JP2001225032A

JP2001225032A - 超音波励振装置及びこれを備えた超音波洗浄装置

Info

Publication number: JP2001225032A
Application number: JP2000037959A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Nakajima; 憲彦中島; Yoshiki Hashimoto; 芳樹橋本; Kyozo Yamatani; 恭三山谷
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2001-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】長尺状基板の表裏両面を同時に洗浄可能で該
長尺状基板の厚みや搬送速度が大きい場合でも、高清浄
度を維持することができ、かつ小型化や洗浄液の使用量
を低減可能な超音波励振装置及びこれを備えた超音波洗
浄装置を提供すること。【解決手段】導波体１３の振動子４を有する面からの
寸法が超音波振動の半波長の整数倍である位置又はその
近傍に貫通孔５を穿設し、超音波振動の半波長（λ／
２）の整数倍の高さＨ₁をする上部導波部１３ａを設け
る。また、貫通孔５を挟んで上部導波部１３ａに連結さ
れ、超音波振動の１波長の４分の１（λ／４）以下の高
さＨ₃を有するたわみ振動部１３ｂを設ける。貫通孔５
内には、上部導波部１３ａからの縦振動及びたわみ振動
部１３ｂからのたわみ振動が導かれ、少なくとも貫通孔
５の上端部５ｂの位置までを洗浄液５０に浸漬し、貫通
孔５内に長尺状基板を挿通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレーム等
の長尺状基板の洗浄に用いられる超音波励振装置及びこ
れを備えた超音波洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の超音波洗浄装置として、
例えば、特開平１１−２１６４３６号公報に開示されて
いるものがある。図９は、従来の超音波洗浄装置を示す
一部断面を含む正面図である。以下、図９を参照して従
来の超音波洗浄装置について説明する。

【０００３】図９に示すように、従来の超音波洗浄装置
は、洗浄液５０を貯留する洗浄槽４０と、洗浄槽４０内
に配置されて超音波を集中して放射可能な金属ホーン型
超音波振動子１２１と、金属ホーン型超音波振動子１２
１から放射された超音波を反射する超音波反射板１２２
と、洗浄槽４０の周囲に配置された洗浄液回収槽４５
と、被洗浄物である長尺状薄型基板を搬送する送りロー
ラ２７及び送りローラ２８等からなる。

【０００４】前記洗浄槽４０の対向する一対の壁面に
は、長尺状基板としてのリードフレーム２６が洗浄槽４
０内を通過するための入口スリット４１及び出口スリッ
ト４２が互いに対向して形成されており、前記入口スリ
ット４１及び前記出口スリット４２からこぼれ落ちる前
記洗浄液５０は、前記洗浄液回収槽４５によって回収さ
れ、循環路３０、ポンプ３２、フィルタ３１及びバルブ
３３を介して再び前記洗浄槽４０内に循環される。

【０００５】前記金属ホーン型超音波振動子１２１と前
記超音波反射板１２２との間に挿通された長尺状基板と
してのリードフレーム２６は、送りローラ２７及び送り
ローラ２８によって、前記リードフレーム２６を前記入
口スリット４１から前記出口スリット４２に向けて送り
出されて、前記リードフレーム２６の表裏両面が超音波
洗浄される。

【０００６】図９に示す超音波洗浄装置は、前記金属ホ
ーン型超音波振動子１２１を前記リードフレーム２６の
上面側に配置し、該リードフレーム２６の下面側に前記
超音波反射板１２２を前記金属ホーン型超音波振動子１
２１と対向して配置したものである。また、前記超音波
反射板１２２としては、例えばステンレス鋼などを用い
ればよい。

【０００７】従来の超音波洗浄装置は、長尺状基板とし
ての前記リードフレーム２６の上面を前記金属ホーン型
超音波振動子１２１から放射される超音波によって直接
洗浄することができるとともに、前記金属ホーン型超音
波振動子１２１から放射される強力な超音波の一部は前
記リードフレーム２６の下面側に透過し、前記超音波反
射板１２２で反射されて前記リードフレーム２６の下面
に当たることから、前記リードフレーム２６の下面側を
超音波洗浄することができる。また、前記リードフレー
ム２６には、半導体チップを載置するためのアイランド
と複数のリードが形成され、打ち抜き穴があるため、こ
の穴から通り抜けた超音波も前記超音波反射板１２２で
反射され、前記リードフレーム２６の下面側を洗浄す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の超音波洗浄装置
は、長尺状基板としてのリードフレーム２６の下面側を
洗浄するために該下面側に前記金属ホーン型超音波振動
子１２１とは別の超音波振動子を設ける必要がなく、か
つ前記金属ホーン型超音波振動子１２１の先端部を前記
リードフレーム２６の上面から１０ｍｍ以内の距離に配
置した構成であることから、前記洗浄槽４０を小型化す
ることができ、超音波洗浄槽全体の小型化及び使用する
前記洗浄液５０の省液化を達成することができる。

【０００９】しかしながら、従来の超音波洗浄装置は、
前記超音波反射板１２２を前記金属ホーン型超音波振動
子１２１から放射される超音波が長尺状基板としての前
記リードフレーム２６の下面側に向けて効率よく反射さ
れる位置に調整して設置する必要があり、この調整作業
が煩雑になる傾向がある。

【００１０】また、被洗浄物である長尺状基板としての
前記リードフレーム２６の厚さが大きい場合には、前記
金属ホーン型超音波振動子１２１から放射される超音波
が前記リードフレーム２６の下面側に十分に透過せず、
前記リードフレーム２６の下面側に対する洗浄効果が低
下する可能性がある。また、前記リードフレーム２６の
前記送りローラ２７及び送りローラ２８による搬送速度
が大きくなると、前記リードフレーム２６の下面側の清
浄度が不十分になる可能性があり、被洗浄物である長尺
状基板の厚さや搬送速度を大きくしても、常に高清浄度
を維持することができる超音波洗浄装置が望まれてい
る。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あって、被洗浄物である長尺状基板の表裏両面を同時に
洗浄することができるとともに、該長尺状基板の厚みや
搬送速度が大きい場合でも、常に高い清浄度を維持する
ことができ、かつ小型化や使用する洗浄液の使用量の低
減を達成することが可能な超音波励振装置及びこれを備
えた超音波洗浄装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波励振装置
は、超音波振動を発生する振動子と、前記振動子が接合
されて前記超音波振動を外部負荷に導く導波体と、前記
振動子に所定の駆動周波数の電圧を印加する発振器とを
有する超音波励振装置であって、前記導波体は、前記振
動子を有する上面からの寸法が前記超音波振動の半波長
の整数倍である位置又はその近傍に形成された開口部
と、前記超音波振動の進行方向における寸法が前記超音
波振動の半波長の整数倍であって、前記超音波振動に対
して縦振動して前記開口部内に前記縦振動を導く上部導
波部と、前記開口部を挟んで前記上部導波部と連結さ
れ、前記超音波振動の進行方向における寸法が前記超音
波振動の半波長の整数倍であって、前記超音波振動に対
して縦振動して前記開口部内に前記縦振動を導く下部導
波部とを有するものである。

