JP2008132417A - ブロー洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電子部品などのワークにおける異物除去が確実、且つ効率的に行えるブロー洗浄装置を提供する。
【解決手段】複数の吐出口１１を有する気体吐出部１０と、複数の吐出口１１から吐出された気体が吹き付けられる位置に複数のワーク２５を保持するワーク収容部２０と、を備えるブロー洗浄装置１であって、ワーク収容部２０は、複数のワーク２５を各ワーク２５の被洗浄部位と各吐出口１１とが対向するように配置するトレイ２１と、トレイ２１に配置された複数のワーク２５を支持し、且つ網状に形成されたワーク押さえ２４とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品などの製造工程において、電子部品などのワークに付着した異物をエアなどの気体を吹き付けることで除去するブロー洗浄装置に関する。

従来、半導体装置などのワーク内における、ショートなどの不具合の原因となる金属紛や塵などの異物除去装置としてブロー洗浄装置が用いられている。このブロー洗浄装置の一例として、位置決めブロックに磁力でワークを保持し、位置決めブロックを回転させて、ワークの異物除去部分を下方に向けた状態でイオン化されたエアをブローし、ワーク内の異物を除去する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−６４２２２号公報

しかしながら、上記の異物除去装置は、ワークの保持に磁力を利用していることにより、その磁力により磁化される金属の異物を除去できないことがある。
また、上記の異物除去装置は、エアブローの吹き付け力のバラツキなどによって、ワークが落下する問題がある。

そこで、上記磁力を利用しないワークの保持構造として、ワークの外形より小さい開口部を有する枠状の支持部材でワークを支持する構造が考えられる。
しかしながら、この構造では、ワークの大きさが異なると、それに対応して支持部材の開口部の大きさを変更することが必要になる。
また、この構造では、支持部材の開口部の大きさがワークの外形より小さいことにより、ブローされたエアがワークの外周部に直接吹き付けられないために、ワーク内に異物が残り再度エアブローを行うなど、異物除去の効率が悪いという問題が起こり得る。
また、これらの異物除去装置は、ワークの異物除去が個別に行われる構成により、複数のワークの異物除去を一括して行うことができないことから、複数のワークの異物除去に工数がかかるという問題がある。

本発明は、上記の課題に着目し、複数の電子部品などのワークにおける異物除去が確実に行え、且つ効率的に行えるブロー洗浄装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るブロー洗浄装置は、複数の吐出口を有する気体吐出部と、前記複数の吐出口から吐出された気体が吹き付けられる位置に複数のワークを保持するワーク収容部と、を備えるブロー洗浄装置であって、前記ワーク収容部は、前記複数のワークを各前記ワークの被洗浄部位と各前記吐出口とが対向するように配置する並置部材と、前記並置部材に配置された前記複数のワークを支持し、且つ網状に形成された支持部材とを有することを特徴とする。

上記によれば、ブロー洗浄装置は、ワークをワーク収容部の支持部材で支持し、気体吐出部の吐出口から気体を吐出させワークの被洗浄部位に吹き付けることにより、ワークをブロー洗浄する。これにより、ブロー洗浄装置は、ワークを落下させずにワーク内の異物を確実に、且つ効率よく除去することができる。
また、ブロー洗浄装置は、ワーク収容部の支持部材が網状であることにより、吐出された気体がワークの被洗浄部位全体に吹き付けられることから、ワークの異物除去を効率よく行うことができる。
また、ブロー洗浄装置は、ワーク収容部の支持部材が網状であることにより、外形が網目のピッチより大きいワークであれば、ワークの大きさが変わるごとに支持部材を交換することなく、多種類のワークに対応することができる。
また、ブロー洗浄装置は、ワーク収容部が、複数のワークの被洗浄部位を複数の吐出口に対向するように並べて支持することで、複数のワークのブロー洗浄を一括して行うことができ、異物除去の工数を削減することができる。

上記の発明に係るブロー洗浄装置は、前記ワーク収納部を、前記気体吐出部の上方に配置し、前記気体が吐出される方向と交差する方向に移動可能に支持する案内部と、前記ワーク収容部を前記案内部に沿って移動させる駆動部と、を備えることを特徴とする。

上記によれば、ブロー洗浄装置は、ワーク収容部が案内部に沿って複数の吐出口の上方において気体が吐出される方向と交差する方向に移動することにより、吐出された気体を広範囲に吹き付けることができるので、複数のワークの被洗浄部位を隅々までブロー洗浄することができる。

