JP2004066212A - 洗浄乾燥装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品、精密機械部品を運搬・保管するためこれらの部品等を収納する樹脂製容器や半導体ウエハーを収納するカセットを短時間に洗浄乾燥し、かつ洗浄乾燥装置全体をコンパクトにし、洗浄乾燥装置の専有面積を従来より大幅に低減することを目的とする。
【解決手段】洗浄槽内に回転ドラムを設置し、該回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、または該回転ドラム内に直に部品収納容器等を収納し、回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水乾燥させ、その後、温風乾燥することを特徴とする
【選択図】図２
【解決手段】洗浄槽内に回転ドラムを設置し、該回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、または該回転ドラム内に直に部品収納容器等を収納し、回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水乾燥させ、その後、温風乾燥することを特徴とする
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械・電気部品等収納トレイや半導体ウエハー収納カセットを洗浄液によって洗浄し、乾燥用空気を取り入れて乾燥させる洗浄乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品、精密機械部品を運搬・保管するためこれらの部品等を収納する樹脂製トレイや半導体ウエハーを収納するカセット（以下、「収納容器等」という。）がパーティクル付着等により汚染された場合、これらを洗浄・乾燥して再利用をしている。
【０００３】
従来、これら収納容器等の洗浄として図８のように収納容器等をベルトコンベア１０１上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴き付けて、すなわち再生純水による一次洗浄、超純水による二次洗浄（仕上げ洗浄）からなるスプレイ洗浄１０２を行う。次にブロアより圧縮空気を生成し、エアーノズルにより収納容器等に噴き付けることにより行う水切り乾燥１０３、更に温度６０℃〜６５℃の温風乾燥１０４の一連の工程を経て、洗浄乾燥を行っている。また、スプレイ洗浄１０２に替えて、図９に示すように、例えば超音波水洗槽の洗浄槽（１）１０５、洗浄槽（２）１０６に浸漬させて洗浄し、更にリンス槽１０７による洗浄を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の部品収納容器等をベルトコンベア上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴き付ける洗浄方法では、洗浄装置の専有面積が大きくなり、また、純水の消費量も多かった。また、エアーノズルによる水切り乾燥は多くの空気量を必要とし、従って、水切り乾燥領域も長い距離をとらざるを得ず、水切り乾燥装置の専有面積も洗浄装置に増して、大きくならざるを得なかった。
従って、従来の部品収納容器等の洗浄乾燥装置は装置長さが通常１０ｍ位に達するのも稀ではなく、その割には単位時間当たりの洗浄乾燥処理量も比較的大きく取ることはできなかった。
よって、設備投資による初期コスト及びランニングコストも高価なもので、部品収納容器等の洗浄コストは大きくなり、洗浄再生メリットも少ないものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による洗浄乾燥装置では洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、またはその回転ドラム内に直に部品収納容器等を収納し、回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水乾燥させることを特徴とする。装置全体がコンパクトにまとめるために同一槽内で洗浄、水切り脱水乾燥を行い、また遠心力による水切り脱水乾燥を行うため高速に水切り脱水が行われる。
【０００６】
洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、回転ドラムを回転させながら洗浄した後、本発明では、水切り脱水後、乾燥時間を短縮させるため、温風を噴き付けて乾燥させることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、乾燥装置の乾燥のための熱エネルギーが洗浄液によって奪われないようにするため、洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、回転ドラムを回転させながら洗浄し、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水させた後、回転ドラムを設置した乾燥装置に移し変え、温風を噴き付けて乾燥させることを特徴とする洗浄装置と乾燥装置を分離独立して併設させる。
【０００８】
本発明では、どのような形状、大きさの部品収納容器等にも対応して洗浄乾燥できるようにするため、洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した着脱可能な任意の形状、任意の大きさのバスケットを１つ又は複数個に分割設置できる固定枠を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に１つ又は複数の半導体ウエハーカセットを収納でき、その半導体ウエハーカセットを回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水乾燥させることを特徴とする。また前記の水切り脱水乾燥するための高速回転を３５０〜８００ＲＰＭとする。
【００１０】