【００１３】また、本発明の超音波励振装置は、超音波
振動を発生する振動子と、前記振動子が接合されて前記
超音波振動を外部負荷に導く導波体と、前記振動子に所
定の駆動周波数の電圧を印加する発振器とを有する超音
波励振装置であって、前記導波体は、前記振動子を有す
る上面からの寸法が前記超音波振動の半波長の整数倍で
ある位置又はその近傍に形成された開口部と、前記超音
波振動の進行方向における寸法が前記超音波振動の半波
長の整数倍であって、前記超音波振動に対して縦振動し
て前記開口部内に前記縦振動を導く上部導波部と、前記
開口部を挟んで前記上部導波部と連結され、前記超音波
振動に対してたわみ振動して前記開口部内に前記たわみ
振動を導くたわみ振動部とを有するものである。

【００１４】また、前記たわみ振動部は、前記超音波振
動の進行方向における高さが、前記超音波振動の１波長
の４分の１以下であるものである。

【００１５】また、前記開口部は、前記超音波振動の進
行方向における幅が前記超音波振動の１波長の１０分の
１以下であるものである。

【００１６】また、前記導波体は、前記超音波振動の進
行方向に直交する方向において前記超音波振動の１波長
の３分の１以下のピッチで形成されたスリットを有する
ものである。

【００１７】また、前記開口部は、前記超音波振動の進
行方向に垂直な方向における一方の側端部が外部に向け
て開口する開放端部であるものである。

【００１８】また、前記上部導波部及び前記たわみ振動
部は、一体に形成されているものである。

【００１９】また、前記上部導波部及び前記たわみ振動
部は、各々別体として形成されているものである。

【００２０】また、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液
を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽内に配置されて前記洗
浄液を励振する超音波励振装置と、被洗浄物を搬送して
前記洗浄槽内の前記洗浄液中を通過させる搬送手段とを
備えた超音波洗浄装置であって、前記超音波励振装置
は、超音波振動を発生する振動子と、前記振動子が接合
されて前記超音波振動を前記洗浄液に導く導波体と、前
記振動子に所定の駆動周波数の電圧を印加する発振器と
を有し、前記導波体は、前記振動子を有する上面からの
寸法が前記超音波振動の半波長の整数倍である位置又は
その近傍に形成された開口部と、前記超音波振動の進行
方向における寸法が前記超音波振動の半波長の整数倍で
あって、前記超音波振動に対して縦振動して前記開口部
内に前記縦振動を導く上部導波部と、前記開口部を挟ん
で前記上部導波部と連結され、前記超音波振動の進行方
向における寸法が前記超音波振動の半波長の整数倍であ
って、前記超音波振動に対して縦振動して前記開口部内
に前記縦振動を導く下部導波部とを有するものである。

【００２１】また、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液
を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽内に配置されて前記洗
浄液を励振する超音波励振装置と、被洗浄物を搬送して
前記洗浄槽内の前記洗浄液中を通過させる搬送手段とを
備えた超音波洗浄装置であって、前記超音波励振装置
は、超音波振動を発生する振動子と、前記振動子が固着
されて前記超音波振動を前記洗浄液に導く導波体と、前
記振動子に所定の駆動周波数の電圧を印加する発振器と
を有し、前記導波体は、前記振動子を有する上面からの
寸法が前記超音波振動の半波長の整数倍である位置又は
その近傍に形成された開口部と、前記超音波振動の進行
方向における寸法が前記超音波振動の半波長の整数倍で
あって、前記超音波振動に対して縦振動して前記開口部
内に前記縦振動を導く上部導波部と、前記開口部を挟ん
で前記上部導波部と連結され、前記超音波振動に対して
たわみ振動して前記開口部内に前記たわみ振動を導くた
わみ振動部とを有するものである。

【００２２】また、前記洗浄槽の周囲に配置された洗浄
液回収槽を有し、前記洗浄槽からこぼれ落ちる前記洗浄
液を再び循環させて使用するものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明による超音波励振装
置及びこれを備えた超音波洗浄装置の実施の形態につい
て、図１乃至図８を参照して説明する。ただし、本発明
による超音波励振装置及びこれを備えた超音波洗浄装置
は、図９に示す従来の超音波洗浄装置とは、金属ホーン
型超音波振動子１２１の構成のみが異なるものであり、
他の構成は同一であることから、以下の説明においては
異なる部分の構成を中心に説明し、他の構成については
要部のみの説明とする。また、図１乃至図８において、
従来の超音波洗浄装置と同一の構成または機能を有する
部分には、同一の符号を付している。

【００２４】まず、本発明による第１の実施の形態（以
下、便宜上第１実施例とも称する）について、図１を参
照して説明する。図１（ａ）は、本発明による超音波励
振装置を示す側面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す
本発明による超音波励振装置の正面図、図１（ｃ）は、
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す本発明による超音波励
振装置の振動モードを示す模式図である。

【００２５】図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、
超音波励振装置１ａは、全体が略直方体状に形成された
導波体３と、導波体３の上端面中央部にネジ等により接
合された振動子４と、前記振動子４に所定の駆動周波数
の電圧を印加する発振器（図示せず）とからなる。

【００２６】前記振動子４は、ＰＺＴ（ｐｉｅｚｏｅｌ
ｅｃｔｒｉｃ：圧電）素子等からなり、前記発振器（図
示せず）によって所定の駆動周波数の電圧が印加される
と、この周波数の超音波振動を発生する。前記発振器の
駆動周波数は、本実施例では、約２０ｋＨｚのものを使
用しているが、使用条件によって変えることができる。

【００２７】前記導波体３は、ジュラルミン、ステンレ
ス、アルミニウム等の金属から形成され、中央部に開口
部としての貫通孔５が穿設されている。前記貫通孔５
は、図１（ｂ）に示す正面から見て断面略矩形形状に形
成され、その側端部５ａがＲ状の曲面になっており、前
記断面は、図１（ａ）に示すように、垂直な方向、すな
わち奥行きにわたって形成されている。前記貫通孔５
は、前記側端部５ａを端部がＲ状の曲面に形成すること
によって、前記振動子４から発生する超音波振動の縦振
動による応力集中を防止することができる。また、前記
導波体３は、外部負荷（例えば、洗浄液５０）に前記振
動子４が発生する前記超音波振動を導く部材として作用
する。なお、前記側端部５ａ全面をＲ状の曲面に形成せ
ずに、断面略矩形形状である前記貫通孔５の四隅の角部
のみをＲ状に形成してもよい。