上記の発明に係るブロー洗浄装置は、前記ワーク収容部の下方に配置され、前記ワーク収容部に吹き付けられた気体を吸引するバキューム部を備えることを特徴とする。

上記によれば、ブロー洗浄装置は、ワーク収容部に吹き付けられた気体がワークに当たり、ワークから飛散した異物が、バキューム部により、吹き付けられた気体と一緒に吸引される。これにより、ブロー洗浄装置は、ワークに異物が再付着することを抑制することができる。

上記の発明に係るブロー洗浄装置は、前記網状に形成された支持部材が、糸状の樹脂により形成されていることを特徴とする。

上記によれば、ブロー洗浄装置は、網状に形成された支持部材が、糸状の樹脂により形成されていることにより、支持部材が柔らかいので、ワークを支持する際に、ワークを傷つけることを防止することができる。

上記の発明に係るブロー洗浄装置は、前記網状に形成された支持部材が、金属線により形成されていることを特徴とする。

上記によれば、ブロー洗浄装置は、網状に形成された支持部材が、金属線により形成されていることにより、糸状の樹脂などで形成されている場合と比較して伸びにくく、耐久性がよい。

以下、本発明に係るブロー洗浄装置の実施形態について、電子部品の一つである弾性表面波発振器の洗浄に使用されるブロー洗浄装置を例にとり図面を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、ブロー洗浄装置の概略の構成を示す構成図である。
図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、側面図である。なお、平面図、側面図とも構成を分かり易くするために、ワークを取り付けて、防塵カバーを透視した状態で表している。

《構成》
ブロー洗浄装置１は、気体吐出部１０、ワーク収容部２０、案内部３０、駆動部４０、バキューム部５０、ベース６０、防塵カバー７０などから構成されている。
ブロー洗浄装置１は、ベース６０に気体吐出部１０及びバキューム部５０が配置され、ベース６０の上面に案内部３０が配置されている。ワーク収容部２０が気体吐出部１０の上方に一定の間隔を保って案内部３０上に配置され、ワーク収容部２０の側方に駆動部４０が、配置されている。そして、全体が防塵カバー７０で覆われた構成となっている。

以下、各部分の構成及び機能を説明する。
気体吐出部１０は、気体を吐出する吐出口１１を備える吐出ヘッド１３と、外部から、例えば、窒素または乾燥空気などの気体を吐出ヘッド１３に供給するブロー用パイプ１２などから構成されている。吐出口１１は、ブロー洗浄装置１の上方に向けて複数形成されている。
本実施形態では、吐出口１１は、吐出ヘッド１３に３個形成されている。なお、気体の吐出圧力は、約０．２〜約０．５ＭＰａの範囲で適宜調整される。

ワーク収容部２０は、並置部材としてのトレイ２１、ワーク押さえ冶具２２などから構成されている。
ワーク収容部２０は、後述する案内部３０のステージ３２に、ワーク押さえ冶具２２が載置され、ワーク押さえ冶具２２にトレイ２１が載置されている。そして、ワーク収容部２０は、気体吐出部１０の上方に、吐出口１１から吐出された気体が吹き付けられるように一定の間隔を保って配置されている。
なお、本実施形態では、ワーク収容部２０と吐出口１１との間隔は、気体の吐出圧力及び後述するワーク２５の形状などに応じて適宜設定される。

ここで、ワーク収容部２０の構成を図２に示す。
図２は、ワーク収容部２０を、図１（ａ）の状態から裏返した状態の拡大図である。図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）中のＡ−Ａ線での断面図である。

キャリア２６が、略平板状のトレイ２１に複数載置され、トレイ２１に形成された図示しないピンとキャリア２６に形成された図示しない穴とによりトレイ２１上に位置決めされている。
キャリア２６は、短冊状に形成され、一方の面に凹部２９が長辺方向に並んだ状態で複数形成されている。凹部２９は、ワーク２５の大きさに合わせて形成されている。

ここで、ワーク（弾性表面波発振器）２５について説明する。ワーク２５は、弾性表面波共振子片２５ａ、ＩＣ（Integrated Circuit）２５ｂ、パッケージ２５ｃなどから構成されている。ワーク２５の被洗浄部位は、パッケージ２５ｃ内部とパッケージ２５ｃに収納されている上記部品などの構成部品とパッケージ２５ｃの外周部分とである。なお、ワーク２５は、ブロー洗浄後図示しないリッドにより、気密封止される。