洗浄効率を上げ、また純水の消耗量を軽減するため本発明では、一次洗浄した後、仕上げ洗浄としての二次洗浄（リンス洗浄）を行う少なくとも二段階の洗浄工程からなることを特徴とする。一次洗浄として洗浄するときの洗浄液として純水または水性洗剤液またはアルカリイオン水を使用し、二次洗浄として超純水を使用する。
【００１１】
本発明では、洗浄水の節減のため一次洗浄として前記回転ドラム内の下部に洗浄液を貯留させて洗浄することを特徴とし、また、洗浄水を部品収納容器等に均等に行き渡るように回転ドラム内のほぼ回転中心部から洗浄液を噴射させて洗浄することを特徴とする。洗浄液を噴射させる洗浄液噴射ノズルは回転ドラムの回転軸を中空軸とし、この中空回転軸を洗浄液を噴出させるノズルと兼用させたことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、部品収納容器等の洗浄をするときは前記回転ドラムを低速回転させ、その後、水切り脱水するときは高速回転させる少なくとも二段階に回転ドラムの回転速度を変化させて洗浄、水切り脱水することを特徴とし、回転ドラムの回転数は洗浄時は１０〜５０ＲＰＭとし、水切り脱水時は３５０〜８００ＲＰＭとする。
【００１３】
本発明では、洗浄乾燥装置の洗浄槽にバスケットを投入、取り出しを容易にするため、回転ドラムに回転位置検出装置を設け、洗浄乾燥後の回転ドラム停止時には常に回転ドラム一定の回転停止位置に停止させることを特徴とし、また洗浄槽の内壁の掃除するため回転ドラムの外面にフィンまたはブラシを設けて洗浄槽の内壁に付着した洗浄スラジを前記回転ドラムの回転により掻き落とす機能を備えることを特徴とする。
【００１４】
乾燥時間を短縮させ、かつクリーン乾燥を実現するため、本発明では、乾燥装置槽内に回転ドラムを設置し、回転ドラム内に被乾燥対象の部品収納容器等を設置し、乾燥装置槽の上方に設けたＨＥＰＡフィルター１４を通して温風を乾燥装置槽内に供給し、または、上方に設けたフィルターに替え、回転ドラムの回転軸に噴き出しノズル孔を設けて、ノズルシャフトとし、このノズルシャフトに温風を噴き出させることを特徴とする。ノズルシャフトの上流にはラインフィルタ１５を設ける。
【００１５】
また、部品収納容器等をベルトコンベア上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴きつける洗浄あるいは洗浄槽による浸漬洗浄を採用する場合であっても、一つまたは複数の部品収納容器等を専用バスケットに収納し、洗浄液のスプレイ洗浄または超音波若しくは温水による洗浄槽による浸漬洗浄後、遠心脱水乾燥をすることを特徴とする。この洗浄乾燥方法によれば、従来と比較し、乾燥領域の占有面積を小さくでき、また遠心乾燥により乾燥効率を高め、スループットを大きくすることができる。
前期遠心脱水乾燥後、さらに温風による乾燥を行うことを特徴とする。乾燥効率をさらに高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の概念を示す図である。図示しない洗浄槽内の回転ドラム１に複数枚の部品収納容器等７を保持するバスケットを周辺に沿って設置固定する。洗浄槽内の回転ドラム１を回転させつつ、純水を迅速に洗浄槽内に給水し、一定量貯水させて、回転洗浄する工程を採用する。
【００１７】
または、回転ドラム内に複数の部品収納容器等７を収納した着脱可能な任意の形状、任意の大きさのバスケットを１つ又は複数個に分割設置できる固定枠を設けることとする。
また、洗浄液３を回転ドラム１の底部に貯留し、矢印方向にゆっくり回転させて、部品収納容器等７を順次この洗浄液３に浸漬させて洗浄する。洗浄液３として純水、水成系洗剤またはアルカリイオン水を使用する。
【００１８】
また、純水装置の給水量が小さい場合、洗浄槽内に貯水する時間を短縮するために、純水貯水循環装置を設ける。純水貯水循環槽は純水の循環ポンプ、ろ過フィルター、貯水タンクより構成される。純水は停滞させると、腐敗しやすいので、使用しない場合も常時バイパスさせてろ過する機構とする。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態として、具体的に部品収納容器等の洗浄装置と乾燥装置の分離型の洗浄乾燥装置について説明する。
図２において回転ドラム１に部品収納容器等７を複数枚保持するバスケット２を図１のように円周方向に沿って搬入設置する。洗浄液噴射ノズル１０が洗浄槽５に固定されて回転ドラム１のほぼ回転中心に位置するように配置されている。
【００２０】
槽蓋６を閉じた後、回転軸４により回転ドラム１を矢印方向に回転させる。一次洗浄として図１のように再生純水を洗浄槽の下部に貯留した洗浄液３に浸漬させて行うか、または、噴射ノズル１０から再生純水をシャワー９により約４分間、一次洗浄を行う。再生純水として例えば使用済みの純水をフィルターを通して再生する。この一次洗浄においては洗浄液として再生純水に替え、またはそれと伴に水成系洗剤またはアルカリイオン水を使用してもよい。
【００２１】
洗浄時においてバスケット２の部品収納容器等７は回転ドラム１により洗浄槽５内全体に回転するため洗浄液の散布が均一となり、また回転水流により洗浄効果がより増大する。次に、図示しない切換えバルブにより再生純水または洗剤から超純水に切換えシャワー９により約２分間、超純水による二次洗浄を行う。純水の必要供給量１５リットル／ｍｉｎくらいである。回転ドラム１の回転数はこれらの洗浄時において１０〜５０ＲＰＭとする。
【００２２】
次に、噴射ノズル１０からの洗浄液シャワー９を停止させ、回転ドラム１の回転数を３５０〜８００ＲＰＭとし、遠心力により３分間、水切り脱水乾燥を行う。このように部品収納容器等の洗浄をするときは前記回転ドラムを低速回転させ、その後、水切り脱水するときは高速回転させる少なくとも二段階に回転ドラムの回転速度を変化させて洗浄、水切り脱水する。
【００２３】
