JP2003320328A - 超音波洗浄装置 - Google Patents
超音波洗浄装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動周波数５００ＫＨｚ以上で超音波振動子
を励振したときに洗浄槽内の一部に発生する停滞域を移
動させて、均一で安定した洗浄を行うことが可能な超音
波洗浄装置を提供すること。 【解決手段】 ５００ＫＨｚ以上の周波数を、洗浄槽の
固有振動数を含んだ低周波で振幅変調または周波数変調
して、超音波振動子を洗浄槽の固有振動を含んだ駆動周
波数で励振するようにする。これにより、洗浄槽が振動
して、停滞域は移動する。また、洗浄槽の側面に機械振
動を発生する装置を取り付けて、液面と平行な方向に洗
浄液の流れを発生させて、停滞域を移動させるようにす
る。
を励振したときに洗浄槽内の一部に発生する停滞域を移
動させて、均一で安定した洗浄を行うことが可能な超音
波洗浄装置を提供すること。 【解決手段】 ５００ＫＨｚ以上の周波数を、洗浄槽の
固有振動数を含んだ低周波で振幅変調または周波数変調
して、超音波振動子を洗浄槽の固有振動を含んだ駆動周
波数で励振するようにする。これにより、洗浄槽が振動
して、停滞域は移動する。また、洗浄槽の側面に機械振
動を発生する装置を取り付けて、液面と平行な方向に洗
浄液の流れを発生させて、停滞域を移動させるようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料である
ウエハや高精密部品等の高精密洗浄を高周波の超音波を
用いて行う超音波洗浄装置に関する。
ウエハや高精密部品等の高精密洗浄を高周波の超音波を
用いて行う超音波洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被洗浄物となる半導体ウエハ基板
やＬＣＤ用ガラス基板などの電子デバイス用基板の洗浄
には、超音波を用いた超音波洗浄が一般に使用されてい
る。超音波洗浄は、超音波振動によって洗浄液に発生す
るキャビテーション作用、加速度作用、流体（洗浄液）
の流れである直進流等を利用して、半導体ウエハ基板等
の表面に付着した粒子、有機物、不純物などの汚れを除
去するものである。５０ＫＨｚ以下の低周波によるキャ
ビテーションを利用した超音波洗浄では、わずかな傷や
欠損等が半導体ウェハ基板等に発生する可能性がある。
また、半導体ウエハ基板やＬＣＤ用ガラス基板の洗浄で
は、除去すべき汚れの粒径が０．１から０．２μｍの超
微粒子が対象となる。この超微粒子を半導体ウエハ基板
の表面から除去するために、高周波（５００ＫＨｚ以上
の周波数）の超音波振動が用いられている。高周波の超
音波洗浄は、洗浄液に発生する加速度作用、直進流が使
用されている。また、高周波の超音波洗浄では、キャビ
テーションの発生が少ないため、半導体ウエハ基板等へ
の傷や欠損等のダメージが軽減される。
やＬＣＤ用ガラス基板などの電子デバイス用基板の洗浄
には、超音波を用いた超音波洗浄が一般に使用されてい
る。超音波洗浄は、超音波振動によって洗浄液に発生す
るキャビテーション作用、加速度作用、流体（洗浄液）
の流れである直進流等を利用して、半導体ウエハ基板等
の表面に付着した粒子、有機物、不純物などの汚れを除
去するものである。５０ＫＨｚ以下の低周波によるキャ
ビテーションを利用した超音波洗浄では、わずかな傷や
欠損等が半導体ウェハ基板等に発生する可能性がある。
また、半導体ウエハ基板やＬＣＤ用ガラス基板の洗浄で
は、除去すべき汚れの粒径が０．１から０．２μｍの超
微粒子が対象となる。この超微粒子を半導体ウエハ基板
の表面から除去するために、高周波（５００ＫＨｚ以上
の周波数）の超音波振動が用いられている。高周波の超
音波洗浄は、洗浄液に発生する加速度作用、直進流が使
用されている。また、高周波の超音波洗浄では、キャビ
テーションの発生が少ないため、半導体ウエハ基板等へ
の傷や欠損等のダメージが軽減される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、５
００ＫＨｚ以上の高周波による超音波洗浄では、加速度
作用によって発生する微振動と洗浄液の流れである直進
流が、半導体ウエハ基板の表面に付着した超微粒子の除
去に利用されている。また、高周波による超音波洗浄で
は、キャビテーションによる気泡の発生が微少であるた
め、被洗浄物へのダメージも軽減される。
００ＫＨｚ以上の高周波による超音波洗浄では、加速度
作用によって発生する微振動と洗浄液の流れである直進
流が、半導体ウエハ基板の表面に付着した超微粒子の除
去に利用されている。また、高周波による超音波洗浄で
は、キャビテーションによる気泡の発生が微少であるた
め、被洗浄物へのダメージも軽減される。
【０００４】図１０は、駆動周波数５００ＫＨｚ以上で
超音波振動子１０を励振したときの洗浄槽４内での洗浄
液の流れである直進流３０を実線で示した図である。ま
た、図１０に示す直進流３０の実線上の矢印は、直進流
３０の方向を示している。図１０に示すように、直進流
３０は、超音波振動子１０を取り付けた洗浄槽４底部の
振動面に対して垂直方向に発生する。直進流３０は、振
動面から発生した洗浄液の流れであり、超音波の周波数
が高いほど直進流３０の流速が速くなる。直進流３０に
より半導体ウエハ基板等の表面に発生するミクロ的な攪
拌等によって洗浄が行われる。
超音波振動子１０を励振したときの洗浄槽４内での洗浄
液の流れである直進流３０を実線で示した図である。ま
た、図１０に示す直進流３０の実線上の矢印は、直進流
３０の方向を示している。図１０に示すように、直進流
３０は、超音波振動子１０を取り付けた洗浄槽４底部の
振動面に対して垂直方向に発生する。直進流３０は、振
動面から発生した洗浄液の流れであり、超音波の周波数
が高いほど直進流３０の流速が速くなる。直進流３０に
より半導体ウエハ基板等の表面に発生するミクロ的な攪
拌等によって洗浄が行われる。
【０００５】しかしながら、洗浄槽４内には、図１０に
示すように、洗浄槽４内の一部に直進流３０が発生しな
い領域、すなわち、停滞域３２が生じてしまう。停滞域
３２は、超音波振動子１０が１個の場合には、超音波振
動子１０の中心付近上で発生する。また、図１１に示す
ように、洗浄槽４の底部に複数の振動子が取り付けられ
ている場合には、超音波振動子１０と超音波振動子１０
の境界付近上で発生しやすい。
示すように、洗浄槽４内の一部に直進流３０が発生しな
い領域、すなわち、停滞域３２が生じてしまう。停滞域
３２は、超音波振動子１０が１個の場合には、超音波振
動子１０の中心付近上で発生する。また、図１１に示す
ように、洗浄槽４の底部に複数の振動子が取り付けられ
ている場合には、超音波振動子１０と超音波振動子１０
の境界付近上で発生しやすい。
【０００６】停滞域３２には、洗浄液にわずかに残って
いる気泡や空中から洗浄液に取り込まれた気泡が集中す
