JP2010137134A - Cleaning method and cleaning apparatus under low environmental load - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無機アルカリが微量に含有する洗浄液を、製造工程の洗浄プロセスに適用することが許せる分野の各種基板、および機械加工部品等のような一般工業部品の低環境負荷対応の、洗浄方法および洗浄装置に関する。 The present invention is a method of cleaning a low environmental load for general industrial parts such as various substrates in a field where a cleaning liquid containing a trace amount of inorganic alkali can be applied to a cleaning process in a manufacturing process, and machined parts. And a cleaning device.
近年、洗浄分野において、環境負荷を低減させることを目的としての、電解アルカリ性水、およびマイクロバブルという技術が開発されている。更には、洗浄液としての電解アルカリ性水、電解アルカリ性水製造装置、マイクロバブル発生ノズル、あるいはポンプを組み込んだマイクロバブル発生ユニットが市販されるようになってきている。これらの技術を応用した洗浄方法及び洗浄装置は、例えば次のような特許文献に開示されている。 In recent years, in the field of cleaning, techniques of electrolytic alkaline water and microbubbles have been developed for the purpose of reducing the environmental burden. Furthermore, electrolytic alkaline water as a cleaning liquid, electrolytic alkaline water production apparatus, microbubble generating nozzle, or a microbubble generating unit incorporating a pump is becoming commercially available. A cleaning method and a cleaning apparatus to which these techniques are applied are disclosed in, for example, the following patent documents.
特許文献1では、洗浄液としての電解アルカリ性水による洗浄(液温40〜90℃)、液切り、乾燥の工程の洗浄方法および構成の洗浄装置が開示されている。
特許文献2では、洗浄液としての電解アルカリ性水による大気遮断洗浄(液温は洗浄液のpHまたは乳化度変化に対応して上昇させる)、リンス、乾燥の構成の洗浄装置が開示されている。
特許文献3では、洗浄液としての空気バブリング電解アルカリ性水による超音波洗浄の洗浄方法および洗浄装置が開示されている。 Patent Document 3 discloses a cleaning method and a cleaning apparatus for ultrasonic cleaning using air bubbling electrolytic alkaline water as a cleaning liquid.
特許文献4では、洗浄液としての電解アルカリ性水による超音波洗浄(音圧、pHモニタリングにより洗浄時間、液補給を決める)の洗浄装置が開示されている。 Patent Document 4 discloses a cleaning device for ultrasonic cleaning (determination of cleaning time and liquid replenishment is performed by sound pressure and pH monitoring) using electrolytic alkaline water as a cleaning liquid.
特許文献5では、洗浄液としての電解アルカリ性水による超音波洗浄(油分濃度による洗浄液管理)の洗浄装置が開示されている。
特許文献6では、洗浄液としての処理液、マイクロバブル(直径20μm以下)、超音波(5〜100MHz)を適用した洗浄装置が開示されている。 Patent Document 6 discloses a cleaning apparatus to which a processing liquid as a cleaning liquid, microbubbles (diameter 20 μm or less), and ultrasonic waves (5 to 100 MHz) are applied.
特許文献7では、洗浄液としての液体、マイクロバブル(所定のガス)、超音波によるバッチ式及び枚葉式の洗浄方法および洗浄装置が開示されている。 Patent Document 7 discloses a batch-type and single-wafer-type cleaning methods and apparatuses using a liquid as a cleaning liquid, microbubbles (predetermined gas), and ultrasonic waves.
特許文献8では、洗浄液としての常温の純水、窒素ガスマイクロバブル(30ppm以上)、超音波による洗浄方法および洗浄装置が開示されている。 Patent Document 8 discloses a cleaning method and a cleaning apparatus using pure water at room temperature as a cleaning liquid, nitrogen gas microbubbles (30 ppm or more), and ultrasonic waves.
特許文献9では、洗浄液としての界面制御剤添加水溶液、マイクロバブル、油水分離の構成の洗浄装置が開示されている。 Patent Document 9 discloses a cleaning apparatus having a configuration of an interface control agent-added aqueous solution, microbubbles, and oil-water separation as a cleaning liquid.