また、回転ドラム１の外側の周壁や側面にゴムや樹脂性のフィンまたはブラシ１１を設けて洗浄槽内の内壁に付着した洗浄スラジを掻き落とす機構をも設ける。
また、図３に示す洗浄装置では図２の噴射ノズル１０に替え、中空回転軸による回転噴射ノズル（洗浄液用）８を用いる。回転噴射ノズル（洗浄液用）８から部品収納容器等７に向け洗浄液シャワー９を噴き付ける。
【００２４】
従来、一般的に用いられていたブロアによる高圧空気の噴き付けによる水切り脱水乾燥に比較して、短時間に効率よく水切り脱水が行われる。また、長い水切り脱水乾燥領域を必要とせず、装置全体がコンパクトに作り上げることもできる。
これら部品収納容器等７に要する洗浄所要時間は部品収納容器等７の搬入０．５分、一次洗浄４分、二次洗浄２分、水切り３分、搬出０．５分の計約１０分である。
【００２５】
その後、洗浄装置１Ａの槽蓋６を開け、部品収納容器等７の入ったバスケット２ごと取り出し、バスケット２を図４に示す乾燥装置１Ｃに乾燥槽１２の回転ドラム１に搬入し移し変える。槽蓋６を閉じ、回転ドラム１を回転させ、ＨＥＰＡフィルター１４および／またはラインフィルター１５を通し回転軸噴射ノズル１３から温風１６を約９分間、噴き付ける。温風乾燥の温風温度は６０℃〜６５℃で回転ドラム１を１０〜５０ＲＰＭで回転させる。また、風量は３０〜５０ｍ３／ｍｉｎとする。これら部品収納容器等７に要する乾燥所要時間は部品収納容器等７の搬入０．５分、温風乾燥９分、搬出０．５分の計約１０分である。
本発明は、回転による水切り脱水、およびこのようにしてフィルターを経由させたドライ温風エアーによりクリーン乾燥を実現させたものである。
【００２６】
このように洗浄装置１Ａと乾燥装置１Ｃを分離独立させたのは乾燥装置１Ｃから熱エネルギーを洗浄液により奪われないように熱効率を上げて、洗浄乾燥の一連の工程を行う。また回転ドラム１に回転位置検出装置を設け、回転ドラム１の停止時には常に一定の位置に停止させることとし、部品収納容器等７を入れたバスケット２を搬入および搬出を容易にすることができるようにした。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態として、部品収納容器等７の洗浄装置と乾燥装置を一体型とした洗浄乾燥装置について説明する。
図３により初期設備投資コストおよび洗浄乾燥装置の専有面積をより小さくし、更に洗浄乾燥コスト低減を図った洗浄装置１Ｂと、しかも、これが乾燥装置を兼ね備え洗浄装置と乾燥装置を一体型とする洗浄乾燥装置を具体的に説明する。部品収納容器等７の入った複数のバスケット２を回転ドラム１の周辺方向に設置する。これは図１のように並べ設置するものであることは前記の洗浄装置と乾燥装置の分離独立型と同様である。また、洗浄液による洗浄、水切り脱水乾燥による洗浄工程も分離独立型と同様である。
【００２８】
水切り脱水乾燥後、同一の洗浄槽内に入れたまま（すなわち、バスケット２を他に移すことなく）回転噴射ノズルにラインフィルター１５を通した６０℃〜６５℃の温風を送り込み、回転ドラム１を１０〜５０ＲＰＭで回転させて部品収納容器等７を約９分間、乾燥させる。温風乾燥後、槽蓋６を開けてバスケット２を回転ドラム１から取り出す。
【００２９】
次に、本発明の第３の実施の形態として、半導体ウエハーカセットの洗浄装置と乾燥装置を一体型とした洗浄乾燥装置について説明する。
図２において、複数個の半導体ウエハーカセットを専用バスケットに入れて、回転ドラム１に設置するか、または直に半導体ウエハーカセットを回転ドラム１に投入して設置固定する。一次洗浄として回転ドラム１を回転させ洗浄槽下部に貯留した洗浄液３に順次、半導体ウエハーカセットを浸漬させる。または回転噴射ノズル８から洗浄液シャワー９を半導体ウエハーカセットに向けて４分間くらい噴射することにより行う。次に、図示しない切換えバルブにより超純水を回転噴射ノズル８から超純水シャワー９として半導体ウエハーカセットの二次洗浄（仕上げ洗浄）を約２分間くらい行う。この間、回転ドラム１を１０〜５０ＲＰＭの回転数で回転させる。
【００３０】
その後、超純水シャワー９を停止し、回転ドラム１の回転数を４００ＲＰＭくらいに上昇させ、水切り脱水乾燥を行う。３分間くらい水切り脱水を行った後、回転数をそのまま４００ＲＰＭくらいに維持し、回転噴射ノズルからラインフィルター１５を通したエアーシャワーを噴き付け、クリーン乾燥を実現させる。
【００３１】
また、部品収納容器等をベルトコンベア上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴きつける洗浄あるいは洗浄槽による浸漬洗浄を採用する場合であっても、一つまたは複数の部品収納容器等を専用バスケットに収納し、洗浄液のスプレイ洗浄または超音波若しくは温水による洗浄槽による浸漬洗浄後、遠心脱水乾燥をすることを特徴とする。この洗浄乾燥方法によれば、従来と比較し、乾燥領域の占有面積を小さくでき、また遠心乾燥により乾燥効率を高め、スループットを大きくすることができる。
前期遠心脱水乾燥後、さらに温風による乾燥を行うことを特徴とする。乾燥効率をさらに高めることができる。
【００３２】
収納容器等の洗浄として図５のように収納容器等をベルトコンベア１０１上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴き付けて、すなわち再生純水による一次洗浄、超純水による二次洗浄（仕上げ洗浄）からなるスプレイ洗浄１０２を行う。また、スプレイ洗浄１０２に替えて、図６に示すように、例えば超音波水洗槽の洗浄槽（１）１０５、洗浄槽（２）１０６に浸漬させて洗浄し、更にリンス槽１０７による洗浄を行っている。
【００３３】
上記２種類のいずれかの洗浄方法によって洗浄された収納容器等をバスケット搬送機１７により自動的に遠心乾燥装置１８により遠心脱水乾を行う。乾燥時間が短縮され、結果として単位時間当たりの洗浄乾燥処理を向上させることができる。また、ブロア乾燥に比較し、乾燥装置の専有面積を大幅に減少させることができ、洗浄乾燥装置全体として、床に占有する専有面積も大幅に減少させることができる。図７に図５，６において遠心乾燥装置１８の矢印から見た平面図を示す。