るため、停滞域３２の気泡によって洗浄槽４内の超音波
の伝達が妨げられる。図１２は、図１１に示す洗浄槽４
の底部より高さ９０ｍｍでの水平方向の距離と音圧レベ
ルとの関係を示す図である。図１２に示すように、洗浄
槽４の底部の高さ９０ｍｍでの水平方向０から±１０ｍ
ｍの範囲で音圧の低下が見られる。音圧が低下すると、
洗浄力が弱くなり、被洗浄物に洗浄むらが生じてしま
う。このため、高周波を用いた超音波洗浄では、停滞域
３２の発生により洗浄液中の音圧が低下して、均一で安
定した洗浄が行えないという課題がある。
いる気泡や空中から洗浄液に取り込まれた気泡が集中す
るため、停滞域３２の気泡によって洗浄槽４内の超音波
の伝達が妨げられる。図１２は、図１１に示す洗浄槽４
の底部より高さ９０ｍｍでの水平方向の距離と音圧レベ
ルとの関係を示す図である。図１２に示すように、洗浄
槽４の底部の高さ９０ｍｍでの水平方向０から±１０ｍ
ｍの範囲で音圧の低下が見られる。音圧が低下すると、
洗浄力が弱くなり、被洗浄物に洗浄むらが生じてしま
う。このため、高周波を用いた超音波洗浄では、停滞域
３２の発生により洗浄液中の音圧が低下して、均一で安
定した洗浄が行えないという課題がある。
【０００７】そこで、本発明は、従来の超音波洗浄装置
の課題に鑑みてなされたものであって、超音波の伝達を
妨げる停滞域を移動させることにより、洗浄効果の低下
がなく、均一で安定した洗浄を行うことが可能な超音波
洗浄装置を提供することを目的とする。
の課題に鑑みてなされたものであって、超音波の伝達を
妨げる停滞域を移動させることにより、洗浄効果の低下
がなく、均一で安定した洗浄を行うことが可能な超音波
洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による超音波洗浄
装置は、洗浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵
漬し、駆動周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を
洗浄液中に照射して洗浄を行う超音波洗浄装置におい
て、５００ＫＨｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動
数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波で振幅変調し、振幅変
調した信号を駆動周波数とし、該駆動周波数で励振した
超音波を洗浄液中に照射して洗浄を行うようにしたもの
である。
装置は、洗浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵
漬し、駆動周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を
洗浄液中に照射して洗浄を行う超音波洗浄装置におい
て、５００ＫＨｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動
数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波で振幅変調し、振幅変
調した信号を駆動周波数とし、該駆動周波数で励振した
超音波を洗浄液中に照射して洗浄を行うようにしたもの
である。
【０００９】また、本発明による超音波洗浄装置は、洗
浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵漬し、駆動
周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を洗浄液中に
照射して洗浄を行う超音波洗浄装置において、５００Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波の周期で周波数変調し、周波数変調
した信号を駆動周波数とし、該駆動周波数で励振した超
音波を洗浄液中に照射して洗浄を行うようにしたもので
ある。
浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵漬し、駆動
周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を洗浄液中に
照射して洗浄を行う超音波洗浄装置において、５００Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波の周期で周波数変調し、周波数変調
した信号を駆動周波数とし、該駆動周波数で励振した超
音波を洗浄液中に照射して洗浄を行うようにしたもので
ある。
【００１０】また、本発明による超音波洗浄装置は、洗
浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵漬し、駆動
周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を洗浄液中に
照射して洗浄を行う超音波洗浄装置において、５００Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波の周期で周波数変調し、周波数変調
した信号を前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以
下の低周波で振幅変調し、振幅変調した信号を駆動周波
数とし、該駆動周波数で励振した超音波を洗浄液中に照
射して洗浄を行うようにしたものである。
浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵漬し、駆動
周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を洗浄液中に
照射して洗浄を行う超音波洗浄装置において、５００Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波の周期で周波数変調し、周波数変調
した信号を前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以
下の低周波で振幅変調し、振幅変調した信号を駆動周波
数とし、該駆動周波数で励振した超音波を洗浄液中に照
射して洗浄を行うようにしたものである。
【００１１】また、本発明による超音波洗浄装置は、洗
浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵漬し、駆動
周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を洗浄液中に
照射して洗浄を行う超音波洗浄装置において、前記洗浄
槽に機械的な振動を付与する加振手段を具備したもので
ある。
浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵漬し、駆動