公知の低環境負荷対応、マイクロバブル適用の洗浄方法および洗浄装置は、前記のように開示されており、それは、電解アルカリ性水を洗浄液とする、電解アルカリ性水と超音波を組み合わせる、マイクロバブル水を洗浄液とする、マイクロバブル水と超音波を組み合わせる、という内容であるが、本発明者らが、脱脂能力を洗浄力として評価した結果、上記いずれの場合も、十分に満足を得られるものではなかった。 A known low-environmental load compatible microbubble application cleaning method and cleaning apparatus are disclosed as described above, which uses electrolytic alkaline water as a cleaning liquid, combined electrolytic alkaline water and ultrasound, and microbubble water. Although it is the content of combining microbubble water and ultrasonic waves as a cleaning liquid, as a result of evaluating the degreasing ability as a cleaning power by the present inventors, in any of the above cases, satisfactory satisfaction cannot be obtained. It was.
そこで、本発明は、低環境負荷で、より洗浄力の高い洗浄方法、その方法を実施するための洗浄ユニット、およびその洗浄ユニットを組み込んだ洗浄装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a cleaning method with a low environmental load and a higher cleaning power, a cleaning unit for performing the method, and a cleaning apparatus incorporating the cleaning unit.
本発明の洗浄方法は、洗浄液としての電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させる工程と、マイクロバブル電解アルカリ性水に超音波を間欠照射する工程と、を含むことを特徴とする。 The cleaning method of the present invention includes a step of generating microbubbles in electrolytic alkaline water as a cleaning liquid, and a step of intermittently irradiating the microbubble electrolytic alkaline water with ultrasonic waves.
また、この洗浄方法を実施するための本発明の洗浄ユニットは、洗浄液としての電解アルカリ性水を内部に蓄えるための洗浄槽と、該洗浄槽内にマイクロバブルを発生させるためのマイクロバブル発生ノズルと、前記洗浄槽の内部に蓄えた電解アルカリ性水中に超音波を照射可能な超音波振動子と、を具備したことを特徴とする。 Further, the cleaning unit of the present invention for carrying out this cleaning method includes a cleaning tank for storing electrolytic alkaline water as a cleaning liquid therein, and a microbubble generating nozzle for generating microbubbles in the cleaning tank. And an ultrasonic transducer capable of irradiating ultrasonic waves in the electrolytic alkaline water stored in the cleaning tank.
更に、本発明の洗浄装置は、被洗浄物を洗浄するための洗浄ユニットと、被洗浄液に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニットと、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニットを具備した洗浄装置において、洗浄ユニットとして、前記の洗浄ユニットを用いたことを特徴とする。 Furthermore, the cleaning apparatus of the present invention includes a cleaning unit for cleaning an object to be cleaned, a rinse unit for removing the cleaning liquid adhering to the liquid to be cleaned, and a drying unit for draining and drying the object to be processed. The above cleaning unit is used as the cleaning unit.
本発明の特徴は、電解アルカリ性水、マイクロバブル、及び超音波を組み合わせた洗浄方法およびその洗浄方法を実施するための洗浄装置にある。 A feature of the present invention resides in a cleaning method in which electrolytic alkaline water, microbubbles, and ultrasonic waves are combined, and a cleaning apparatus for performing the cleaning method.
本発明の洗浄方法によれば、各種被処理物に対しての、脱脂およびパーティクル除去などの洗浄力、および、洗浄の均一性を格段に向上させることができる。また、液温は常温(25℃程度)と高温にする必要がなく、蒸発などによる洗浄液としての電解アルカリ性水の消耗を少なくすることができる。 According to the cleaning method of the present invention, it is possible to remarkably improve the cleaning power such as degreasing and particle removal and cleaning uniformity for various objects to be processed. The liquid temperature does not need to be as high as normal temperature (about 25 ° C.), and the consumption of electrolytic alkaline water as a cleaning liquid due to evaporation or the like can be reduced.
更には、電解アルカリ性水は微量の無機物が含まれているだけであり、その主成分は水である。従って、従来のような非水系、準水系の洗浄液とは異なり、環境に対する負荷が極めて低い。 Furthermore, electrolytic alkaline water contains only a trace amount of inorganic substances, and its main component is water. Therefore, unlike conventional non-aqueous and semi-aqueous cleaning liquids, the burden on the environment is extremely low.