【００３４】
【発明の効果】
同一槽内で洗浄、水切り脱水乾燥を行うため、装置全体がコンパクトにまとめることができ、洗浄乾燥装置の床に占める専有面積も大幅に縮小でき、また遠心力による水切り脱水乾燥を行うため高速に水切り脱水が行われる。また、水切り脱水後、温風を噴き付けて乾燥させるため乾燥時間を短縮させることもできる。
【００３５】
高速回転させることにより水切り脱水させた後、回転ドラムを設置した乾燥装置に移し変え、温風を噴き付けて乾燥させ洗浄装置と乾燥装置を分離独立して併設させるため、乾燥装置の乾燥のための熱エネルギーが洗浄液によって奪われないようにすることができる。
【００３６】
洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した着脱可能な任意の形状、任意の大きさのバスケットを１つ又は複数個に分割設置するため、どのような形状、大きさの部品収納容器等にも対応して洗浄乾燥できるようにする。
【００３７】
一次洗浄した後、仕上げ洗浄としての二次洗浄（リンス洗浄）を行う少なくとも二段階の洗浄工程からなり、また、一次洗浄として洗浄するときの洗浄液として純水または水性洗剤液またはアルカリイオン水を使用し、二次洗浄として超純水を使用するため、洗浄効率を上げ、また純水の消費量を軽減することができる。
【００３８】
洗浄槽内の回転ドラム内の下部に洗浄液を貯留させて洗浄するため、一次洗浄としての洗浄水の節減でき、また、回転ドラム内のほぼ回転中心部から洗浄液を噴射させて洗浄することができるため、洗浄水を部品収納容器等に均等に行き渡るようにすることができる。
【００３９】
部品収納容器等の洗浄をするときは前記回転ドラムを低速回転させ、その後、水切り脱水するときは高速回転させる少なくとも二段階に回転ドラムの回転速度を変化させて洗浄、水切り脱水するため、短時間に洗浄、水切り脱水を行うことができる。
【００４０】
回転ドラムに回転位置検出装置を設け、洗浄乾燥後の回転ドラム停止時には常に回転ドラム一定の回転停止位置に停止させることとしため、洗浄乾燥装置の洗浄槽にバスケットを投入、取り出しを容易にすることができる。また回転ドラムの外面にフィンまたはブラシを設けて洗浄槽の内壁に付着した洗浄スラジを前記回転ドラムの回転により掻き落とす機能を備えるため、洗浄槽の内壁を自動的に掃除することができる。
【００４１】
乾燥装置内に供給する温風はＨＥＰＡフィルターまたはラインフィルターを通して供給するためクリーン乾燥を行うことができる。
【００４２】
洗浄液のスプレイ洗浄または超音波若しくは温水による洗浄槽による浸漬洗浄装置の場合でも遠心脱水乾燥を採用することにより、床に占める専有面積も縮小でき、また遠心力による水切り脱水乾燥を行うため高速に水切り乾燥が行うことができ、洗浄乾燥の能力が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄乾燥装置の洗浄槽内を示す図。
【図２】本発明の第１の洗浄乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図３】本発明の第２の洗浄乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図４】本発明の乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図５】本発明の第３の洗浄乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図６】本発明の第４の洗浄乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図７】図５、図６において遠心脱水乾燥装置を矢印から見た図。
【図８】従来の第１の洗浄乾燥装置の構成を示す図。
【図９】従来の第２の洗浄乾燥装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１ 回転ドラム
１Ａ、１Ｂ 洗浄装置
１Ｃ 乾燥装置
２ バスケット
３ 洗浄液
４ 回転軸
５ 洗浄槽
６ 槽蓋
７ 部品収納容器等
８ 回転軸噴射ノズル（洗浄液用）
９ シャワー
１０ 噴射ノズル
１１ フィンまたはブラシ
１２ 乾燥槽
１３ 回転軸噴射ノズル（温風用）
１４ ＨＥＰＡフィルター
１５ ラインフィルター
１６ 温風
１７ バスケット搬送機
１８ 遠心乾燥装置
１８ａ 遠心乾燥装置蓋
１８ｂ 遠心乾燥装置容器
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械・電気部品等収納トレイや半導体ウエハー収納カセットを洗浄液によって洗浄し、乾燥用空気を取り入れて乾燥させる洗浄乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品、精密機械部品を運搬・保管するためこれらの部品等を収納する樹脂製トレイや半導体ウエハーを収納するカセット（以下、「収納容器等」という。）がパーティクル付着等により汚染された場合、これらを洗浄・乾燥して再利用をしている。
【０００３】
従来、これら収納容器等の洗浄として図８のように収納容器等をベルトコンベア１０１上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴き付けて、すなわち再生純水による一次洗浄、超純水による二次洗浄（仕上げ洗浄）からなるスプレイ洗浄１０２を行う。次にブロアより圧縮空気を生成し、エアーノズルにより収納容器等に噴き付けることにより行う水切り乾燥１０３、更に温度６０℃〜６５℃の温風乾燥１０４の一連の工程を経て、洗浄乾燥を行っている。また、スプレイ洗浄１０２に替えて、図９に示すように、例えば超音波水洗槽の洗浄槽（１）１０５、洗浄槽（２）１０６に浸漬させて洗浄し、更にリンス槽１０７による洗浄を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の部品収納容器等をベルトコンベア上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴き付ける洗浄方法では、洗浄装置の専有面積が大きくなり、また、純水の消費量も多かった。また、エアーノズルによる水切り乾燥は多くの空気量を必要とし、従って、水切り乾燥領域も長い距離をとらざるを得ず、水切り乾燥装置の専有面積も洗浄装置に増して、大きくならざるを得なかった。