【００２８】前記導波体３の前記振動子４を有する面
（上面とも称する）から前記貫通孔５の上端部５ｂまで
の高さＨ₁及び該貫通孔５の下端部５ｃから前記振動子
４を有する面に対向する面（下面とも称する）までの高
さＨ₁は、それぞれ、前記振動子４から発生する超音波
振動の半波長（λ／２）の略整数倍に設定され、共振長
になっている。すなわち、前記貫通孔５は、前記超音波
振動の進行方向において、前記導波体３の前記振動子４
を有する面（上面）からの寸法が該超音波振動の半波長
の整数倍である位置又はその近傍に形成されており、前
記貫通孔５を挟んで、それぞれ該超音波振動の共振長に
形成された上部導波部３ａ及び下部導波部３ｂが一体に
連結されている。

【００２９】そして、前記導波体３を例えば、図９に示
す従来の超音波洗浄装置の金属ホーン型超音波振動子１
２１及び反射板１２２に代えて適用して、少なくとも前
記貫通孔５の前記上端部５ｂの位置までを洗浄液５０
（図９を参照）中に浸漬し、前記貫通孔５内に長尺状基
板としてのリードフレーム２６（図９を参照）を挿通す
れば、前記導波体３の前記上部導波部３ａ及び下部導波
部３ｂは、それぞれ前記振動子４が発生する前記超音波
振動に共振して前記貫通孔５内の前記洗浄液５０を励振
し、前記貫通孔５内に挿通されている被洗浄物である長
尺状基板としての前記リードフレーム２６の表裏両面を
同時に洗浄することができる。

【００３０】ここで、前記半波長（λ／２）は次のよう
に算出される。 λ／２＝Ｃ／２ｆただし、 λ：１波長Ｃ：導波体の素材の音速度（ジュラルミン＝５．１５×
１０⁵ｃｍ／ｓ）ｆ：周波数＝２０×１０³Ｈｚしたがって、λ／２＝１２８．８ｍｍである。

【００３１】本発明の第１実施例としての前記超音波励
振装置１ａにおいては、前記高さＨ ₁が１２８ｍｍに設
定されている。すなわち、前記上部導波部３ａ及び下部
導波部３ｂは、それぞれ前記振動子４が発生する前記超
音波振動の進行方向における寸法（高さＨ₁）が前記超
音波振動の半波長（λ／２）の整数倍（この場合、１
倍）に設定され、共振長であることから、図１（ｃ）に
示すように、それぞれ同相ピストンモードで縦振動す
る。そして、前記貫通孔５の前記超音波振動の進行方向
における幅Ｈ₂からなる振動伝播領域は、前記上部導波
部３ａと前記下部導波部３ｂとの連結部の前記超音波振
動の進行方向における寸法を前記超音波振動の１波長の
１０分の１（λ／１０）以下に設定すれば、該連結部に
ついても同相で振動することが知られており、図１
（ｃ）に示すように、縦振動の腹（ループ）Ａの位置に
被洗浄物である長尺状基板が位置して洗浄される。した
がって、前記幅Ｈ₂は、前記超音波振動の１波長の１０
分の１（λ／１０）以下であれば、被洗浄物である長尺
状基板の厚さに応じて適宜（例えば、１０ｍｍ）設定可
能である。なお、前記貫通孔５の中央部、すなわち、前
記幅Ｈ₂の２分の１（１／２）を含む位置までを前記超
音波振動の半波長（λ／２）の整数倍に設定してもよ
い。

【００３２】また、前記導波体３の前記超音波振動の進
行方向に直交する方向における寸法（厚さＤ及び幅Ｗ）
についても、前記超音波振動の１波長の３分の１（λ／
３）以下の寸法であれば適宜設定することができる。こ
れは、前記厚さＤ及び幅Ｗがλ／３より大きくなると、
前記導波体３がポアソン（ｐｏｉｓｓｏｎ）比の影響に
よって横振動して、導波体自体で振動エネルギーが消費
されるとともに、前記振動子４からの縦振動が該横振動
によって悪影響を受けるためである。本実施例では、幅
Ｗ＝７２ｍｍ、厚さＤ＝２０ｍｍに設定されている。

【００３３】上述の構成からなる前記超音波励振装置１
ａは、前記導波体３の前記上部導波部３ａ及び下部導波
部３ｂが、それぞれ同相ピストンモードで縦振動するこ
とから、前記貫通孔５内に挿通される被洗浄物である長
尺状基板に対して至近距離から強力な超音波を照射して
洗浄することができる。すなわち、図１（ｃ）に示すよ
うに、前記貫通孔５に挿通される被洗浄物は、近似的に
縦振動の腹（ループ）Ａの位置で洗浄される構成である
ことから、洗浄効果が高い。

【００３４】しかしながら、本発明の第１実施例である
前記超音波励振装置１ａは、前記導波体３が、各々該超
音波振動の共振長に形成された上部導波部３ａ及び下部
導波部３ｂを前記貫通孔５を挟んで、一体に連結した状
態であることから、前記超音波励振装置１ａ及びこれを
適用する超音波洗浄装置全体が大型化し、使用する洗浄
液５０の消費量も大きくなる傾向がある。そこで、本願
出願人は、本発明の第１実施例としての前記超音波励振
装置１ａが有する課題を解決することができる超音波励
振装置及びこれを備えた超音波洗浄装置を発明した。以
下、図２乃至図８を参照して本発明による第１の実施の
形態とは別の実施の形態を第２実施例乃至第６実施例と
して説明する。

【００３５】まず、本発明による第２実施例としての超
音波励振装置について、図２及び図３を参照して説明す
る。図２（ａ）は、本発明の第２実施例としての超音波
励振装置を示す側面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示
す超音波励振装置の正面図、図２（ｃ）及び図２（ｄ）
は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す超音波励振装置の
振動モードを示す模式図、図３は、図２（ａ）及び図２
（ｂ）に示す本発明の超音波励振装置の部分拡大図であ
る。ただし、本発明の第２実施例としての超音波励振装
置は、図１に示す第１実施例としての超音波励振装置に
基づく課題を解決するものであり、基本的な構成は同一
であることから、以下の説明においては異なる部分の構
成を中心に説明し、他の構成については要部のみの説明
とする。また、図２及び図３において、本発明の第１実
施例としての超音波励振装置と同一の構成または機能を
有する部分には、同一の符号を付している。

【００３６】図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、
超音波励振装置１ｂは、全体が略直方体状に形成された
導波体１３と、前記導波体１３の上端面中央部にネジ等
により接合された振動子４と、前記振動子４に所定の駆
動周波数の電圧を印加する発振器（図示せず）とからな
る。本実施例では、前記駆動周波数は２０ｋＨｚになっ
ている。前記発振器の駆動周波数は、使用条件によって
変えることができる。