本発明の洗浄方法では、まず、洗浄液として、液温を常温(25℃程度)とした電解アルカリ性水を用いて、この電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させるとともに、この電解アルカリ性水を蓄えた洗浄槽内に被処理物を入れ、その後に、その液中に超音波を間欠照射させ、これにより、被処理物に付着している油脂、パーティクル等を除去する処理する。 In the cleaning method of the present invention, first, using electrolytic alkaline water having a liquid temperature of room temperature (about 25 ° C.) as a cleaning liquid, microbubbles are generated in the electrolytic alkaline water, and the electrolytic water is stored. An object to be processed is placed in the tank, and thereafter, ultrasonic waves are intermittently irradiated into the liquid, thereby removing oils and particles adhering to the object to be processed.
そして、この方法を実施するための本発明の洗浄ユニットでは、洗浄液としての電解アルカリ性水を内部に蓄えるための洗浄槽を備えるともに、洗浄槽内の電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させるためのマイクロバブル発生ノズルが備えられており、更に、前記洗浄槽内の電解アルカリ性水中に超音波を照射して、これによりマイクロバブル電解アルカリ性水を圧壊するための超音波振動子を具備している。 And in the washing | cleaning unit of this invention for implementing this method, while providing the washing tank for storing the electrolytic alkaline water as a washing | cleaning liquid inside, the micro for generating microbubble in the electrolytic alkaline water in a washing tank A bubble generating nozzle is provided, and further, an ultrasonic vibrator is provided for irradiating the electrolytic alkaline water in the washing tank with ultrasonic waves, thereby crushing the microbubble electrolytic alkaline water.
また、本発明の洗浄装置では、被洗浄物を洗浄するための洗浄ユニットと、被洗浄液に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニットと、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニットを具備した洗浄装置において、前記洗浄ユニットとして、前記の洗浄ユニットを用いたことを特徴としている。 In the cleaning apparatus of the present invention, the cleaning apparatus includes a cleaning unit for cleaning the object to be cleaned, a rinse unit for removing the cleaning liquid attached to the liquid to be cleaned, and a drying unit for draining and drying the object to be processed. In the above, the cleaning unit is used as the cleaning unit.
本発明の洗浄方法の実施例について説明すると、本実施例の洗浄方法では、まず、洗浄槽102内に電解アルカリ性水を蓄え、この電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させるとともに、この電解アルカリ性水内に被処理物を入れる。
An embodiment of the cleaning method of the present invention will be described. In the cleaning method of this embodiment, first, electrolytic alkaline water is stored in the
そして次に、前記マイクロバブルを発生させた電解アルカリ性水に超音波を間欠的に照射する。そうすると、これにより、マイクロバブルを圧壊し、被処理物に付着している油脂やパーティクルが除去される。 Next, ultrasonic waves are intermittently applied to the electrolytic alkaline water in which the microbubbles are generated. Then, by this, the microbubbles are crushed and oils and particles adhering to the object to be processed are removed.
次に、この方法を実施するための、本発明の洗浄ユニットの実施例について、図1を参照して説明すると、図1は本実施例の洗浄ユニット100の構成を示す図である。
Next, an embodiment of the cleaning unit of the present invention for carrying out this method will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the
そして、本実施例の洗浄ユニットは、超音波振動子を備えた超音波洗浄槽102(周波数:35KHz)と、この超音波洗浄槽102内の洗浄液にマイクロバブルを発生させるためのマイクロバブル発生ノズル103と、気体が混入しても信頼性のあるポンプ104と、洗浄液を温度調節するための熱交換器105、および恒温水循環装置106と、水用流量計107と、空気用流量計108と、ボールバルブ109、110と、ニードルバルブ111と、圧力計112、113を具備して構成されており、前記超音波洗浄槽102内には、洗浄液101として、電解アルカリ性水を蓄えている。
The cleaning unit of this embodiment includes an ultrasonic cleaning tank 102 (frequency: 35 KHz) provided with an ultrasonic vibrator, and a microbubble generating nozzle for generating microbubbles in the cleaning liquid in the
洗浄液101はポンプ104により循環させるが、ボールバルブ109、110とニードルバルブ111およびポンプ104のインバータ制御により、所定の圧力、流量に調節を行う。
The cleaning
また、洗浄ユニット100の機器構成においては、圧力計112の指示値は0.4MPa、圧力計113の指示値は0.3MPa、水用流量計107の指示値は16L/分、空気用流量計108の指示値は0.8NL/分となる。
Further, in the equipment configuration of the
更に、液温は熱交換器105および恒温水循環装置106により、24〜25℃に調節する。これにより、洗浄液101は白濁した外観となる。
Further, the liquid temperature is adjusted to 24 to 25 ° C. by the
次に、本実施例の洗浄方法の評価結果について説明すると、本実施例の洗浄方法の評価において、脱脂能力としての洗浄力は、各種の表面張力を有する和光純薬工業製濡れ指数標準液(JIS K6768)を入手し、それを綿棒でテストピース(固体表面)に塗布し、その時の濡れ性で判断する評価方法とした。 Next, the evaluation results of the cleaning method of this example will be described. In the evaluation of the cleaning method of this example, the detergency as the degreasing ability is a wetting index standard solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having various surface tensions ( JIS K6768) was obtained, applied to a test piece (solid surface) with a cotton swab, and an evaluation method for judging the wettability at that time.