従って、従来の部品収納容器等の洗浄乾燥装置は装置長さが通常１０ｍ位に達するのも稀ではなく、その割には単位時間当たりの洗浄乾燥処理量も比較的大きく取ることはできなかった。
よって、設備投資による初期コスト及びランニングコストも高価なもので、部品収納容器等の洗浄コストは大きくなり、洗浄再生メリットも少ないものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による洗浄乾燥装置では洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、またはその回転ドラム内に直に部品収納容器等を収納し、回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水乾燥させることを特徴とする。装置全体がコンパクトにまとめるために同一槽内で洗浄、水切り脱水乾燥を行い、また遠心力による水切り脱水乾燥を行うため高速に水切り脱水が行われる。
【０００６】
洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、回転ドラムを回転させながら洗浄した後、本発明では、水切り脱水後、乾燥時間を短縮させるため、温風を噴き付けて乾燥させることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、乾燥装置の乾燥のための熱エネルギーが洗浄液によって奪われないようにするため、洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、回転ドラムを回転させながら洗浄し、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水させた後、回転ドラムを設置した乾燥装置に移し変え、温風を噴き付けて乾燥させることを特徴とする洗浄装置と乾燥装置を分離独立して併設させる。
【０００８】
本発明では、どのような形状、大きさの部品収納容器等にも対応して洗浄乾燥できるようにするため、洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した着脱可能な任意の形状、任意の大きさのバスケットを１つ又は複数個に分割設置できる固定枠を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に１つ又は複数の半導体ウエハーカセットを収納でき、その半導体ウエハーカセットを回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水乾燥させることを特徴とする。また前記の水切り脱水乾燥するための高速回転を３５０〜８００ＲＰＭとする。
【００１０】
洗浄効率を上げ、また純水の消耗量を軽減するため本発明では、一次洗浄した後、仕上げ洗浄としての二次洗浄（リンス洗浄）を行う少なくとも二段階の洗浄工程からなることを特徴とする。一次洗浄として洗浄するときの洗浄液として純水または水性洗剤液またはアルカリイオン水を使用し、二次洗浄として超純水を使用する。
【００１１】
本発明では、洗浄水の節減のため一次洗浄として前記回転ドラム内の下部に洗浄液を貯留させて洗浄することを特徴とし、また、洗浄水を部品収納容器等に均等に行き渡るように回転ドラム内のほぼ回転中心部から洗浄液を噴射させて洗浄することを特徴とする。洗浄液を噴射させる洗浄液噴射ノズルは回転ドラムの回転軸を中空軸とし、この中空回転軸を洗浄液を噴出させるノズルと兼用させたことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、部品収納容器等の洗浄をするときは前記回転ドラムを低速回転させ、その後、水切り脱水するときは高速回転させる少なくとも二段階に回転ドラムの回転速度を変化させて洗浄、水切り脱水することを特徴とし、回転ドラムの回転数は洗浄時は１０〜５０ＲＰＭとし、水切り脱水時は３５０〜８００ＲＰＭとする。
【００１３】
本発明では、洗浄乾燥装置の洗浄槽にバスケットを投入、取り出しを容易にするため、回転ドラムに回転位置検出装置を設け、洗浄乾燥後の回転ドラム停止時には常に回転ドラム一定の回転停止位置に停止させることを特徴とし、また洗浄槽の内壁の掃除するため回転ドラムの外面にフィンまたはブラシを設けて洗浄槽の内壁に付着した洗浄スラジを前記回転ドラムの回転により掻き落とす機能を備えることを特徴とする。
【００１４】
乾燥時間を短縮させ、かつクリーン乾燥を実現するため、本発明では、乾燥装置槽内に回転ドラムを設置し、回転ドラム内に被乾燥対象の部品収納容器等を設置し、乾燥装置槽の上方に設けたＨＥＰＡフィルター１４を通して温風を乾燥装置槽内に供給し、または、上方に設けたフィルターに替え、回転ドラムの回転軸に噴き出しノズル孔を設けて、ノズルシャフトとし、このノズルシャフトに温風を噴き出させることを特徴とする。ノズルシャフトの上流にはラインフィルタ１５を設ける。
【００１５】
また、部品収納容器等をベルトコンベア上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴きつける洗浄あるいは洗浄槽による浸漬洗浄を採用する場合であっても、一つまたは複数の部品収納容器等を専用バスケットに収納し、洗浄液のスプレイ洗浄または超音波若しくは温水による洗浄槽による浸漬洗浄後、遠心脱水乾燥をすることを特徴とする。この洗浄乾燥方法によれば、従来と比較し、乾燥領域の占有面積を小さくでき、また遠心乾燥により乾燥効率を高め、スループットを大きくすることができる。