ワーク２５は、パッケージ２５ｃの内側を図２（ｂ）の矢印Ｂ方向に向けて凹部２９に載置される。この際、ワーク２５は、凹部２９に載置されることによりキャリア２６上に配置される。
なお、本実施形態では、キャリア２６はトレイ２１に３枚載置され、キャリア２６の凹部２９は一つのキャリア２６について４箇所形成されている。なお、キャリア２６を使用せず、トレイ２１に凹部２９を形成して、ワーク２５を載置するようにしてもよい。

ワーク押さえ冶具２２は、フレーム２２ｂ、網状に形成された支持部材としてのワーク押さえ２４などから構成されている。ワーク押さえ２４は、フレーム２２ｂの内側に、糸状の樹脂によって形成されたワーク押さえ糸２４ａが略直交するように張られることにより網状に形成されている。
ワーク押さえ糸２４ａは、例えば、ナイロン、フロロカーボンなどの合成樹脂製の糸が好ましい。これによれば、糸の種類が豊富で強度もあり、ワーク２５の種類に応じて最適な糸が選択できる。

図３は、ワーク押さえ２４の部分拡大図である。ワーク押さえ糸２４ａは、図３に示すように、縦糸２４Ｖと横糸２４Ｈとが、交互に上下になるように張るのが好ましい。これによれば、縦糸２４Ｖ及び横糸２４Ｈの位置がずれにくく、ワーク押さえ２４の変形を抑制することができ、ワーク２５の落下を防止することができる。

図２において、ワーク２５が載置されたトレイ２１に、ワーク押さえ冶具２２が載置され、ワーク押さえ冶具２２は、トレイ２１に形成された穴２７とワーク押さえ冶具２２のピン２８とにより位置決めされている。
この際、、図２（ａ）に示すように、平面視して、複数のワーク押さえ糸２４ａが紙面の上下及び左右方向にワーク２５と交差し、ワーク２５の被洗浄部位側を支持する。

図１に示すように、ワーク収容部２０は、上記のように各構成部材及びワーク２５を載置した状態で、裏返してステージ３２上に載置される。この際、ステージ３２側になるワーク押さえ冶具２２は、ワーク押さえ冶具２２の穴２２ａとステージ３２のピン３２ａとにより位置決めされている。

図４は、ワーク収容部２０及び気体吐出部１０の要部断面図である。図４に示すように、ワーク２５は、厚み方向をキャリア２６の凹部２９とワーク押さえ２４に支持され、平面方向をキャリア２６の凹部２９に支持されている。
また、ワーク２５の被洗浄部位が気体吐出部１０の吐出口１１に対向している。また、図４において、図２（ａ）に示されたキャリア２６の最初の列Ｌ１の３箇所の凹部２９の位置が、図１（ａ）に示す気体吐出部１０の３個の吐出口１１の位置と一対一で対応している。
なお図１（ａ）では、気体吐出部１０の吐出口１１の位置を表すために、ワーク収容部２０の位置を、本来の位置より紙面右側にずらして示してある。

図１に示す案内部３０は、レール状に形成されたスライドガイド３１と略フレーム状に形成されたステージ３２などから構成されている。そして、スライドガイド３１が、ベース６０の長手方向に沿って平行になるように配置され、スライドガイド３１にステージ３２が載置されている。
案内部３０は、ワーク収容部２０が、気体吐出部１０の上方で、吐出口１１から吐出される気体の方向と交差する図１の矢印Ｃ方向に移動できるように、ワーク収容部２０を支持する。

駆動部４０は、駆動軸４１、駆動モータユニット４２などから構成されている。
駆動軸４１は、金属などからなり、外周にねじが切られている。駆動軸４１は、外周のねじが、案内部３０のステージ３２に形成されている図示しないねじと噛合わされている。

バキューム部５０は、吸引口５１、バキューム用パイプ５２などから構成されている。 バキューム部５０は、ベース６０の、ワーク収容部２０の下方となる位置に吸引口５１が配置され、吸引口５１に連なるバキューム用パイプ５２が、図示しない外部の吸引ポンプなどと接続され、ワーク収容部２０に吹き付けられた気体を吸引する構成となっている。

ベース６０は、金属板などを用いてフレーム状に形成されたものであり、ブロー洗浄装置１の基礎部分として構成されている。
防塵カバー７０は、殆どの部分が透明な樹脂などで形成され、ブロー洗浄装置１の内部の状況が把握できるように構成されており、外部から異物が侵入しないようにブロー洗浄装置１の全体を覆っている。