【００３７】図３にも示すように、前記導波体１３は、
ジュラルミン、ステンレス、アルミニウム等の金属（本
実施例ではジュラルミン）から形成され、前記振動子４
が発生する超音波振動の進行方向において、前記振動子
４を有する面（上面）からの寸法が該超音波振動の半波
長の整数倍である位置又はその近傍に開口部としての貫
通孔５が穿設されている。すなわち、前記振動子４を有
する面（上面）から前記貫通孔５の上端部５ｂまでの部
分が、前記超音波振動の半波長（λ／２）の整数倍の高
さＨ₁を有しており、上部導波部１３ａとして作用す
る。また、開口部としての前記貫通孔５の下端部５ｃか
ら前記振動子４を有する面に対向する面（下面）までの
部分が前記上部導波部１３ａに対して薄肉状に形成され
た高さＨ₃を有するたわみ振動部１３ｂになっており、
開口部としての前記貫通孔５を挟んで前記上部導波部１
３ａと前記たわみ振動部１３ｂとが一体に連結された構
成になっている。

【００３８】前記たわみ振動部１３ｂの高さＨ₃は、前
記超音波振動の１波長の４分の１（λ／４）以下に設定
することが好ましく、具体的には次式（１）及び式
（２）

【数１】Ｌ≦Ｌ_F≦Ｗ・・・（２）ただし、Ｌ_F：たわみ振動部の幅（ｃｍ）ｍ_i：振動モードの次数に基づく規準定数（１次：４．
７３、３次：１０．９９５６）Ｃ：導波体の素材の音速度（ジュラルミンの音速度＝
５．１５×１０⁵ｃｍ／ｓ）ｆ：周波数＝２０×１０³ＨｚＬ：貫通孔の開口幅（ｃｍ）Ｗ：導波体の幅Ｗ（ｃｍ）により設定する。

【００３９】すなわち、前記たわみ振動部１３ｂの幅Ｌ
_F（前記振動子４から発生する超音波振動の進行方向に
垂直な方向における幅）を上記式（２）の範囲に設定
し、この設定した幅Ｌ_Fに対応して、前記たわみ振動部
１３ｂの高さＨ₃を設定する。なお、本発明の各実施例
において、前記貫通孔５は、側端部５ａがそれぞれ曲率
中心Ｘ（図３に図示）を中心とするＲ状の曲面であるこ
とから、前記曲率中心Ｘ同士の間の距離、すなわち、前
記高さＨ₃を有する直線状の下端部５ｃ及び上端部５ｂ
の部分の幅を前記貫通孔５の開口幅Ｌ（前記振動子４か
ら発生する超音波振動の進行方向に垂直な方向における
開口幅）とする。したがって、前記貫通孔５の開口幅Ｌ
は、図３に示す二点鎖線で囲まれる矩形状の部分の幅と
なる。図２及び図３は、Ｌ_F＝Ｌに設定した状態を図示
しており、例えば、Ｌ_F＝５ｃｍ、振動モードが１次モ
ードである場合には、上記式（１）より、Ｈ₃＝９ｍｍ
になる。ただし、前記たわみ振動部１３ｂの高さＨ
₃は、エロージョンによる腐食の影響を防ぐため３ｍｍ
以上の大きさに設定することが好ましい。また、開口部
としての前記貫通孔５の開口幅Ｌは、被洗浄物である長
尺状基板としての前記リードフレーム２６の大きさに応
じて適宜設定可能である。また、前記側端部５ａ全面を
Ｒ状に形成せずに、断面略矩形形状である前記貫通孔５
の四隅の角部のみをＲ状に形成することも可能であり、
前記側端部５ａの端部をＲ状に形成することによって、
前記振動子４から発生する超音波振動による応力集中を
防止することができる。

【００４０】また、前記導波体３の前記振動子４を有す
る面（上面）から前記貫通孔５の上端部５ｂまでの高さ
Ｈ₁、すなわち、前記上部導波部１３ａの高さＨ₁は、本
発明の第１実施例である超音波励振装置１ａと同一であ
り、前記振動子４から発生する超音波振動の半波長（λ
／２）の整数倍（本実施例では、１２８ｍｍ）に設定さ
れている。また、前記貫通孔５の前記超音波振動の進行
方向における幅Ｈ₂及び前記導波体３の前記超音波振動
の進行方向に直交する方向における寸法（厚さＤ及び幅
Ｗ）についても、前記超音波励振装置１ａと同一の条件
を満たす状態に設定されており、本実施例では、Ｈ₂＝
１０ｍｍ、幅Ｗ＝７２ｍｍ、厚さＤ＝２０ｍｍになって
いる。なお、前記幅Ｈ₂と前記高さＨ₃との和の２分の１
（（Ｈ₂＋Ｈ₃）／２）を含む位置までを前記超音波振動
の半波長（λ／２）の整数倍に設定してもよい。

【００４１】次に、上記の構成からなる前記超音波励振
装置１ｂの動作について、図４及び図５に示す該超音波
励振装置１ｂを備えた本発明の第３実施例としての超音
波洗浄装置に基づいて説明する。図４は、本発明の第３
実施例としての超音波洗浄装置を示す一部断面を含む正
面図、図５は、図４に示す本発明の第３実施例としての
超音波洗浄装置を示す斜視図である。ただし、本発明の
第３実施例としての超音波洗浄装置は、図８に示す従来
の超音波洗浄装置のうち、金属ホーン型超音波振動子１
２１及び反射板１２２に代えて本発明の第２実施例とし
ての超音波励振装置１ｂを適用したものであり、他の構
成は同一であることから、以下の説明においては異なる
部分の構成を中心に説明し、他の構成については要部の
みの説明とする。また、図４及び図５において、従来の
超音波洗浄装置と同一の構成または機能を有する部分に
は、同一の符号を付している。

【００４２】図４及び図５に示すように、本発明の第３
実施例としての超音波洗浄装置８は、外部負荷としての
洗浄液５０を貯留する洗浄槽４０と、前記洗浄槽４０内
に配置されて前記洗浄液５０を励振する前記超音波励振
装置１３と、前記洗浄槽４０の周囲に配置された洗浄液
回収槽４５と、被洗浄物である長尺状薄型基板を搬送し
て前記洗浄槽４０内の前記洗浄液５０中を通過させる搬
送手段としての送りローラ２７及び送りローラ２８等か
らなる。

【００４３】前記洗浄槽４０の対向する一対の壁面に
は、長尺状基板としてのリードフレーム２６が洗浄槽４
０内を通過するための入口スリット４１及び出口スリッ
ト４２が互いに対向して形成されており、前記導波体１
３は、前記貫通孔５と前記入口スリット４１及び出口ス
リット４２とが前記振動子４が発生する超音波振動の進
行方向（高さ方向）において同一の位置となる状態に設
けられている。