周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を洗浄液中に
照射して洗浄を行う超音波洗浄装置において、前記洗浄
槽に機械的な振動を付与する加振手段を具備したもので
ある。
【００１２】また、本発明による超音波洗浄装置の前記
加振手段は、前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ
以下の振動を前記洗浄槽の側面より付与するようにした
ものである。
加振手段は、前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ
以下の振動を前記洗浄槽の側面より付与するようにした
ものである。
【００１３】また、本発明による超音波洗浄装置は、洗
浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵漬し、駆動
周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を洗浄液中に
照射して洗浄を行う超音波洗浄装置において、前記洗浄
槽に低周波振動を付与する低周波振動手段を具備したも
のである。
浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄物を侵漬し、駆動
周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超音波を洗浄液中に
照射して洗浄を行う超音波洗浄装置において、前記洗浄
槽に低周波振動を付与する低周波振動手段を具備したも
のである。
【００１４】また、本発明による超音波洗浄装置の前記
低周波振動手段は、前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波の振動を発する振動子及び前記振動
子を駆動発振する発振器からなり、前記振動子及び前記
発振器により前記洗浄槽の側面より低周波振動を付与す
るようにしたものである。
低周波振動手段は、前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波の振動を発する振動子及び前記振動
子を駆動発振する発振器からなり、前記振動子及び前記
発振器により前記洗浄槽の側面より低周波振動を付与す
るようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の超
音波洗浄装置の実施の形態について説明する。図１は、
５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽の固有振動数を含む
低周波で振幅変調した信号により洗浄を行う第１の実施
の形態としての超音波洗浄装置の一部断面を含む構成
図、図２は、洗浄槽の固有振動数、５００ＫＨｚ以上の
周波数及び振幅変調した電気信号の各波形を示す図、図
３は、図１に示す超音波洗浄装置における距離と超音波
の音圧レベルとの関係を示す図、図４は、５００ＫＨｚ
以上の周波数を洗浄槽の固有振動数を含む低周波の周期
で周波数変調した信号により洗浄を行う第２の実施の形
態としての超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図、図
５は、洗浄槽の固有振動数の周期、５００ＫＨｚ以上の
周波数及び周波数変調した電気信号の各波形を示す図、
図６は、５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽の固有振動
数を含む低周波の周期で周波数変調し、周波数変調した
信号を洗浄槽の固有振動数を含む低周波で振幅変調し、
振幅変調した信号により洗浄を行う第３の実施の形態と
しての超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図、図７
は、５００ＫＨｚ以上の周波数を周波数変調した電気信
号及び周波数変調した電気信号を洗浄槽の固有振動数の
周波数で振幅変調した電気信号の各波形を示す図、図８
は、洗浄槽の固有振動数を振動周波数として洗浄槽の側
面に加振装置を備えた第４の実施の形態としての超音波
洗浄装置の一部断面を含む構成図、図９は、洗浄槽の固
有振動数を共振周波数とする振動子を洗浄槽の側面に取
り付けた第５の実施の形態としての超音波洗浄装置の一
部断面を含む構成図である。
音波洗浄装置の実施の形態について説明する。図１は、
５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽の固有振動数を含む
低周波で振幅変調した信号により洗浄を行う第１の実施
の形態としての超音波洗浄装置の一部断面を含む構成
図、図２は、洗浄槽の固有振動数、５００ＫＨｚ以上の
周波数及び振幅変調した電気信号の各波形を示す図、図
３は、図１に示す超音波洗浄装置における距離と超音波
の音圧レベルとの関係を示す図、図４は、５００ＫＨｚ
以上の周波数を洗浄槽の固有振動数を含む低周波の周期
で周波数変調した信号により洗浄を行う第２の実施の形
態としての超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図、図
５は、洗浄槽の固有振動数の周期、５００ＫＨｚ以上の
周波数及び周波数変調した電気信号の各波形を示す図、
図６は、５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽の固有振動
数を含む低周波の周期で周波数変調し、周波数変調した
信号を洗浄槽の固有振動数を含む低周波で振幅変調し、
振幅変調した信号により洗浄を行う第３の実施の形態と
しての超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図、図７
は、５００ＫＨｚ以上の周波数を周波数変調した電気信
号及び周波数変調した電気信号を洗浄槽の固有振動数の
周波数で振幅変調した電気信号の各波形を示す図、図８
は、洗浄槽の固有振動数を振動周波数として洗浄槽の側
面に加振装置を備えた第４の実施の形態としての超音波
洗浄装置の一部断面を含む構成図、図９は、洗浄槽の固
有振動数を共振周波数とする振動子を洗浄槽の側面に取
り付けた第５の実施の形態としての超音波洗浄装置の一
部断面を含む構成図である。
【００１６】以下に、本発明による第１、第２及び第３
の実施の形態としての超音波洗浄装置１を図１乃至図７
を参照して説明する。
の実施の形態としての超音波洗浄装置１を図１乃至図７
を参照して説明する。
【００１７】図１に示す第１の実施の形態としての超音
波洗浄装置１は、５００ＫＨｚ以上の周波数を、洗浄槽
４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波で振幅変
調し、振幅変調した信号を駆動周波数として超音波振動
子１０を励振するものである。図１に示すように、超音
波洗浄装置１の洗浄槽４の底部下面側に超音波振動子１
０が取り付けられており、前記超音波振動子１０には超