前期遠心脱水乾燥後、さらに温風による乾燥を行うことを特徴とする。乾燥効率をさらに高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の概念を示す図である。図示しない洗浄槽内の回転ドラム１に複数枚の部品収納容器等７を保持するバスケットを周辺に沿って設置固定する。洗浄槽内の回転ドラム１を回転させつつ、純水を迅速に洗浄槽内に給水し、一定量貯水させて、回転洗浄する工程を採用する。
【００１７】
または、回転ドラム内に複数の部品収納容器等７を収納した着脱可能な任意の形状、任意の大きさのバスケットを１つ又は複数個に分割設置できる固定枠を設けることとする。
また、洗浄液３を回転ドラム１の底部に貯留し、矢印方向にゆっくり回転させて、部品収納容器等７を順次この洗浄液３に浸漬させて洗浄する。洗浄液３として純水、水成系洗剤またはアルカリイオン水を使用する。
【００１８】
また、純水装置の給水量が小さい場合、洗浄槽内に貯水する時間を短縮するために、純水貯水循環装置を設ける。純水貯水循環槽は純水の循環ポンプ、ろ過フィルター、貯水タンクより構成される。純水は停滞させると、腐敗しやすいので、使用しない場合も常時バイパスさせてろ過する機構とする。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態として、具体的に部品収納容器等の洗浄装置と乾燥装置の分離型の洗浄乾燥装置について説明する。
図２において回転ドラム１に部品収納容器等７を複数枚保持するバスケット２を図１のように円周方向に沿って搬入設置する。洗浄液噴射ノズル１０が洗浄槽５に固定されて回転ドラム１のほぼ回転中心に位置するように配置されている。
【００２０】
槽蓋６を閉じた後、回転軸４により回転ドラム１を矢印方向に回転させる。一次洗浄として図１のように再生純水を洗浄槽の下部に貯留した洗浄液３に浸漬させて行うか、または、噴射ノズル１０から再生純水をシャワー９により約４分間、一次洗浄を行う。再生純水として例えば使用済みの純水をフィルターを通して再生する。この一次洗浄においては洗浄液として再生純水に替え、またはそれと伴に水成系洗剤またはアルカリイオン水を使用してもよい。
【００２１】
洗浄時においてバスケット２の部品収納容器等７は回転ドラム１により洗浄槽５内全体に回転するため洗浄液の散布が均一となり、また回転水流により洗浄効果がより増大する。次に、図示しない切換えバルブにより再生純水または洗剤から超純水に切換えシャワー９により約２分間、超純水による二次洗浄を行う。純水の必要供給量１５リットル／ｍｉｎくらいである。回転ドラム１の回転数はこれらの洗浄時において１０〜５０ＲＰＭとする。
【００２２】
次に、噴射ノズル１０からの洗浄液シャワー９を停止させ、回転ドラム１の回転数を３５０〜８００ＲＰＭとし、遠心力により３分間、水切り脱水乾燥を行う。このように部品収納容器等の洗浄をするときは前記回転ドラムを低速回転させ、その後、水切り脱水するときは高速回転させる少なくとも二段階に回転ドラムの回転速度を変化させて洗浄、水切り脱水する。
【００２３】
また、回転ドラム１の外側の周壁や側面にゴムや樹脂性のフィンまたはブラシ１１を設けて洗浄槽内の内壁に付着した洗浄スラジを掻き落とす機構をも設ける。
また、図３に示す洗浄装置では図２の噴射ノズル１０に替え、中空回転軸による回転噴射ノズル（洗浄液用）８を用いる。回転噴射ノズル（洗浄液用）８から部品収納容器等７に向け洗浄液シャワー９を噴き付ける。
【００２４】
従来、一般的に用いられていたブロアによる高圧空気の噴き付けによる水切り脱水乾燥に比較して、短時間に効率よく水切り脱水が行われる。また、長い水切り脱水乾燥領域を必要とせず、装置全体がコンパクトに作り上げることもできる。
これら部品収納容器等７に要する洗浄所要時間は部品収納容器等７の搬入０．５分、一次洗浄４分、二次洗浄２分、水切り３分、搬出０．５分の計約１０分である。
【００２５】
その後、洗浄装置１Ａの槽蓋６を開け、部品収納容器等７の入ったバスケット２ごと取り出し、バスケット２を図４に示す乾燥装置１Ｃに乾燥槽１２の回転ドラム１に搬入し移し変える。槽蓋６を閉じ、回転ドラム１を回転させ、ＨＥＰＡフィルター１４および／またはラインフィルター１５を通し回転軸噴射ノズル１３から温風１６を約９分間、噴き付ける。温風乾燥の温風温度は６０℃〜６５℃で回転ドラム１を１０〜５０ＲＰＭで回転させる。また、風量は３０〜５０ｍ３／ｍｉｎとする。これら部品収納容器等７に要する乾燥所要時間は部品収納容器等７の搬入０．５分、温風乾燥９分、搬出０．５分の計約１０分である。
本発明は、回転による水切り脱水、およびこのようにしてフィルターを経由させたドライ温風エアーによりクリーン乾燥を実現させたものである。
【００２６】
このように洗浄装置１Ａと乾燥装置１Ｃを分離独立させたのは乾燥装置１Ｃから熱エネルギーを洗浄液により奪われないように熱効率を上げて、洗浄乾燥の一連の工程を行う。また回転ドラム１に回転位置検出装置を設け、回転ドラム１の停止時には常に一定の位置に停止させることとし、部品収納容器等７を入れたバスケット２を搬入および搬出を容易にすることができるようにした。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態として、部品収納容器等７の洗浄装置と乾燥装置を一体型とした洗浄乾燥装置について説明する。
図３により初期設備投資コストおよび洗浄乾燥装置の専有面積をより小さくし、更に洗浄乾燥コスト低減を図った洗浄装置１Ｂと、しかも、これが乾燥装置を兼ね備え洗浄装置と乾燥装置を一体型とする洗浄乾燥装置を具体的に説明する。部品収納容器等７の入った複数のバスケット２を回転ドラム１の周辺方向に設置する。これは図１のように並べ設置するものであることは前記の洗浄装置と乾燥装置の分離独立型と同様である。また、洗浄液による洗浄、水切り脱水乾燥による洗浄工程も分離独立型と同様である。