《動作》
ここで、ブロー洗浄装置１の動作について、ワーク２５に対するブロー洗浄作業の流れに沿って説明する。
まず、図２に示すように、トレイ２１にキャリア２６を載置して、複数のワーク２５をパッケージ２５ｃの内側が図２（ｂ）の矢印Ｂ方向を向くようにキャリア２６の凹部２９に載置する。なお、予めワーク２５が載置されたキャリア２６をトレイ２１に載置してもよい。

ついで、ワーク押さえ冶具２２をトレイ２１に載置する。
ついで、この状態のままトレイ２１とワーク押さえ冶具２２を一緒に裏返して、ステージ３２の上面に、ワーク押さえ冶具２２側を下にして載置する。
この際、前述したように、ワーク押さえ冶具２２のワーク押さえ２４は、図２（ａ）に示すように、平面視で、複数のワーク押さえ糸２４ａが紙面の上下及び左右方向にワーク２５と交差し、ワーク２５の被洗浄部位側を支持する。また、キャリア２６の凹部２９がワーク２５の平面方向を支持する。

ついで、図１に示すように、気体吐出部１０の３個の吐出口１１から窒素または乾燥空気などの気体を所定の圧力で吐出させて、最初の列Ｌ１の３個のワーク２５の被洗浄部位に吹き付ける。

ついで、気体を吐出させるとともに、駆動部４０を駆動させて、ワーク収容部２０を案内部３０に沿って駆動部４０側に移動させる。この際、ワーク収容部２０の移動とともに、次列Ｌ２の３個のワーク２５の被洗浄部位に気体が吹き付けられる。

ついで、上記の動作とともに、バキューム部５０により、ワーク２５の被洗浄部位に吹き付けられた気体を吸引する。この際、ワーク２５の被洗浄部位などから飛散した異物が、気体と一緒にバキューム部５０に吸引される。

ついで、ワーク収容部２０がさらに移動するとともに、次々列Ｌ３及び最後の列Ｌ４のワーク２５に対して上記と同様の動作を行い、ブロー洗浄作業を終了する。なお、異物の付着状況によっては、ワーク収容部２０を往復移動させてブロー洗浄作業を行ってもよい。

《効果》
上述したように、本実施形態のブロー洗浄装置１は、ワーク２５をワーク収容部２０のワーク押さえ２４で支持し、気体吐出部１０の吐出口１１から気体を吐出させワーク２５の被洗浄部位に吹き付けることにより、ワーク２５をブロー洗浄する。
これにより、ブロー洗浄装置１は、ワーク２５を落下させずにワーク２５内の異物を確実に、且つ効率よく除去することができる。

また、ブロー洗浄装置１は、ワーク収容部２０のワーク押さえ冶具２２のワーク押さえ２４が網状であることにより、吐出された気体がワーク２５の被洗浄部位全体に吹き付けられることから、ワーク２５の異物除去を効率よく行うことができる。

また、ブロー洗浄装置１は、ワーク収容部２０のワーク押さえ２４が網状であることにより、外形が網目のピッチより大きいワーク２５であれば、ワークの大きさが変わるごとにワーク押さえ冶具２２を交換する必要がない。

また、ブロー洗浄装置１は、ワーク収容部２０が、複数のワーク２５の被洗浄部位を複数の吐出口１１に対向するように並べて支持することで、複数のワーク２５のブロー洗浄を一括して行うことができ、異物除去の工数を削減することができる。

また、ブロー洗浄装置１は、ワーク収容部２０が案内部３０に沿って複数の吐出口１１の上方において気体が吐出される方向と交差する矢印Ｃ方向に移動することにより、吐出された気体を広範囲に吹き付けられることから、複数のワーク２５の被洗浄部位を隅々までブロー洗浄し、異物を除去することができる。

また、ブロー洗浄装置１は、バキューム部５０により、ワーク２５の被洗浄部位に吹き付けられた気体を吸引することから、ワーク２５の被洗浄部位などから飛散した異物が、吐出された気体と一緒にバキューム部５０に吸引される。これにより、ブロー洗浄装置１は、ワーク２５の被洗浄部位に異物が再付着することを防止することができる。

