項２に記載のチップ部材の洗浄
   装置。
4. 【請求項４】フイルタを通った洗浄液を、チップ部材収
   容容器の底面側からメッシュ状底面に向かって循環させ
   るようにしたことを特徴とする請求項３に記載のチップ
   部材の洗浄装置。
5. 【請求項５】上下動するチップ部材収容容器を軸周りに
   回転させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載
   のチップ部材の洗浄装置。
6. 【請求項６】チップ部材収容容器の洗浄液内での下降速
   度と上昇速度とを異ならせたことを特徴とする請求項１
   に記載のチップ部材の洗浄装置。
7. 【請求項７】洗浄液面がチップ部材収容容器のメッシュ
   状窓位置にある時、チップ部材収容容器の下降速度を上
   昇速度より速く設定したことを特徴とする請求項６に記
   載のチップ部材の洗浄装置。