音波発振器１５が接続されている。超音波洗浄装置１
は、純水等からなる洗浄液２を洗浄槽４に貯留して、被
洗浄物である半導体ウエハ基板やＬＣＤ用ガラス基板等
を洗浄槽４に侵漬して洗浄を行うものである。
波洗浄装置１は、５００ＫＨｚ以上の周波数を、洗浄槽
４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波で振幅変
調し、振幅変調した信号を駆動周波数として超音波振動
子１０を励振するものである。図１に示すように、超音
波洗浄装置１の洗浄槽４の底部下面側に超音波振動子１
０が取り付けられており、前記超音波振動子１０には超
音波発振器１５が接続されている。超音波洗浄装置１
は、純水等からなる洗浄液２を洗浄槽４に貯留して、被
洗浄物である半導体ウエハ基板やＬＣＤ用ガラス基板等
を洗浄槽４に侵漬して洗浄を行うものである。
【００１８】超音波振動子１０は、ＰＺＴ素子等からな
り、超音波発振器１５により所定の周波数の電圧が印加
されて超音波振動を発生する。図１に示す超音波発振器
１５には、振幅変調回路１５ａが内蔵されており、５０
０ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽４の固有振動数を含んだ
４ＫＨｚ以下の低周波で振幅変調を行うようになってい
る。
り、超音波発振器１５により所定の周波数の電圧が印加
されて超音波振動を発生する。図１に示す超音波発振器
１５には、振幅変調回路１５ａが内蔵されており、５０
０ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽４の固有振動数を含んだ
４ＫＨｚ以下の低周波で振幅変調を行うようになってい
る。
【００１９】超音波発振器１５で生成される振幅変調さ
れた電気信号について図２を用いて説明する。図２
（ａ）は、洗浄槽４の固有振動数の波形を示す図、図２
（ｂ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数の波形を示す図、
図２（ｃ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽４の
固有振動数の信号で振幅変調した電気信号の波形を示す
図である。超音波発振器１５は、図２（ａ）に示す洗浄
槽４の固有振動数を周波数とする発振器と図２（ｂ）に
示す５００ＫＨｚ以上の周波数を発振する発振器を内蔵
している。洗浄槽４の固有振動数の周波数及び５００Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を振幅変調回路１５ａに入力して、振
幅変調回路１５ａから図２（ｃ）に示す振幅変調した電
気信号が出力される。超音波発振器１５は、振幅変調回
路１５ａからの振幅変調された駆動周波数を電力増幅し
て、超音波振動子１０を励振する。
れた電気信号について図２を用いて説明する。図２
（ａ）は、洗浄槽４の固有振動数の波形を示す図、図２
（ｂ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数の波形を示す図、
図２（ｃ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽４の
固有振動数の信号で振幅変調した電気信号の波形を示す
図である。超音波発振器１５は、図２（ａ）に示す洗浄
槽４の固有振動数を周波数とする発振器と図２（ｂ）に
示す５００ＫＨｚ以上の周波数を発振する発振器を内蔵
している。洗浄槽４の固有振動数の周波数及び５００Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を振幅変調回路１５ａに入力して、振
幅変調回路１５ａから図２（ｃ）に示す振幅変調した電
気信号が出力される。超音波発振器１５は、振幅変調回
路１５ａからの振幅変調された駆動周波数を電力増幅し
て、超音波振動子１０を励振する。
【００２０】図２（ａ）に示す洗浄槽４の固有振動数を
ｆｓとし、図２（ｂ）に示す５００ＫＨｚ以上の周波数
をｆｃとしたときに、図２（ｃ）示す振幅変調した電気
信号（駆動周波数）は、二つの周波数成分から成ってい
る。すなわち、駆動周波数は、ｆｃとｆｓの周波数成分
を有している。超音波振動子１０は、上記周波数で駆動
されて、洗浄槽４の底部より超音波を照射する。このと
き、洗浄槽４は、機械的フィルターとなって、駆動周波
数成分に含まれるｆｓに対して共振状態となり、洗浄槽
４が周波数ｆｓで振動する。
ｆｓとし、図２（ｂ）に示す５００ＫＨｚ以上の周波数
をｆｃとしたときに、図２（ｃ）示す振幅変調した電気
信号（駆動周波数）は、二つの周波数成分から成ってい
る。すなわち、駆動周波数は、ｆｃとｆｓの周波数成分
を有している。超音波振動子１０は、上記周波数で駆動
されて、洗浄槽４の底部より超音波を照射する。このと
き、洗浄槽４は、機械的フィルターとなって、駆動周波
数成分に含まれるｆｓに対して共振状態となり、洗浄槽
４が周波数ｆｓで振動する。
【００２１】洗浄槽４が振動しやすい周波数成分を含ん
だ駆動信号で超音波振動子１０を励振することにより、
洗浄槽４の振動面が高周波で振動し、洗浄槽４全体が低
周波（固有振動数）で振動する。洗浄槽４が、低周波で
振動することにより、気泡等を含んだ停滞域３２の発生
する位置を移動させることができる。
だ駆動信号で超音波振動子１０を励振することにより、
洗浄槽４の振動面が高周波で振動し、洗浄槽４全体が低
周波（固有振動数）で振動する。洗浄槽４が、低周波で
振動することにより、気泡等を含んだ停滞域３２の発生
する位置を移動させることができる。
【００２２】図３は５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽
４の固有振動数の信号で振幅変調したときの洗浄槽４内
の底部から９０ｍｍの位置での音圧の測定結果を示す図
である。なお、横軸は超音波振動子１０と超音波振動子
１０との境界を０としたときの水平方向の距離を示し、
縦軸は、音圧レベル（ｄｂデシベル）を示す。図３に示
すように、図３の横軸での０の位置（超音波振動子１０
と超音波振動子１０との境界付近）での音圧レベルの低
下が少なく、振幅変調を行わないものと比較して音圧レ
ベルが著しく改善されている。
４の固有振動数の信号で振幅変調したときの洗浄槽４内
の底部から９０ｍｍの位置での音圧の測定結果を示す図
である。なお、横軸は超音波振動子１０と超音波振動子
１０との境界を０としたときの水平方向の距離を示し、
縦軸は、音圧レベル（ｄｂデシベル）を示す。図３に示
すように、図３の横軸での０の位置（超音波振動子１０
と超音波振動子１０との境界付近）での音圧レベルの低
下が少なく、振幅変調を行わないものと比較して音圧レ
ベルが著しく改善されている。
【００２３】以上述べたように、洗浄槽４の固有振動数
の信号で振幅変調した電気信号により超音波振動子１０