そして、入手した標準液は32mN/m、34mN/m、36mN/m、37mN/m、38mN/m、42mN/m、45mN/m、50mN/m、52mN/m、62mN/mの表面張力のものとした。表面張力の大きい標準液が濡れる程、残留油性物質量が少ないことを意味する。 The obtained standard solutions have surface tensions of 32 mN / m, 34 mN / m, 36 mN / m, 37 mN / m, 38 mN / m, 42 mN / m, 45 mN / m, 50 mN / m, 52 mN / m and 62 mN / m. It was supposed to be. It means that as the standard solution having a larger surface tension gets wet, the amount of residual oily substance is smaller.
特開平11−217598には、和光純薬工業製濡れ指数標準液で求めた臨界表面張力とフーリエ積分赤外線分光計(FT−IR日本電子製JIR−WINSPEC50)で測定した油性物質の量とは相関関係があることが開示されている。表面張力72mN/mの水(25℃)が濡れる固体表面の残留油性物質量を“1”とした場合の相対値で示されている。参考のため相関図を図2に示すが、臨界表面張力とは固体表面の濡れる、濡れない、の境目における濡れる標準液の表面張力の値を意味する。 In JP-A-11-217598, there is a correlation between the critical surface tension obtained with a wetting index standard solution manufactured by Wako Pure Chemical Industries and the amount of oily substance measured with a Fourier integral infrared spectrometer (JIR-WINSPEC50 manufactured by FT-IR JEOL). It is disclosed that there is a relationship. It is shown as a relative value when the amount of residual oily substance on the solid surface wetted by water (25 ° C.) having a surface tension of 72 mN / m is “1”. For reference, the correlation diagram is shown in FIG. 2, and the critical surface tension means the value of the surface tension of the standard solution that gets wet at the boundary between the wet and non-wetting of the solid surface.
また、パーティクル除去能力としての洗浄力は、脱脂能力があれば、被処理物に付着したパーティクルを剥離させる作用や、マイクロバブルへのパーティクルの付着による被処理物への再付着防止などの作用が考えられるため、脱脂能力とパーティクル除去能力は等価と判断した。 In addition, the cleaning power as the particle removal capability has the effect of peeling off particles adhering to the object to be processed and preventing re-adhesion to the object due to the adhesion of particles to the microbubbles if there is a degreasing ability. Therefore, degreasing ability and particle removal ability were judged to be equivalent.
テストピース作成方法について図3を参照して説明すると、まず、テストピースを準備し、綿棒でテストピースに油を塗布し、産業用ワイパー拭取りを行い、その後に加熱処理(80℃×2時間)を行い、その後、洗浄、市水によるリンス、エアーガンによる水切りを行った後に、脱脂能力の評価を行った。そして、テストピースは、SUS304ステンレス鋼板(57mm×40mm×t1.5mm)を使用し、油としては、潤滑油(新日本石油株式会社製添加物ゼロ品)とした。 The test piece preparation method will be described with reference to FIG. 3. First, a test piece is prepared, oil is applied to the test piece with a cotton swab, industrial wiper is wiped, and then heat treatment (80 ° C. × 2 hours) After that, the degreasing ability was evaluated after washing, rinsing with city water, and draining with an air gun. The test piece was a SUS304 stainless steel plate (57 mm × 40 mm × t 1.5 mm ), and the oil was lubricating oil (zero additive product manufactured by Shin Nippon Oil Co., Ltd.).