【００２８】
水切り脱水乾燥後、同一の洗浄槽内に入れたまま（すなわち、バスケット２を他に移すことなく）回転噴射ノズルにラインフィルター１５を通した６０℃〜６５℃の温風を送り込み、回転ドラム１を１０〜５０ＲＰＭで回転させて部品収納容器等７を約９分間、乾燥させる。温風乾燥後、槽蓋６を開けてバスケット２を回転ドラム１から取り出す。
【００２９】
次に、本発明の第３の実施の形態として、半導体ウエハーカセットの洗浄装置と乾燥装置を一体型とした洗浄乾燥装置について説明する。
図２において、複数個の半導体ウエハーカセットを専用バスケットに入れて、回転ドラム１に設置するか、または直に半導体ウエハーカセットを回転ドラム１に投入して設置固定する。一次洗浄として回転ドラム１を回転させ洗浄槽下部に貯留した洗浄液３に順次、半導体ウエハーカセットを浸漬させる。または回転噴射ノズル８から洗浄液シャワー９を半導体ウエハーカセットに向けて４分間くらい噴射することにより行う。次に、図示しない切換えバルブにより超純水を回転噴射ノズル８から超純水シャワー９として半導体ウエハーカセットの二次洗浄（仕上げ洗浄）を約２分間くらい行う。この間、回転ドラム１を１０〜５０ＲＰＭの回転数で回転させる。
【００３０】
その後、超純水シャワー９を停止し、回転ドラム１の回転数を４００ＲＰＭくらいに上昇させ、水切り脱水乾燥を行う。３分間くらい水切り脱水を行った後、回転数をそのまま４００ＲＰＭくらいに維持し、回転噴射ノズルからラインフィルター１５を通したエアーシャワーを噴き付け、クリーン乾燥を実現させる。
【００３１】
また、部品収納容器等をベルトコンベア上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴きつける洗浄あるいは洗浄槽による浸漬洗浄を採用する場合であっても、一つまたは複数の部品収納容器等を専用バスケットに収納し、洗浄液のスプレイ洗浄または超音波若しくは温水による洗浄槽による浸漬洗浄後、遠心脱水乾燥をすることを特徴とする。この洗浄乾燥方法によれば、従来と比較し、乾燥領域の占有面積を小さくでき、また遠心乾燥により乾燥効率を高め、スループットを大きくすることができる。
前期遠心脱水乾燥後、さらに温風による乾燥を行うことを特徴とする。乾燥効率をさらに高めることができる。
【００３２】
収納容器等の洗浄として図５のように収納容器等をベルトコンベア１０１上に載置し、噴流ノズルから純水を数段階に分けて噴き付けて、すなわち再生純水による一次洗浄、超純水による二次洗浄（仕上げ洗浄）からなるスプレイ洗浄１０２を行う。また、スプレイ洗浄１０２に替えて、図６に示すように、例えば超音波水洗槽の洗浄槽（１）１０５、洗浄槽（２）１０６に浸漬させて洗浄し、更にリンス槽１０７による洗浄を行っている。
【００３３】
上記２種類のいずれかの洗浄方法によって洗浄された収納容器等をバスケット搬送機１７により自動的に遠心乾燥装置１８により遠心脱水乾を行う。乾燥時間が短縮され、結果として単位時間当たりの洗浄乾燥処理を向上させることができる。また、ブロア乾燥に比較し、乾燥装置の専有面積を大幅に減少させることができ、洗浄乾燥装置全体として、床に占有する専有面積も大幅に減少させることができる。図７に図５，６において遠心乾燥装置１８の矢印から見た平面図を示す。
【００３４】
【発明の効果】
同一槽内で洗浄、水切り脱水乾燥を行うため、装置全体がコンパクトにまとめることができ、洗浄乾燥装置の床に占める専有面積も大幅に縮小でき、また遠心力による水切り脱水乾燥を行うため高速に水切り脱水が行われる。また、水切り脱水後、温風を噴き付けて乾燥させるため乾燥時間を短縮させることもできる。
【００３５】
高速回転させることにより水切り脱水させた後、回転ドラムを設置した乾燥装置に移し変え、温風を噴き付けて乾燥させ洗浄装置と乾燥装置を分離独立して併設させるため、乾燥装置の乾燥のための熱エネルギーが洗浄液によって奪われないようにすることができる。
【００３６】
洗浄槽内に回転ドラムを設置し、その回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した着脱可能な任意の形状、任意の大きさのバスケットを１つ又は複数個に分割設置するため、どのような形状、大きさの部品収納容器等にも対応して洗浄乾燥できるようにする。
【００３７】
一次洗浄した後、仕上げ洗浄としての二次洗浄（リンス洗浄）を行う少なくとも二段階の洗浄工程からなり、また、一次洗浄として洗浄するときの洗浄液として純水または水性洗剤液またはアルカリイオン水を使用し、二次洗浄として超純水を使用するため、洗浄効率を上げ、また純水の消費量を軽減することができる。
【００３８】
洗浄槽内の回転ドラム内の下部に洗浄液を貯留させて洗浄するため、一次洗浄としての洗浄水の節減でき、また、回転ドラム内のほぼ回転中心部から洗浄液を噴射させて洗浄することができるため、洗浄水を部品収納容器等に均等に行き渡るようにすることができる。
【００３９】
部品収納容器等の洗浄をするときは前記回転ドラムを低速回転させ、その後、水切り脱水するときは高速回転させる少なくとも二段階に回転ドラムの回転速度を変化させて洗浄、水切り脱水するため、短時間に洗浄、水切り脱水を行うことができる。
【００４０】
回転ドラムに回転位置検出装置を設け、洗浄乾燥後の回転ドラム停止時には常に回転ドラム一定の回転停止位置に停止させることとしため、洗浄乾燥装置の洗浄槽にバスケットを投入、取り出しを容易にすることができる。また回転ドラムの外面にフィンまたはブラシを設けて洗浄槽の内壁に付着した洗浄スラジを前記回転ドラムの回転により掻き落とす機能を備えるため、洗浄槽の内壁を自動的に掃除することができる。
【００４１】
乾燥装置内に供給する温風はＨＥＰＡフィルターまたはラインフィルターを通して供給するためクリーン乾燥を行うことができる。
【００４２】