を駆動することにより、気泡の停滞位置を移動させるこ
とができるため、洗浄槽４内の音圧レベルを所定の範囲
内にすることができる。
の信号で振幅変調した電気信号により超音波振動子１０
を駆動することにより、気泡の停滞位置を移動させるこ
とができるため、洗浄槽４内の音圧レベルを所定の範囲
内にすることができる。
【００２４】次に、第２の実施の形態としての超音波洗
浄装置１について説明する。第２の実施の形態としての
超音波洗浄装置１は、５００ＫＨｚ以上の周波数を、洗
浄槽４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波の周
期で周波数変調し、周波数変調した信号を駆動周波数と
して超音波振動子１０を励振するものである。図４に示
すように、超音波発振器１５には、周波数変調回路１５
ｂが内蔵されており、５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄
槽４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波の周期
で周波数変調を行うようになっている。
浄装置１について説明する。第２の実施の形態としての
超音波洗浄装置１は、５００ＫＨｚ以上の周波数を、洗
浄槽４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波の周
期で周波数変調し、周波数変調した信号を駆動周波数と
して超音波振動子１０を励振するものである。図４に示
すように、超音波発振器１５には、周波数変調回路１５
ｂが内蔵されており、５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄
槽４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波の周期
で周波数変調を行うようになっている。
【００２５】図５（ａ）は、洗浄槽４の固有振動数の周
期の波形を示す図、図５（ｂ）は、５００ＫＨｚ以上の
周波数の波形を示す図、図５（ｃ）は、５００ＫＨｚ以
上の周波数を洗浄槽４の固有振動数の周期で周波数変調
した電気信号の波形を示す図である。図５（ａ）に示す
固有振動数の周期は、洗浄槽４の固有振動数をｆｓとす
ると、１／ｆｓであり、周期内で時間と共に出力レベル
が増加し、その後減少する三角波となっている。この三
角波の周期信号が、周波数変調回路１５ｂに入力信号と
して入力される。周波数変調回路１５ｂは、入力信号の
レベルの大きさに応じて周波数を制御して出力するよう
になっている。すなわち、入力信号のレベルの大きさが
中間値の時には、図５（ｂ）に示す５００ＫＨｚ以上の
周波数（周波数をｆｃとする）を出力するようになって
いる。
期の波形を示す図、図５（ｂ）は、５００ＫＨｚ以上の
周波数の波形を示す図、図５（ｃ）は、５００ＫＨｚ以
上の周波数を洗浄槽４の固有振動数の周期で周波数変調
した電気信号の波形を示す図である。図５（ａ）に示す
固有振動数の周期は、洗浄槽４の固有振動数をｆｓとす
ると、１／ｆｓであり、周期内で時間と共に出力レベル
が増加し、その後減少する三角波となっている。この三
角波の周期信号が、周波数変調回路１５ｂに入力信号と
して入力される。周波数変調回路１５ｂは、入力信号の
レベルの大きさに応じて周波数を制御して出力するよう
になっている。すなわち、入力信号のレベルの大きさが
中間値の時には、図５（ｂ）に示す５００ＫＨｚ以上の
周波数（周波数をｆｃとする）を出力するようになって
いる。
【００２６】図５（ｃ）示す周波数変調した電気信号
（被変調波）は、ｆｓの周波数成分を有している。超音
波振動子１０は、変調された周波数で駆動されて、洗浄
槽４の底部より超音波を照射する。このとき、洗浄槽４
は、機械的フィルターとなって、駆動周波数成分に含ま
れるｆｓに対して共振状態となり、洗浄槽４が周波数ｆ
ｓで振動する。
（被変調波）は、ｆｓの周波数成分を有している。超音
波振動子１０は、変調された周波数で駆動されて、洗浄
槽４の底部より超音波を照射する。このとき、洗浄槽４
は、機械的フィルターとなって、駆動周波数成分に含ま
れるｆｓに対して共振状態となり、洗浄槽４が周波数ｆ
ｓで振動する。
【００２７】洗浄槽４が振動しやすい周波数成分を含ん
だ駆動信号で超音波振動子１０を励振することにより、
洗浄槽４の振動面が高周波で振動し、洗浄槽４全体が低
周波（固有振動数）で振動する。洗浄槽４が、低周波で
振動することにより、気泡等を含んだ停滞域３２の発生
する位置を移動させることができる。
だ駆動信号で超音波振動子１０を励振することにより、
洗浄槽４の振動面が高周波で振動し、洗浄槽４全体が低
周波（固有振動数）で振動する。洗浄槽４が、低周波で
振動することにより、気泡等を含んだ停滞域３２の発生
する位置を移動させることができる。
【００２８】図１に示す第１の実施の形態としての超音
波洗浄装置１及び図４に示す第２の実施の形態としての
超音波洗浄装置１は、駆動周波数に洗浄槽４が振動しや
すい洗浄槽４の固有振動数の周波数成分を加えることに
より、洗浄槽４が振動して、停滞域３２を移動させるも
のである。
波洗浄装置１及び図４に示す第２の実施の形態としての
超音波洗浄装置１は、駆動周波数に洗浄槽４が振動しや
すい洗浄槽４の固有振動数の周波数成分を加えることに
より、洗浄槽４が振動して、停滞域３２を移動させるも
のである。
【００２９】次に、第３の実施の形態として、５００Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を、洗浄槽４の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波の周期で周波数変調し、周波数変調
した信号を洗浄槽４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下
の低周波で振幅変調し、振幅変調した信号を駆動周波数
とした超音波洗浄装置１について図６及び図７を用いて
説明する。
Ｈｚ以上の周波数を、洗浄槽４の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波の周期で周波数変調し、周波数変調
した信号を洗浄槽４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下
の低周波で振幅変調し、振幅変調した信号を駆動周波数
とした超音波洗浄装置１について図６及び図７を用いて
説明する。
【００３０】図６に示す超音波洗浄装置１は、洗浄槽４
（外槽ともいう）の内部には被洗浄物である半導体ウエ
ハ基板等を侵漬して洗浄を行う内槽５を有する２重層式
の超音波洗浄装置１である。２重層式の超音波洗浄装置
１は、外槽に貯留された媒体液３を介して内槽５に超音
波振動が伝搬される。内槽５は、金属イオンの析出がな
い人工石英が使用されている。図６に示すように、超音