次に、本実施例の洗浄方法の評価のための洗浄処理シーケンスについて図4を参照して説明すると、洗浄方式Aは本発明の内容であり、マイクロバブルに超音波を間欠的に照射し、圧壊させる処理シーケンスである。一方、洗浄方式Bはマイクロバブル発生ノズル103を取り外した場合の処理シーケンスであり、マイクロバブル圧壊と比較することにある。
Next, the cleaning process sequence for evaluating the cleaning method of the present embodiment will be described with reference to FIG. 4. The cleaning method A is the content of the present invention, and ultrasonic waves are intermittently applied to the microbubbles. This is a processing sequence for crushing. On the other hand, the cleaning method B is a processing sequence when the
なお、洗浄ユニット100においては、t1は15秒、t2は60秒の設定である。設定根拠は目視判断ではあるが、t1は10秒程度でマイクロバブルが圧壊(消失)することにあり、t2は30秒程度で元の白濁状態に戻ることにある。
Incidentally, in the
ここで、洗浄方式と目視観察による油剥離現象について説明すると、図5に、テストピースの姿勢は振動子に対して垂直であり、油としては潤滑油を用いた場合の洗浄方式の違いによる油剥離現象の差違を示す。現象をより明確にする為、洗浄液101には市水を用いた。
Here, the cleaning method and the oil peeling phenomenon by visual observation will be described. In FIG. 5, the posture of the test piece is perpendicular to the vibrator, and the oil due to the difference in the cleaning method when lubricating oil is used as the oil. Indicates the difference in the peeling phenomenon. In order to clarify the phenomenon, city water was used as the cleaning
図5において、洗浄方式Aの場合は、まず、油などの汚れに対して、マイクロバブルが大量に付着する。その後、超音波を照射すると、図5に示すごとく、振動子側から液面の方向にめくれる様に、短時間に剥離する。 In FIG. 5, in the case of the cleaning method A, first, a large amount of microbubbles adhere to dirt such as oil. Thereafter, when an ultrasonic wave is irradiated, as shown in FIG. 5, the film is peeled off in a short time so as to be turned from the vibrator side toward the liquid surface.
一方、洗浄方式Bは、一般的超音波洗浄であり、定在波の影響によりムラ状に剥離する。これは古くから知られている現象であり、ワーク揺動機構、あるいは超音波周波数のスウィープ等を組み込んだ洗浄装置が市販されている。洗浄方式Aでは、このような対応策は不要となるメリットがある。 On the other hand, the cleaning method B is a general ultrasonic cleaning, and peels in an uneven state due to the influence of standing waves. This is a phenomenon that has been known for a long time, and a cleaning apparatus incorporating a workpiece swinging mechanism or an ultrasonic frequency sweep is commercially available. The cleaning method A has an advantage that such a countermeasure is unnecessary.
次に、図6にテストピースの姿勢は振動子に対して水平であり、油としては潤滑油を用いた場合の洗浄方式の違いによる油剥離現象の差違を示す。洗浄液101には電解アルカリ性水を用い、処理時間は2分、5分、10分である。
Next, FIG. 6 shows the difference in the oil peeling phenomenon due to the difference in the cleaning method when the posture of the test piece is horizontal to the vibrator and the lubricating oil is used as the oil. Electrolytic alkaline water is used as the cleaning
洗浄方式Aの場合は、いずれも、ムラが観察されない。一方、洗浄方式Bは、いずれの場合も、テストピース中央部にムラが観察される。但し、処理時間が長くなれば程度の軽いムラとなる。 In the case of the cleaning method A, no unevenness is observed. On the other hand, in the cleaning method B, unevenness is observed at the center of the test piece in any case. However, if the processing time is increased, the degree of light unevenness is reduced.
以上の実験的事実から、マイクロバブルと超音波を組み合わせた圧壊利用の洗浄方法は、洗浄均一化に極めて有効であることが証明された。従って、機械的(揺動機構など)、電気的(周波数スウィープなど)対応策が不要となり、安価な装置政策が可能となる。 From the above experimental facts, it has been proved that a crushing cleaning method combining microbubbles and ultrasonic waves is extremely effective for uniform cleaning. Therefore, mechanical (oscillation mechanism, etc.) and electrical (frequency sweep, etc.) countermeasures are not required, and an inexpensive device policy is possible.