【００４４】そして、前記振動子４に前記発振器（図示
せず）から所定の駆動周波数（本実施例では、２０ｋＨ
ｚ）の電圧が印加されると、前記導波体１３は、前記振
動子４から発生する超音波振動に共振する。このとき、
前記導波体１３の上部導波部１３ａは、前記振動子４が
発生する前記超音波振動の進行方向における寸法（高さ
Ｈ₁）が前記超音波振動の半波長（λ／２）の整数倍
（この場合、１倍）に設定され、共振長であることか
ら、図２（ｃ）に示すように、同相ピストンモードで縦
振動する。また、前記貫通孔５の前記超音波振動の進行
方向における幅Ｈ₂、すなわち、振動伝播領域である前
記上部導波部１３ａと前記たわみ振動部１３ｂとの連結
部の前記超音波振動の進行方向における寸法は、前記超
音波振動の１波長の１０分の１（λ／１０）以下（例え
ば、１０ｍｍ）に設定されていることから、該連結部も
同相ピストンモードで縦振動して、前記たわみ振動部１
３ｂに対して縦振動である前記超音波振動を伝達する。

【００４５】一方、図２（ｄ）に示すように、前記たわ
み振動部１３ｂは、前記超音波振動の進行方向における
高さＨ₃が上記式（１）及び式（２）を満たす状態（本
実施例では、９ｍｍ）であって、前記超音波振動の１波
長の４分の１（λ／４）以下に設定され、前記上部導波
部１３ａに対して薄肉であることから、前記縦振動をた
わみ振動に変換して、たわみ奇数モード（この場合、１
次モード）でたわみ振動する。

【００４６】この状態で、開口部としての前記貫通孔５
内に被洗浄物である長尺状基板としてのリードフレーム
２６を挿通し、送りローラ２７及び送りローラ２８によ
り、前記リードフレーム２６を前記入口スリット４１か
ら前記出口スリット４２に向けて送り出していくことに
よって、前記リードフレーム２６の表裏両面を非接触の
状態で同時に洗浄することができる。

【００４７】このとき、図２（ｃ）に示すように、開口
部としての前記貫通孔５に挿通される被洗浄物は、近似
的に縦振動の腹（ループ）Ａの位置で洗浄される構成に
なっており、長尺状基板としての前記リードフレーム２
６の上面側に対しては、前記上部導波部１３ａからの縦
振動に基づく超音波振動が至近距離から照射され、前記
リードフレーム２６の下面側に対しては、前記たわみ振
動部１３ｂからのたわみ振動に基づく超音波振動が至近
距離から照射されて、被洗浄物である長尺状基板として
の前記リードフレーム２６に対して高い洗浄効果を得る
ことができる。

【００４８】また、前記導波体１３は、少なくとも前記
貫通孔５の前記上端部５ｂの位置までが浸漬されていれ
ばよいことから、前記洗浄槽４０を小型化することがで
き、該洗浄槽４０内に貯留する前記洗浄液５０の使用量
を小さくすることができる。なお、本実施例の前記超音
波洗浄装置８は、図８に示す従来の前記超音波洗浄装置
と同様に前記入口スリット４１及び前記出口スリット４
２からこぼれ落ちる前記洗浄液５０を前記洗浄液回収槽
４５によって回収し、循環路３０、ポンプ３２、フィル
タ３１及びバルブ３３を介して再び前記洗浄槽４０内に
循環される構成であることから、前記洗浄液５０の消費
量を削減する効果が高いものになっている。また、前記
洗浄液５０としては、炭化水素系洗浄液、純水及び種々
の薬液等を適宜選択して使用することができる。

【００４９】したがって、前記超音波洗浄装置８は、被
洗浄物である長尺基板（例えば、リードフレーム）の厚
さや、搬送速度が大きい場合でも、常に被洗浄物を高清
浄度で維持することができ、例えば、前記搬送速度を大
きく設定して装置全体の処理効率を向上させることがで
きるとともに、装置全体の小型化や洗浄液の使用量を抑
制することができるものになっている。なお、本発明の
第３実施例としての前記超音波洗浄装置８は、図２に示
す本発明の第２実施例としての超音波励振装置１ｂを備
えたものになっているが、図１に示す本発明の第１実施
例としての超音波励振装置１ａ、後述する図６に示す第
４実施例としての超音波励振装置１ｃ、図７に示す第５
実施例としての超音波励振装置１ｄ及び図８に示す第６
実施例としての超音波励振装置１ｅのうちいずれか１を
備えたものであってもよい。

【００５０】次に、本発明の第４実施例としての超音波
励振装置について、図６を参照して説明する。図６
（ａ）は、本発明の第４実施例としての超音波励振装置
を示す側面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す超音波
励振装置の正面図、図６（ｃ）及び図６（ｄ）は、図６
（ａ）及び図６（ｂ）に示す超音波励振装置の振動モー
ドを示す模式図である。ただし、本発明の第４実施例と
しての超音波励振装置は、図２に示す第２実施例として
の超音波励振装置と基本的な構成は同一であることか
ら、以下の説明においては異なる部分の構成を中心に説
明し、他の構成については要部のみの説明とする。ま
た、図６において、本発明の第２実施例としての超音波
励振装置と同一の構成または機能を有する部分には、同
一の符号を付している。

【００５１】図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、
本発明の第４実施例としての超音波励振装置１ｃは、被
洗浄物である長尺状基板の幅が大きい場合に対応して、
導波体１３の振動子４から発生する超音波振動の進行方
向に直交する方向における幅Ｗを大きくしたものであ
る。

【００５２】本発明の第１実施例である前記超音波励振
装置１ａにおいて説明したように、前記導波体１３の前
記超音波振動の進行方向に直交する方向における寸法
（厚さＤ及び幅Ｗ）は、前記超音波振動の１波長の３分
の１（λ／３）以下の寸法に設定して、前記導波体３が
ポアソン（ｐｏｉｓｓｏｎ）比の影響によって横振動す
ることを抑制する必要がある。そこで、本発明の第４実
施例としての前記超音波励振装置１ｃは、前記導波体１
３にλ／３以下のピッチＰでスリット２０を形成し、あ
たかもλ／３以下の寸法の小さな導波体が互いに振動の
影響を及ぼし合わない状態に結合されているように構成
したものである。

【００５３】本実施例では、前記スリット２０は、前記
超音波振動の進行方向と平行な方向に、この場合２条形
成されており、前記超音波振動の進行方向に直交する方
向におけるピッチＰが、例えば、３０ｍｍに設定されて
いる。すなわち、前記超音波振動の１波長の３分の１
（λ／３）以下のピッチＰで前記スリット２０を設ける
ことによって、前記導波体１３の前記超音波振動の進行
方向に直交する方向における寸法（厚さＤ及び幅Ｗ）を
任意の大きさに形成することが可能であり、被洗浄物と
しての長尺状基板の形状に合わせて設定することができ
る。