波発振器１５には、周波数変調回路１５ｂ及び振幅変調
回路１５ａが内蔵されており、５００ＫＨｚ以上の周波
数を洗浄槽４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周
波の周期で周波数変調及び振幅変調を行うようになって
いる。
（外槽ともいう）の内部には被洗浄物である半導体ウエ
ハ基板等を侵漬して洗浄を行う内槽５を有する２重層式
の超音波洗浄装置１である。２重層式の超音波洗浄装置
１は、外槽に貯留された媒体液３を介して内槽５に超音
波振動が伝搬される。内槽５は、金属イオンの析出がな
い人工石英が使用されている。図６に示すように、超音
波発振器１５には、周波数変調回路１５ｂ及び振幅変調
回路１５ａが内蔵されており、５００ＫＨｚ以上の周波
数を洗浄槽４の固有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周
波の周期で周波数変調及び振幅変調を行うようになって
いる。
【００３１】図７（ａ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数
を洗浄槽４の固有振動数の周期で周波数変調した電気信
号の波形を示す図、図７（ｂ）は、周波数変調した電気
信号を洗浄槽４の固有振動数の周波数で振幅変調した電
気信号の波形を示す図である。超音波発振器１５は、周
波数変調回路１５ｂにより５００ＫＨｚ以上の周波数を
洗浄槽４の固有振動数の周期で周波数変調を行い、周波
数変調した信号を振幅変調回路１５ａに入力して振幅変
調を行う。振幅変調回路１５ａから出力された周波数変
調及び振幅変調された駆動周波数を電力増幅して、超音
波振動子１０を励振する。
を洗浄槽４の固有振動数の周期で周波数変調した電気信
号の波形を示す図、図７（ｂ）は、周波数変調した電気
信号を洗浄槽４の固有振動数の周波数で振幅変調した電
気信号の波形を示す図である。超音波発振器１５は、周
波数変調回路１５ｂにより５００ＫＨｚ以上の周波数を
洗浄槽４の固有振動数の周期で周波数変調を行い、周波
数変調した信号を振幅変調回路１５ａに入力して振幅変
調を行う。振幅変調回路１５ａから出力された周波数変
調及び振幅変調された駆動周波数を電力増幅して、超音
波振動子１０を励振する。
【００３２】超音波洗浄装置１の駆動周波数は、洗浄槽
４の固有振動数で振幅変調がされているため、洗浄槽４
が振動して、洗浄槽４内の停滞域３２を移動させる。こ
れにより、内槽５の底部に超音波が均一に照射される。
また、駆動周波数は周波数変調を行っているため、内槽
５の厚さのバラツキ、内槽５の傾きに対しても、超音波
が透過するため、安定した洗浄が行える。
４の固有振動数で振幅変調がされているため、洗浄槽４
が振動して、洗浄槽４内の停滞域３２を移動させる。こ
れにより、内槽５の底部に超音波が均一に照射される。
また、駆動周波数は周波数変調を行っているため、内槽
５の厚さのバラツキ、内槽５の傾きに対しても、超音波
が透過するため、安定した洗浄が行える。
【００３３】次に、本発明による超音波洗浄装置の第４
及び第５の実施の形態を図８及び図９を参照して説明す
る。なお、第４及び第５の実施の形態としての超音波洗
浄装置１は、洗浄槽４に機械的な振動を印加することに
より、液面と平行な方向に洗浄液２の流れを発生させ
て、停滞域３２を移動させるものである。
及び第５の実施の形態を図８及び図９を参照して説明す
る。なお、第４及び第５の実施の形態としての超音波洗
浄装置１は、洗浄槽４に機械的な振動を印加することに
より、液面と平行な方向に洗浄液２の流れを発生させ
て、停滞域３２を移動させるものである。
【００３４】図８に示すように、第４の実施の形態とし
ての超音波洗浄装置１は、超音波洗浄装置１の洗浄槽４
の底部下面側に超音波振動子１０が取り付けられてお
り、前記超音波振動子１０には超音波発振器１５が接続
されている。また、洗浄槽４の側面には加振手段として
の加振装置２０が取り付けられている。超音波洗浄装置
１は、純水等からなる洗浄液２を洗浄槽４に貯留して、
被洗浄物である半導体ウエハ基板やＬＣＤ用ガラス基板
等を洗浄槽４に侵漬して洗浄を行うものである。
ての超音波洗浄装置１は、超音波洗浄装置１の洗浄槽４
の底部下面側に超音波振動子１０が取り付けられてお
り、前記超音波振動子１０には超音波発振器１５が接続
されている。また、洗浄槽４の側面には加振手段として
の加振装置２０が取り付けられている。超音波洗浄装置
１は、純水等からなる洗浄液２を洗浄槽４に貯留して、
被洗浄物である半導体ウエハ基板やＬＣＤ用ガラス基板
等を洗浄槽４に侵漬して洗浄を行うものである。
【００３５】超音波振動子１０は、ＰＺＴ素子等からな
り、超音波発振器１５により所定の周波数の電圧が印加
されて超音波振動を発生する。前記超音波発振器１５
は、５００ＫＨｚ以上の高周波により超音波振動子１０
を駆動するよう構成されている。
り、超音波発振器１５により所定の周波数の電圧が印加
されて超音波振動を発生する。前記超音波発振器１５
は、５００ＫＨｚ以上の高周波により超音波振動子１０
を駆動するよう構成されている。
【００３６】加振装置２０は、電磁石を駆動して振動を
発生する電磁方式、あるいはモータによりカム等を回転
駆動されて振動を発生するモータ方式等で構成されてお
り、洗浄槽４の固有振動数を含む４ＫＨｚ以下の低周波
で水平方向に機械振動するようになっている。
発生する電磁方式、あるいはモータによりカム等を回転
駆動されて振動を発生するモータ方式等で構成されてお
り、洗浄槽４の固有振動数を含む４ＫＨｚ以下の低周波
で水平方向に機械振動するようになっている。
【００３７】加振装置２０は、超音波振動子１０が洗浄
液２中に超音波エネルギーを放射する動作と同期して洗
浄槽４に振動を発するように構成されている。加振装置
２０によって洗浄槽４に機械的な振動を与えて、洗浄槽
４が水平方向に振動することにより、液面と平行な方向
に洗浄液２の流れが発生して、停滞域３２は移動する。
液２中に超音波エネルギーを放射する動作と同期して洗
浄槽４に振動を発するように構成されている。加振装置
２０によって洗浄槽４に機械的な振動を与えて、洗浄槽
４が水平方向に振動することにより、液面と平行な方向
に洗浄液２の流れが発生して、停滞域３２は移動する。
【００３８】加振装置２０により洗浄槽４の固有振動数
で洗浄槽４に機械振動を印加することによって、超音波
の伝達を妨げる停滞域３２を移動させることができるた
め、被洗浄物を均一に洗浄することができる。
で洗浄槽４に機械振動を印加することによって、超音波
の伝達を妨げる停滞域３２を移動させることができるた
め、被洗浄物を均一に洗浄することができる。
【００３９】また、図９に示す第５の実施の形態である
超音波洗浄装置１は、超音波洗浄装置１の洗浄槽４の底
部下面側に超音波振動子１０が取り付けられており、前
記超音波振動子１０には超音波発振器１５が接続されて