次に、脱脂能力について説明すると、図7に、洗浄方式A、油は潤滑油、液温は24〜25℃による洗浄液101(電解アルカリ性水および市水)の脱脂能力を示す。 Next, the degreasing capacity will be described. FIG. 7 shows the degreasing capacity of the cleaning liquid 101 (electrolytic alkaline water and city water) when the cleaning method A, the oil is lubricating oil, and the liquid temperature is 24 to 25 ° C.
目視観察によるムラは、いずれも、問題ないが、脱脂能力については明確な差違がある。電解アルカリ性水の場合の臨界表面張力は50〜52mN/m程度となり、残留油性物質量(相対値)は、図1によれば1.5以下となる。極めて満足できる。市水の場合は、濡れ指数標準液50mN/mが濡れないことから、洗浄液101としては好ましくない。
Any unevenness by visual observation is not a problem, but there is a clear difference in degreasing ability. In the case of electrolytic alkaline water, the critical surface tension is about 50 to 52 mN / m, and the amount of residual oily substance (relative value) is 1.5 or less according to FIG. Very satisfied. In the case of city water, since the wetting index
このように、電解アルカリ性水、マイクロバブル、超音波を組み合わせた洗浄方法は非常に優れたものである。但し、処理時間が、若干長時間を必要とする欠点がある。従って、本洗浄方法はバッチ式洗浄装置に組み込むことを最適とするが、処理時間が許容できるのであれば、当然、枚葉式洗浄装置にも組み込むことはできる。しかしながら、一般的に、枚葉式洗浄装置の場合は、秒単位の処理時間でなければ、装置としての商品価値が低くなる。 Thus, the cleaning method combining electrolytic alkaline water, microbubbles, and ultrasonic waves is very excellent. However, there is a drawback that the processing time requires a little longer time. Therefore, this cleaning method is optimally incorporated into a batch type cleaning apparatus, but of course, it can also be incorporated into a single wafer type cleaning apparatus if the processing time is acceptable. However, in general, in the case of a single wafer cleaning apparatus, the commercial value of the apparatus is low unless the processing time is in seconds.
(第1の形態)
本発明の洗浄装置の実施例の第1の形態について図8を参照して説明すると、本形態の洗浄装置は、被洗浄物を洗浄するための洗浄ユニットと、被洗浄液に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニットと、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニットを具備した洗浄装置において、洗浄ユニットとして、前述した洗浄ユニットを用いたことを特徴としている。即ち、電解アルカリ性水を洗浄水として用いるとともに、マイクロバブル、超音波を組み合わせた洗浄方法を実施するための洗浄ユニットを組み込んだ洗浄装置としている。
(First form)
The first embodiment of the embodiment of the cleaning apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 8. The cleaning apparatus of the present embodiment removes a cleaning unit for cleaning an object to be cleaned and a cleaning liquid adhering to the liquid to be cleaned. In the cleaning apparatus provided with the rinsing unit for carrying out and the drying unit for draining and drying the object to be processed, the above-described cleaning unit is used as the cleaning unit. That is, the cleaning apparatus incorporates a cleaning unit for performing a cleaning method using a combination of microbubbles and ultrasonic waves while using electrolytic alkaline water as cleaning water.
そして、本形態は、ワークが搭載されているカゴあるいはカセットを移載しながら、洗浄処理を行なうバッチ式洗浄装置としており、一般工業部品及び無機アルカリが微量に含有する洗浄液が許せる分野の、比較的小形な基板の低環境負荷洗浄処理に最適である。 And this form is a batch type cleaning device that performs a cleaning process while transferring a basket or cassette on which a workpiece is mounted. Ideal for low environmental load cleaning treatment of small-sized substrates.
基本構成200は、ローダ200−1、洗浄ユニット200−2、リンスユニット200−3、乾燥ユニット200−4、アンローダ200−5、移載機200−6である。本発明の洗浄ユニットは、洗浄ユニット200−2に組み込まれる。
The
リンスユニット200−3は、純水による洗浄液のリンスを目的とするが、クイックダンプ、スプレー、シャワー等の既存の技術を、単独あるいは組み合わせた内容で製作する。乾燥ユニット200−4についても、真空乾燥、熱風乾燥等の既存の技術を利用して製作する。 The rinsing unit 200-3 is intended to rinse the cleaning liquid with pure water, but is manufactured with existing technology such as quick dump, spray, shower, etc., alone or in combination. The drying unit 200-4 is also manufactured using existing techniques such as vacuum drying and hot air drying.