また、ブロー洗浄装置１は、ワーク押さえ２４が、合成樹脂製の糸を用いたワーク押さえ糸２４ａで形成されていることにより、ワーク押さえ２４が柔らかいため、ワーク２５を支持する際に、ワーク２５を傷つけることを防止することができる。

また、ブロー洗浄装置１は、ワーク押さえ２４が、合成樹脂製の糸を用いたワーク押さえ糸２４ａで形成されていることにより、ワーク押さえ２４がワーク２５と接触した際に、金属紛が発生しない。

なお、本実施形態では、ワーク押さえ糸２４ａを合成樹脂製の糸が好ましいとしたが、これに限定するものではなく、ピアノ線などの金属線を用いてもよい。
これによれば、ワーク押さえ２４が、ピアノ線などの金属線により形成されていることにより、樹脂製の糸などで形成されている場合と比較して伸びにくく、耐久性がよい。

また、本実施形態では、吐出口１１及びキャリア２６の数をそれぞれ３個、３枚としたが、これに限定するものではなく、ワーク２５の大きさやトレイ２１の大きさなどに応じて、それぞれ１０個、１０枚など適宜設定してもよい。
また、本実施形態では、１枚のキャリア２６の凹部２９の数を４個としたが、これに限定するものではなく、キャリア２６やワーク２５の大きさなどに応じて、１２個など適宜設定してもよい。

また、本実施形態では、ワーク押さえ２４は、ワーク押さえ糸２４ａが略直交する網状としたが、これに限定するものではなく、ワーク押さえ糸２４ａが斜めに交差する網状としてもよい。

なお、本実施形態では、ワーク押さえ冶具２２は、ワーク２５の大きさが変わっても交換する必要はないが、ワーク２５の大きさに応じてワーク押さえ２４の縦糸２４Ｖ及び横糸２４Ｈのピッチを変更できる構成としてもよい。
これによれば、ブロー洗浄装置１は、ワーク押さえ２４の縦糸２４Ｖ及び横糸２４Ｈをワーク２５の大きさに応じたピッチにすることにより、ワーク２５の被洗浄部位と交差するワーク押さえ糸２４ａの数を必要最低限にすることができる。これにより、ブロー洗浄装置１は、吐出された気体が効率よく被洗浄部位に吹き付けられることから、ブロー洗浄による異物除去をより効率よく行える。

また、本実施形態では、吐出口１１から吐出される気体を、窒素または乾燥空気としたが、これに限定するものではなく、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスでもよい。

また、本実施形態では、ワーク２５を弾性表面波発振器としたが、これに限定するものではなく、水晶発振器、水晶振動子、水晶温度センサ、弾性表面波共振子、弾性表面波フィルタなどの圧電デバイスでもよく、半導体素子を搭載した電子デバイスなどでもよい。

本発明の実施形態におけるブロー洗浄装置の概略構成を示す構成図。 本発明の実施形態におけるブロー洗浄装置の要部を示す拡大図。 本発明の実施形態におけるブロー洗浄装置の一部を示す拡大図。 本発明の実施形態におけるブロー洗浄装置の要部の断面を示す断面図。

符号の説明

１…ブロー洗浄装置、１０…気体吐出部、１１…吐出口、２０…ワーク収容部、２１…並置部材としてのトレイ、２４…支持部材としてのワーク押さえ、２４ａ…糸状の樹脂としてのワーク押さえ糸、３０…案内部、４０…駆動部、５０…バキューム部。

Claims (5)

1. 複数の吐出口を有する気体吐出部と、前記複数の吐出口から吐出された気体が吹き付けられる位置に複数のワークを保持するワーク収容部と、を備えるブロー洗浄装置であって、
   前記ワーク収容部は、前記複数のワークを各前記ワークの被洗浄部位と各前記吐出口とが対向するように配置する並置部材と、前記並置部材に配置された前記複数のワークを支持し、且つ網状に形成された支持部材とを有することを特徴とするブロー洗浄装置。
2. 前記ワーク収容部を、前記気体吐出部の上方に配置し、前記気体が吐出される方向と交差する方向に移動可能に支持する案内部と、前記ワーク収容部を前記案内部に沿って移動させる駆動部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のブロー洗浄装置。
3. 前記ワーク収容部の下方に配置され、前記ワーク収容部に吹き付けられた気体を吸引するバキューム部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブロー洗浄装置。
4. 前記網状に形成された支持部材が、糸状の樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブロー洗浄装置。
5. 前記網状に形成された支持部材が、金属線により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブロー洗浄装置。

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