いる。また、洗浄槽４の側面には低周波振動手段として
の低周波振動発生装置２４の振動子２５が取り付けられ
ている。図９に示すように、第５の実施の形態である超
音波洗浄装置１は、洗浄槽４の側面には洗浄に寄与する
超音波振動子１０とは別の振動子２５を洗浄槽４の側面
に取り付けて、洗浄槽４の側面に取り付けた振動子２５
により低周波振動を発生させようにしたものである。
超音波洗浄装置１は、超音波洗浄装置１の洗浄槽４の底
部下面側に超音波振動子１０が取り付けられており、前
記超音波振動子１０には超音波発振器１５が接続されて
いる。また、洗浄槽４の側面には低周波振動手段として
の低周波振動発生装置２４の振動子２５が取り付けられ
ている。図９に示すように、第５の実施の形態である超
音波洗浄装置１は、洗浄槽４の側面には洗浄に寄与する
超音波振動子１０とは別の振動子２５を洗浄槽４の側面
に取り付けて、洗浄槽４の側面に取り付けた振動子２５
により低周波振動を発生させようにしたものである。
【００４０】超音波振動子１０は、ＰＺＴ素子等からな
り、超音波発振器１５により所定の周波数の電圧が印加
されて超音波振動を発生する。前記超音波発振器１５
は、５００ＫＨｚ以上の高周波により超音波振動子１０
を駆動するよう構成されている。
り、超音波発振器１５により所定の周波数の電圧が印加
されて超音波振動を発生する。前記超音波発振器１５
は、５００ＫＨｚ以上の高周波により超音波振動子１０
を駆動するよう構成されている。
【００４１】低周波振動手段としての低周波振動発生装
置２４は、振動子２５及び発振器２６から構成されてお
り、発振器２６により所定の周波数の電圧を振動子２５
に印加して低周波振動を発生するものである。また、低
周波振動発生装置２４は、超音波振動子１０が洗浄液２
中に超音波エネルギーを放射する動作と同期して洗浄槽
４に振動を発するように構成されている。
置２４は、振動子２５及び発振器２６から構成されてお
り、発振器２６により所定の周波数の電圧を振動子２５
に印加して低周波振動を発生するものである。また、低
周波振動発生装置２４は、超音波振動子１０が洗浄液２
中に超音波エネルギーを放射する動作と同期して洗浄槽
４に振動を発するように構成されている。
【００４２】低周波振動発生装置２４の振動子２５は、
発振器２６により洗浄槽４の固有振動数を含む４ＫＨｚ
以下の低周波で励振される。低周波振動を洗浄槽４の側
面に印加することにより、液面と平行な方向に洗浄液２
の流れが発生して、停滞域３２は移動する。
発振器２６により洗浄槽４の固有振動数を含む４ＫＨｚ
以下の低周波で励振される。低周波振動を洗浄槽４の側
面に印加することにより、液面と平行な方向に洗浄液２
の流れが発生して、停滞域３２は移動する。
【００４３】図８に示す加振装置２０、及び図９に示す
低周波振動発生装置２４は、洗浄槽４に機械的な振動を
印加することにより、液面と平行な方向に洗浄液２の流
れを発生させて、停滞域３２を移動させるものである。
低周波振動発生装置２４は、洗浄槽４に機械的な振動を
印加することにより、液面と平行な方向に洗浄液２の流
れを発生させて、停滞域３２を移動させるものである。
【００４４】なお、図１、図４及び図６に示した超音波
洗浄装置１は、洗浄槽４の側面に機械振動を発生する装
置を必要としないため、洗浄機の構造を簡素化すること
ができ、また、従来の洗浄装置に変調回路を組み込んだ
超音波発振器１５を接続することにより、均一で安定し
た洗浄をおこなうことができる。
洗浄装置１は、洗浄槽４の側面に機械振動を発生する装
置を必要としないため、洗浄機の構造を簡素化すること
ができ、また、従来の洗浄装置に変調回路を組み込んだ
超音波発振器１５を接続することにより、均一で安定し
た洗浄をおこなうことができる。
【００４５】以上述べたように、５００ＫＨｚ以上の高
周波超音波洗浄における音圧の均一化を行うには、洗浄
槽４、振動板自体の低次の固有周波数を発生させること
により、気泡の停滞域及び気泡の発生を排除することが
効果的である。これによって、洗浄槽４内に伝達される
超音波振動の位置によるむらをなくして洗浄効果を均一
にすることができる。
周波超音波洗浄における音圧の均一化を行うには、洗浄
槽４、振動板自体の低次の固有周波数を発生させること
により、気泡の停滞域及び気泡の発生を排除することが
効果的である。これによって、洗浄槽４内に伝達される
超音波振動の位置によるむらをなくして洗浄効果を均一
にすることができる。
【００４６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による超音波
洗浄装置は、洗浄に使用している超音波周波数と異なる
低周波の振動を洗浄槽に与えることにより、直進流によ
って発生する停滞域を移動させるものである。これによ
り、洗浄効果の低下がなく、均一で安定した洗浄を行う
ことが可能となる。
洗浄装置は、洗浄に使用している超音波周波数と異なる
低周波の振動を洗浄槽に与えることにより、直進流によ
って発生する停滞域を移動させるものである。これによ
り、洗浄効果の低下がなく、均一で安定した洗浄を行う
ことが可能となる。
【図１】 ５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽の固有振
動数を含む低周波で振幅変調した信号により洗浄を行う
第１の実施の形態としての超音波洗浄装置の一部断面を
含む構成図である。
動数を含む低周波で振幅変調した信号により洗浄を行う
第１の実施の形態としての超音波洗浄装置の一部断面を
含む構成図である。
【図２】 （ａ）は、洗浄槽の固有振動数の波形、
（ｂ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数の波形、（ｃ）
は、振幅変調した電気信号の各波形を示す図である。
（ｂ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数の波形、（ｃ）
は、振幅変調した電気信号の各波形を示す図である。
【図３】 第１の実施の形態の超音波洗浄装置における
距離と超音波の音圧レベルとの関係を示す図である。
距離と超音波の音圧レベルとの関係を示す図である。
【図４】 ５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽の固有振
動数を含む低周波の周期で周波数変調した信号により洗
浄を行う第２の実施の形態としての超音波洗浄装置の一
部断面を含む構成図である。
動数を含む低周波の周期で周波数変調した信号により洗
浄を行う第２の実施の形態としての超音波洗浄装置の一
部断面を含む構成図である。
【図５】 （ａ）は、洗浄槽の固有振動数の周期、
（ｂ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数、（ｃ）は、周波
数変調した電気信号の各波形を示す図である。