【００５４】また、開口部である前記貫通孔５の開口幅
Ｌ（前記振動子４から発生する超音波振動の進行方向に
垂直な方向における開口幅）は、被洗浄物である長尺状
基板としての前記リードフレーム２６の大きさに応じて
適宜設定可能である。例えば、図６に示すように、前記
開口幅Ｌ＝たわみ振動部１３ｂの幅Ｌ_F（前記振動子４
から発生する超音波振動の進行方向に垂直な方向におけ
る幅）＝１１．５ｃｍに設定した場合の前記たわみ振動
部１３ｂの高さＨ₃は、振動モードが３次モードになる
ことから、上記式（１）及び式（２）より、Ｈ₃＝９ｍ
ｍになる。

【００５５】上記の構成からなる前記超音波励振装置１
ｃも前記超音波励振装置１ｂと同様の作用効果を奏す
る。すなわち、前記振動子４に前記発振器（図示せず）
から所定の駆動周波数（本実施例では、２０ｋＨｚ）の
電圧が印加されると、前記導波体１３は、前記振動子４
から発生する超音波振動に共振する。このとき、前記導
波体１３の上部導波部１３ａは、前記振動子４が発生す
る前記超音波振動の進行方向における寸法（高さＨ₁）
が前記超音波振動の半波長（λ／２）の整数倍（この場
合、１倍）に設定され、共振長であることから、図６
（ｃ）に示すように、同相ピストンモードで縦振動す
る。また、前記貫通孔５の前記超音波振動の進行方向に
おける幅Ｈ₂、すなわち、振動伝播領域である前記上部
導波部１３ａと前記たわみ振動部１３ｂとの連結部の前
記超音波振動の進行方向における寸法は、前記超音波振
動の１波長の１０分の１（λ／１０）以下（例えば、１
０ｍｍ）に設定されていることから、該連結部も同相ピ
ストンモードで縦振動して、前記たわみ振動部１３ｂに
対して縦振動である前記超音波振動を伝達する。そし
て、図６（ｄ）に示すように、前記たわみ振動部１３ｂ
は、前記超音波振動の進行方向における高さＨ₃が上記
式（１）及び式（２）を満たす状態（本実施例では、９
ｍｍ）であって、前記超音波振動の１波長の４分の１
（λ／４）以下に設定され、前記上部導波部１３ａに対
して薄肉であることから、前記縦振動をたわみ振動に変
換して、たわみ奇数モード（この場合、３次モード）で
たわみ振動する。なお、前記幅Ｈ₂と前記高さＨ₃との和
の２分の１（（Ｈ₂＋Ｈ₃）／２）を含む位置までを前記
超音波振動の半波長（λ／２）の整数倍に設定してもよ
い。

【００５６】したがって、図６（ｃ）に示すように、開
口部としての前記貫通孔５に挿通される被洗浄物は、近
似的に縦振動の腹（ループ）Ａの位置で洗浄され、長尺
状基板としての前記リードフレーム２６の上面側に対し
ては、前記上部導波部１３ａからの縦振動に基づく超音
波振動が至近距離から照射され、前記リードフレーム２
６の下面側に対しては、前記たわみ振動部１３ｂからの
たわみ振動に基づく超音波振動が至近距離から照射され
て、被洗浄物である長尺状基板としての前記リードフレ
ーム２６に対して高い洗浄効果を得ることができる。

【００５７】また、前記導波体１３は、少なくとも前記
貫通孔５の前記上端部５ｂの位置までが浸漬されていれ
ばよいことから、前記超音波励振装置１ｃを適用する超
音波洗浄装置８の洗浄槽４０を小型化することができ、
該洗浄槽４０内に貯留する前記洗浄液５０の使用量を小
さくすることができる。

【００５８】次に、本発明の第５実施例としての超音波
励振装置について、図７を参照して説明する。図７
（ａ）は、本発明の第５実施例としての超音波励振装置
を示す側面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す超音波
励振装置の正面図、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、図７
（ａ）及び図７（ｂ）に示す超音波励振装置の振動モー
ドを示す模式図である。ただし、本発明の第５実施例と
しての超音波励振装置は、図２に示す第２実施例として
の超音波励振装置と基本的な構成は同一であることか
ら、以下の説明においては異なる部分の構成を中心に説
明し、他の構成については要部のみの説明とする。ま
た、図７において、本発明の第２実施例としての超音波
励振装置と同一の構成または機能を有する部分には、同
一の符号を付している。

【００５９】図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、
本発明の第５実施例としての超音波励振装置１ｄは、導
波体１３に形成された開口部としての貫通孔５の前記振
動子４から発生する超音波振動の進行方向に垂直な方向
における一方の側端部を外部に向けて開口する開放端部
５ｄとしたものである。すなわち、前記貫通孔５の一方
の側端部に前記開放端部５ｄを形成することによって、
前記貫通孔５内に対する被洗浄物である長尺状基板（例
えば、前記リードフレーム２６）の挿通を容易化するこ
とができる。例えば、図４及び図５に示す前記超音波洗
浄装置８において、前記洗浄槽４０に前記開放端部５ｄ
に対応させてスリットを設け、該スリットから被洗浄物
である長尺状基板としての前記リードフレーム２６を挿
通する構成にすれば、前記リードフレーム２６を容易に
前記貫通孔５内に挿通することができる。

【００６０】上記の構成からなる前記超音波励振装置１
ｃも前記超音波励振装置１ｂと同様の作用効果を奏す
る。すなわち、前記導波体１３の上部導波部１３ａは、
前記振動子４が発生する前記超音波振動の進行方向にお
ける寸法（高さＨ₁）が前記超音波振動の半波長（λ／
２）の整数倍（この場合、１倍）に設定され、共振長で
あることから、図７（ｃ）に示すように、同相ピストン
モードで縦振動する。また、前記貫通孔５の前記超音波
振動の進行方向における幅Ｈ₂、すなわち、振動伝播領
域である前記上部導波部１３ａと前記たわみ振動部１３
ｂとの連結部の前記超音波振動の進行方向における寸法
は、前記超音波振動の１波長の１０分の１（λ／１０）
以下（例えば、１０ｍｍ）に設定されていることから、
該連結部も同相ピストンモードで縦振動して、前記たわ
み振動部１３ｂに対して縦振動である前記超音波振動を
伝達する。そして、図７（ｄ）に示すように、前記たわ
み振動部１３ｂは、前記超音波振動の進行方向における
高さＨ₃が上記式（１）及び式（２）を満たす状態（本
実施例では、９ｍｍ）であって、前記超音波振動の１波
長の４分の１（λ／４）以下に設定され、前記上部導波
部１３ａに対して薄肉であることから、たわみ奇数モー
ド（この場合、１次モード）でたわみ振動する。なお、
前記幅Ｈ₂と前記高さＨ₃との和の２分の１（（Ｈ₂＋
Ｈ₃）／２）を含む位置までを前記超音波振動の半波長
（λ／２）の整数倍に設定してもよい。