洗浄液のスプレイ洗浄または超音波若しくは温水による洗浄槽による浸漬洗浄装置の場合でも遠心脱水乾燥を採用することにより、床に占める専有面積も縮小でき、また遠心力による水切り脱水乾燥を行うため高速に水切り乾燥が行うことができ、洗浄乾燥の能力が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄乾燥装置の洗浄槽内を示す図。
【図２】本発明の第１の洗浄乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図３】本発明の第２の洗浄乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図４】本発明の乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図５】本発明の第３の洗浄乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図６】本発明の第４の洗浄乾燥装置の実施の形態を示す図。
【図７】図５、図６において遠心脱水乾燥装置を矢印から見た図。
【図８】従来の第１の洗浄乾燥装置の構成を示す図。
【図９】従来の第２の洗浄乾燥装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１ 回転ドラム
１Ａ、１Ｂ 洗浄装置
１Ｃ 乾燥装置
２ バスケット
３ 洗浄液
４ 回転軸
５ 洗浄槽
６ 槽蓋
７ 部品収納容器等
８ 回転軸噴射ノズル（洗浄液用）
９ シャワー
１０ 噴射ノズル
１１ フィンまたはブラシ
１２ 乾燥槽
１３ 回転軸噴射ノズル（温風用）
１４ ＨＥＰＡフィルター
１５ ラインフィルター
１６ 温風
１７ バスケット搬送機
１８ 遠心乾燥装置
１８ａ 遠心乾燥装置蓋
１８ｂ 遠心乾燥装置容器
Claims (19)
- 洗浄槽内に回転ドラムを設置し、該回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、または該回転ドラム内に直にを収納し、回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水乾燥させることを特徴とする洗浄乾燥装置。
- 洗浄槽内に回転ドラムを設置し、該回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水させ、更に温風を噴き付けて乾燥させることを特徴とする洗浄乾燥装置。
- 洗浄槽内に回転ドラムを設置し、該回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した１つ又は複数個の着脱可能なバスケットを設置し、回転ドラムを回転させながら洗浄し、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水させた後、回転ドラムを設置した乾燥装置に移し変え、温風を噴き付けて乾燥させることを特徴とする洗浄装置と乾燥装置分離独立して併設した洗浄乾燥装置。
- 洗浄槽内に回転ドラムを設置し、該回転ドラム内に複数の部品収納容器等を収納した着脱可能な任意の形状、任意の大きさの１つ又は複数個のバスケットを分割設置できる固定枠を設けたことを特徴とする請求項１から３記載の洗浄乾燥装置。
- 洗浄槽内に回転ドラムを設置し、該回転ドラム内に１つ又は複数の半導体ウエハーカセットを収納でき、該半導体ウエハーカセットを回転ドラムを回転させながら洗浄した後、回転ドラムを高速回転させることにより水切り脱水乾燥させることを特徴とする洗浄乾燥装置。
- 水切り脱水乾燥するための高速回転を３５０〜８００ＲＰＭとする請求項１から５記載の洗浄乾燥装置。
- 一次洗浄した後、仕上げ洗浄としての二次洗浄を行う少なくとも二段階の洗浄工程からなる請求項１から５記載の洗浄乾燥装置。
- 前項の一次洗浄として前記回転ドラム内の下部に洗浄液を貯留させて洗浄することを特徴とする請求項６記載の洗浄装置。
- 前記回転ドラム内のほぼ回転中心部から洗浄液を噴射させて洗浄することを特徴とする請求項１から５記載の洗浄装置。
- 前記回転ドラムの回転軸を中空軸とし、この中空回転軸を洗浄液を噴出させるノズルと兼用させたことを特徴とする請求項１から５記載の洗浄装置。
- 一次洗浄として洗浄するときの洗浄液として純水または水性洗剤液またはアルカリイオン水を使用し、二次洗浄として超純水を使用する請求項１から９記載の洗浄装置。
- 部品収納容器等の洗浄をするときは前記回転ドラムを低速回転させ、その後、水切り脱水するときは高速回転させる少なくとも二段階に回転ドラムの回転速度を変化させて洗浄、水切り脱水することを特徴とする請求項１から５記載の洗浄装置。
- 前項回転ドラムの回転数は洗浄時は１０〜５０ＲＰＭとし、水切り脱水時は３５０〜８００ＲＰＭとする請求項１１記載の洗浄乾燥装置。
- 前記回転ドラムに回転位置検出装置を設け、洗浄乾燥後の回転ドラム停止時には常に回転ドラム一定の回転停止位置に停止させる請求項１から５記載の洗浄乾燥装置。
- 前記回転ドラムの外面にフィンまたはブラシを設けて洗浄槽の内壁に付着した洗浄スラジを前記回転ドラムの回転により掻き落とす機能を備えた請求項１から５記載の洗浄乾燥装置。
- 乾燥装置槽内に回転ドラムを設置し、回転ドラム内に被乾燥対象の部品収納容器等を設置し、乾燥装置槽の上方に設けたフィルターを通して温風を乾燥装置槽内に供給することを特徴とする請求項３記載の乾燥装置。
- 前記回転ドラムの回転軸に噴き出しノズル孔を設けて、ノズルシャフトとし、このノズルシャフトに温風を噴き出させることを特徴とする請求項１〜５記載の洗浄乾燥装置。
- 一つまたは複数の部品収納容器等を専用バスケットに収納し、洗浄液のスプレイ洗浄または超音波若しくは温水による洗浄槽による浸漬洗浄後、遠心脱水乾燥をすることを特徴とする洗浄乾燥装置。
- 遠心脱水乾燥後、さらに温風による乾燥を行うことを特徴とする請求項１７記載の洗浄乾燥装置。
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