（ｂ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数、（ｃ）は、周波
数変調した電気信号の各波形を示す図である。
【図６】 ５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄槽の固有振
動数を含む低周波の周期で周波数変調し、周波数変調し
た信号を洗浄槽の固有振動数を含む低周波で振幅変調
し、振幅変調した信号により洗浄を行う第３の実施の形
態としての超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図であ
る。
動数を含む低周波の周期で周波数変調し、周波数変調し
た信号を洗浄槽の固有振動数を含む低周波で振幅変調
し、振幅変調した信号により洗浄を行う第３の実施の形
態としての超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図であ
る。
【図７】 （ａ）は、５００ＫＨｚ以上の周波数を洗浄
槽４の固有振動数の周期で周波数変調した電気信号、
（ｂ）は、周波数変調した電気信号を洗浄槽４の固有振
動数の周波数で振幅変調した電気信号の波形を示す図で
ある。
槽４の固有振動数の周期で周波数変調した電気信号、
（ｂ）は、周波数変調した電気信号を洗浄槽４の固有振
動数の周波数で振幅変調した電気信号の波形を示す図で
ある。
【図８】 洗浄槽の固有振動数を振動周波数として洗浄
槽の側面に加振装置を備えた第４の実施の形態としての
超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図である。
槽の側面に加振装置を備えた第４の実施の形態としての
超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図である。
【図９】 洗浄槽の固有振動数を共振周波数とする振動
子を洗浄槽の側面に取り付けた第５の実施の形態として
の超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図である。
子を洗浄槽の側面に取り付けた第５の実施の形態として
の超音波洗浄装置の一部断面を含む構成図である。
【図１０】 駆動周波数５００ＫＨｚ以上で超音波振動
子を励振したときの洗浄槽内での洗浄液の流れである直
進流を実線で示す図である。
子を励振したときの洗浄槽内での洗浄液の流れである直
進流を実線で示す図である。
【図１１】 洗浄槽の底部に複数の振動子が取り付けら
れている場合の洗浄槽内での洗浄液の流れである直進流
を示す図である。
れている場合の洗浄槽内での洗浄液の流れである直進流
を示す図である。
【図１２】 従来の超音波洗浄装置での距離と超音波の
音圧レベルとの関係を示す図である。
音圧レベルとの関係を示す図である。
１ 超音波洗浄装置
２ 洗浄液
３ 媒体液
４ 洗浄槽（外槽）
５ 内槽
１０ 超音波振動子
１５ 超音波発振器
１５ａ 振幅変調回路
１５ｂ 周波数変調回路
２０ 加振装置
２４ 低周波振動発生装置
２５ 振動子
２６ 発振器
３０ 直進流
３２ 停滞域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3B201 AA02 AA03 AA46 BB02 BB84
BB85 BB93 BC05
5D107 AA14 BB11 CC01 FF01
Claims (7)
- 【請求項１】 洗浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄
物を侵漬し、駆動周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超
音波を洗浄液中に照射して洗浄を行う超音波洗浄装置に
おいて、 ５００ＫＨｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動数を
含んだ４ＫＨｚ以下の低周波で振幅変調し、振幅変調し
た信号を駆動周波数とし、該駆動周波数で励振した超音
波を洗浄液中に照射して洗浄を行うことを特徴とする超
音波洗浄装置。 - 【請求項２】 洗浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄
物を侵漬し、駆動周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超
音波を洗浄液中に照射して洗浄を行う超音波洗浄装置に
おいて、 ５００ＫＨｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動数を
含んだ４ＫＨｚ以下の低周波の周期で周波数変調し、周
波数変調した信号を駆動周波数とし、該駆動周波数で励
振した超音波を洗浄液中に照射して洗浄を行うことを特
徴とする超音波洗浄装置。 - 【請求項３】 洗浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄
物を侵漬し、駆動周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超
音波を洗浄液中に照射して洗浄を行う超音波洗浄装置に
おいて、 ５００ＫＨｚ以上の周波数を前記洗浄槽の固有振動数を
含んだ４ＫＨｚ以下の低周波の周期で周波数変調し、周
波数変調した信号を前記洗浄槽の固有振動数を含んだ４
ＫＨｚ以下の低周波で振幅変調し、振幅変調した信号を
駆動周波数とし、該駆動周波数で励振した超音波を洗浄
液中に照射して洗浄を行うことを特徴とする超音波洗浄
装置。 - 【請求項４】 洗浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄
物を侵漬し、駆動周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超
音波を洗浄液中に照射して洗浄を行う超音波洗浄装置に
おいて、 前記洗浄槽に機械的な振動を付与する加振手段を具備し
たことを特徴とする超音波洗浄装置。 - 【請求項５】 前記加振手段は、前記洗浄槽の固有振動
数を含んだ４ＫＨｚ以下の振動を前記洗浄槽の側面より
付与するすることを特徴とする請求項４記載の超音波洗
浄装置。 - 【請求項６】 洗浄液を貯留した洗浄槽の内部に被洗浄
物を侵漬し、駆動周波数５００ＫＨｚ以上で励振した超
音波を洗浄液中に照射して洗浄を行う超音波洗浄装置に
おいて、 前記洗浄槽に低周波振動を付与する低周波振動手段を具
備したことを特徴とする超音波洗浄装置。 - 【請求項７】 前記低周波振動手段は、前記洗浄槽の固
有振動数を含んだ４ＫＨｚ以下の低周波の振動を発する
振動子及び前記振動子を駆動発振する発振器からなり、
前記振動子及び前記発振器により前記洗浄槽の側面より
低周波振動を付与することを特徴とする請求項６記載の
超音波洗浄装置。
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