【００６１】したがって、図７（ｃ）に示すように、開
口部としての前記貫通孔５に挿通される被洗浄物は、近
似的に縦振動の腹（ループ）Ａの位置で洗浄され、長尺
状基板としての前記リードフレーム２６の上面側に対し
ては、前記上部導波部１３ａからの縦振動に基づく超音
波振動が至近距離から照射され、前記リードフレーム２
６の下面側に対しては、前記たわみ振動部１３ｂからの
たわみ振動に基づく超音波振動が至近距離から照射され
て、被洗浄物である長尺状基板としての前記リードフレ
ーム２６に対して高い洗浄効果を得ることができる。

【００６２】また、前記導波体１３は、少なくとも前記
貫通孔５の前記上端部５ｂの位置までが浸漬されていれ
ばよいことから、前記超音波励振装置１ｄを適用する超
音波洗浄装置８の洗浄槽４０を小型化することができ、
該洗浄槽４０内に貯留する前記洗浄液５０の使用量を小
さくすることができる。

【００６３】次に、本発明の第６実施例としての超音波
励振装置について、図８を参照して説明する。図８は、
本発明の第６実施例としての超音波励振装置を示す正面
図である。ただし、本発明の第６実施例としての超音波
励振装置は、図２に示す第２実施例としての超音波励振
装置と基本的な構成は同一であることから、以下の説明
においては異なる部分の構成を中心に説明し、他の構成
については要部のみの説明とする。また、図８におい
て、本発明の第２実施例としての超音波励振装置と同一
の構成または機能を有する部分には、同一の符号を付し
ている。

【００６４】図８に示すように、本発明の第６実施例と
しての超音波励振装置１ｅは、上部導波部１３ａ及びた
わみ振動部１３ｂを各々別体として形成し、前記たわみ
振動部１３ｂをネジ２５により前記上部導波部１３ａに
接合して連結した構成になっている。前記超音波励振装
置１ｅにおいても、前記上部導波部１３ａの前記振動子
４が発生する前記超音波振動の進行方向における寸法
（高さＨ₁）、前記貫通孔５の前記超音波振動の進行方
向における幅Ｈ₂及び前記たわみ振動部１３ｂの前記超
音波振動の進行方向における高さＨ₃は、前記超音波励
振装置１ｂと同一の条件に設定されている。

【００６５】すなわち、前記上部導波部１３ａの高さＨ
₁は、前記超音波振動の半波長（λ／２）の整数倍（こ
の場合、１倍）に設定され、共振長であることから、同
相ピストンモードで縦振動する。また、前記幅Ｈ₂、す
なわち、振動伝播領域である前記上部導波部１３ａと前
記たわみ振動部１３ｂとの連結部の前記超音波振動の進
行方向における寸法は、前記超音波振動の１波長の１０
分の１（λ／１０）以下（例えば、１０ｍｍ）に設定さ
れていることから、該連結部も同相ピストンモードで縦
振動して、前記たわみ振動部１３ｂに対して縦振動であ
る前記超音波振動を伝達する。そして、前記たわみ振動
部１３ｂの高さＨ₃が上記式（１）及び式（２）を満た
す状態（本実施例では、９ｍｍ）であって、前記超音波
振動の１波長の４分の１（λ／４）以下に設定され、前
記上部導波部１３ａに対して薄肉であることから、たわ
み奇数モード（この場合、１次モード）でたわみ振動す
る状態に設定されている。なお、前記幅Ｈ₂と前記高さ
Ｈ₃との和の２分の１（（Ｈ ₂＋Ｈ₃）／２）を含む位置
までを前記超音波振動の半波長（λ／２）の整数倍に設
定してもよい。

【００６６】前記超音波励振装置１ｅは、前記上部導波
部１３ａ及び前記たわみ振動部１３ｂを各々別体として
形成したものであることから、前記貫通孔５や前記たわ
み振動部１３ｂの形成が容易であり、前記貫通孔５の開
口幅Ｌ（前記振動子４から発生する超音波振動の進行方
向に垂直な方向における開口幅）及び前記たわみ振動部
１３ｂの幅Ｌ_F（前記振動子４から発生する超音波振動
の進行方向に垂直な方向における幅）を任意の大きさに
容易、かつ低コストで形成することができる。

【００６７】また、図８は、前記開口幅Ｌ＝前記たわみ
振動部１３ｂの幅Ｌ_Fに設定した状態を図示しており、
上記の構成からなる前記超音波励振装置１ｅにおいて
も、前記超音波励振装置１ｂと前記超音波励振装置１ｂ
と同一の作用効果を得ることができる。

【００６８】なお、本発明の超音波励振装置及びこれを
備えた超音波洗浄装置は、各実施例に記載の構成に限定
されるものではなく、第１実施例乃至第６実施例の構成
を適宜組み合わせた構成であってもよい。例えば、本発
明の第６実施例としての前記超音波励振装置１ｅの構成
を第４実施例としての前記超音波励振装置１ｃ及び第５
実施例としての前記超音波励振装置１ｄに適用して、そ
れぞれ上部導波部１３ａとたわみ振動部１３ｂとを別体
として形成してもよく、また、本発明の第５実施例とし
ての前記超音波励振装置１ｄの構成を本発明の第１実施
例としての前記超音波励振装置１ａ、第４実施例として
の前記超音波励振装置１ｃ及び第６実施例としての前記
超音波励振装置１ｅに適用して、それぞれ、前記貫通孔
５に前記開放端部５ｄを設けた構成にしてもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波励
振装置及びこれを備えた超音波洗浄装置によれば、被洗
浄物である長尺状基板の表裏両面を同時に洗浄すること
ができるとともに、該長尺状基板の厚みや搬送速度が大
きい場合でも、常に高い清浄度を維持することができ、
かつ小型化や使用する洗浄液の使用量の低減を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１実施例としての超音波
励振装置を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）に示す本発明
の超音波励振装置の正面図、（ｃ）は、（ａ）及び
（ｂ）に示す本発明の超音波励振装置の振動モードを示
す模式図である。

【図２】（ａ）は、本発明の第２実施例としての超音波
励振装置を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）に示す超音波
励振装置の正面図、（ｃ）及び（ｄ）は、（ａ）及び
（ｂ）に示す超音波励振装置の振動モードを示す模式図
である。

【図３】図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す本発明の超音
波励振装置の部分拡大図である。

【図４】本発明の第３実施例としての超音波洗浄装置を
示す一部断面を含む正面図である。

【図５】本発明の第３実施例としての超音波洗浄装置を
示す斜視図である。

【図６】（ａ）は、本発明の第４実施例としての超音波
励振装置を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）に示す超音波
励振装置の正面図、（ｃ）及び（ｄ）は、（ａ）及び
（ｂ）に示す超音波励振装置の振動モードを示す模式図
である。

【図７】（ａ）は、本発明の第５実施例としての超音波
励振装置を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）に示す超音波
励振装置の正面図、（ｃ）及び（ｄ）は、（ａ）及び
（ｂ）に示す超音波励振装置の振動モードを示す模式図
である。

【図８】本発明の第６実施例としての超音波励振装置を
示す正面図である。

【図９】従来の超音波洗浄装置を示す一部断面を含む正
面図である。

【符号の説明】

１ａ超音波励振装置（第１実施例）１ｂ超音波励振装置（第２実施例）１ｃ超音波励振装置（第４実施例）１ｄ超音波励振装置（第５実施例）１ｅ超音波励振装置（第６実施例）３導波体（第１実施例）３ａ上部導波部３ｂ下部導波部４振動子５貫通孔（開口部）５ａ側端部５ｂ上端部５ｃ下端部５ｄ開放端部８超音波洗浄装置（第３実施例）１３導波体（第２実施例、第４実施例、
第５実施例、第６実施例）１３ａ上部導波部１３ｂたわみ振動部２０スリット２５ネジ２６リードフレーム（被洗浄物（長尺状
基板））２７、２８送りローラ３０循環路３１フィルタ３２ポンプ３３バルブ４０洗浄槽４１入口スリット４２出口スリット４５洗浄液回収槽５０洗浄液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山谷恭三東京都羽村市栄町３−１−５株式会社カイジョー内Ｆターム(参考） 3B201 AA08 AB16 BB03 BB84 BB85 BB86 BB92 BB93 CB01 CD22 5F067 DA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波振動を発生する振動子と、前記振
動子が接合されて前記超音波振動を外部負荷に導く導波
体と、前記振動子に所定の駆動周波数の電圧を印加する
発振器とを有する超音波励振装置であって、前記導波体は、前記振動子を有する上面からの寸法が前
記超音波振動の半波長の整数倍である位置又はその近傍
に形成された開口部と、前記超音波振動の進行方向における寸法が前記超音波振
動の半波長の整数倍であって、前記超音波振動に対して
縦振動して前記開口部内に前記縦振動を導く上部導波部
と、前記開口部を挟んで前記上部導波部と連結され、前記超
音波振動の進行方向における寸法が前記超音波振動の半
波長の整数倍であって、前記超音波振動に対して縦振動
して前記開口部内に前記縦振動を導く下部導波部とを有
することを特徴とする超音波励振装置。
【請求項２】超音波振動を発生する振動子と、前記振
動子が接合されて前記超音波振動を外部負荷に導く導波
体と、前記振動子に所定の駆動周波数の電圧を印加する
発振器とを有する超音波励振装置であって、前記導波体は、前記振動子を有する上面からの寸法が前
記超音波振動の半波長の整数倍である位置又はその近傍
に形成された開口部と、前記超音波振動の進行方向における寸法が前記超音波振
動の半波長の整数倍であって、前記超音波振動に対して
縦振動して前記開口部内に前記縦振動を導く上部導波部
と、前記開口部を挟んで前記上部導波部と連結され、前記超
音波振動に対してたわみ振動して前記開口部内に前記た
わみ振動を導くたわみ振動部とを有することを特徴とす
る超音波励振装置。
【請求項３】前記たわみ振動部は、前記超音波振動の
進行方向における高さが、前記超音波振動の１波長の４
分の１以下であることを特徴とする請求項２記載の超音
波励振装置。
【請求項４】前記開口部は、前記超音波振動の進行方
向における幅が前記超音波振動の１波長の１０分の１以
下であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の
超音波励振装置。
【請求項５】前記導波体は、前記超音波振動の進行方
向に直交する方向において前記超音波振動の１波長の３
分の１以下のピッチで形成されたスリットを有すること
を特徴とする請求項２乃至請求項４のうちいずれか１記
載の超音波励振装置。
【請求項６】前記開口部は、前記超音波振動の進行方
向に垂直な方向における一方の側端部が外部に向けて開
口する開放端部であることを特徴とする請求項２乃至請
求項５のうちいずれか１記載の超音波励振装置。
【請求項７】前記上部導波部及び前記たわみ振動部
は、一体に形成されていることを特徴とする請求項２乃
至請求項６のうちいずれか１記載の超音波励振装置。
【請求項８】前記上部導波部及び前記たわみ振動部
は、各々別体として形成されていることを特徴とする請
求項２乃至請求項６のうちいずれか１記載の超音波励振
装置。
【請求項９】洗浄液を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽
内に配置されて前記洗浄液を励振する超音波励振装置
と、被洗浄物を搬送して前記洗浄槽内の前記洗浄液中を
通過させる搬送手段とを備えた超音波洗浄装置であっ
て、前記超音波励振装置は、超音波振動を発生する振動子
と、前記振動子が接合されて前記超音波振動を前記洗浄
液に導く導波体と、前記振動子に所定の駆動周波数の電
圧を印加する発振器とを有し、前記導波体は、前記振動子を有する上面からの寸法が前
記超音波振動の半波長の整数倍である位置又はその近傍
に形成された開口部と、前記超音波振動の進行方向における寸法が前記超音波振
動の半波長の整数倍であって、前記超音波振動に対して
縦振動して前記開口部内に前記縦振動を導く上部導波部
と、前記開口部を挟んで前記上部導波部と連結され、前記超
音波振動の進行方向における寸法が前記超音波振動の半
波長の整数倍であって、前記超音波振動に対して縦振動
して前記開口部内に前記縦振動を導く下部導波部とを有
することを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項１０】洗浄液を貯留する洗浄槽と、前記洗浄
槽内に配置されて前記洗浄液を励振する超音波励振装置
と、被洗浄物を搬送して前記洗浄槽内の前記洗浄液中を
通過させる搬送手段とを備えた超音波洗浄装置であっ
て、前記超音波励振装置は、超音波振動を発生する振動子
と、前記振動子が固着されて前記超音波振動を前記洗浄
液に導く導波体と、前記振動子に所定の駆動周波数の電
圧を印加する発振器とを有し、前記導波体は、前記振動子を有する上面からの寸法が前
記超音波振動の半波長の整数倍である位置又はその近傍
に形成された開口部と、前記超音波振動の進行方向における寸法が前記超音波振
動の半波長の整数倍であって、前記超音波振動に対して
縦振動して前記開口部内に前記縦振動を導く上部導波部
と、前記開口部を挟んで前記上部導波部と連結され、前記超
音波振動に対してたわみ振動して前記開口部内に前記た
わみ振動を導くたわみ振動部とを有することを特徴とす
る超音波洗浄装置。
【請求項１１】前記洗浄槽の周囲に配置された洗浄液
回収槽を有し、前記洗浄槽からこぼれ落ちる前記洗浄液
を再び循環させて使用することを特徴とする請求項１０
記載の超音波洗浄装置。