洗浄ユニット200−2は、超音波振動子202およびマイクロバブル発生ノズル203を取り付けたオーバーフロー形式の洗浄槽201と、電解アルカリ性水215の循環およびこれに空気を含有させる為のポンプ205と、電解アルカリ性水215を常温に温度調節する熱交換器206および恒温水循環ユニット207と、循環系を最適に成立させる為のバッファ槽204と、これに流入してくる、洗浄槽201からの汚れ(油分、パーティクル等)を除去する為の、汚れ回収ユニット214と、電解アルカリ性水供給ユニット213の構成で製作する。
The cleaning unit 200-2 includes an overflow
なお、この供給ユニットに替えて、電解アルカリ性水製造装置を配置しても構わない。また、前記した超音波振動子202は投げ込み式のものを使用しても構わない。更に、マイクロバブル発生ノズル203は、種類により循環系を最適な流量、圧力に調節する必要がある。その為に、水流量検知器208、圧力検知器209、210、空気流量検知器211、減圧検知器212を具備する。このような構成の洗浄装置は、洗浄力があり、低環境負荷タイプとなる。
Instead of this supply unit, an electrolytic alkaline water production apparatus may be arranged. The
環境に対する負荷は、洗浄ユニット200−2では、マイクロバブル電解アルカリ性水を常温、循環系としている為、汚れ回収ユニット214から発生する少量の油分などだけである。ここで、汚れ回収は、既存の技術である、コアレッサー、UF膜方式等を適用することで対応できる。リンスユニット200−3からは、大量のリンス液が排出される。電解アルカリ性水原液は微量の無機アルカリが含有されているだけである。リンス工程では被処理物に残存しているこの原液が、残存液からみれば大量の純水でリンス・希釈される。このことから、水質汚濁防止法排水基準をクリアした排水となる。
The load on the environment is only a small amount of oil generated from the
(第2の形態)
本発明の洗浄装置の実施例の第2の形態について図9を参照して説明すると、本形態の洗浄装置も、前述の第1の形態と同様に、被洗浄物を洗浄するための洗浄ユニットと、被洗浄液に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニットと、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニットを具備した洗浄装置において、洗浄ユニットとして、前述した洗浄ユニットを用いたことを特徴としている。
(Second form)
The second embodiment of the embodiment of the cleaning apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 9. The cleaning apparatus of the present embodiment is also a cleaning unit for cleaning an object to be cleaned, as in the first embodiment. In the cleaning apparatus including the rinsing unit for removing the cleaning liquid adhering to the cleaning liquid and the drying unit for draining and drying the object to be processed, the above-described cleaning unit is used as the cleaning unit.
そして、第2の形態では、ワークを水平あるいは垂直の姿勢で移載しながら、洗浄処理を行なう枚葉式洗浄装置であり、比較的大形なガラス基板、石英基板、セラミック基板等の低環境負荷洗浄処理に最適である。 The second embodiment is a single wafer cleaning apparatus that performs a cleaning process while transferring a workpiece in a horizontal or vertical posture, and is a low environment such as a relatively large glass substrate, quartz substrate, or ceramic substrate. Ideal for load-cleaning processes.
基本構成300は、ローダ300−1、洗浄ユニット300−2、リンスユニット300−3、乾燥ユニット300−4、アンローダ300−5、移載機300−6、ローラ搬送機構300−7である。本発明の洗浄ユニットは、洗浄ユニット300−2に組み込まれるが、その内容は第1の形態と同一である。このような形態の場合、リンス以降はローラ搬送が一般的である。従って、リンスユニット300−3は、純水による、スプレー、シャワー等の既存の技術を、単独あるいは組合わせた内容で製作する。乾燥ユニット300−4についても既存の技術であるエアナイフ方式等で製作する。
The
尚、洗浄ユニット300−2において、ワークが水平姿勢の場合は、洗浄槽201で下降、上昇させる時は、ワークを傾斜姿勢にすれば、スムーズな動作を確保できる。
In the cleaning unit 300-2, when the workpiece is in a horizontal posture, when the workpiece is lowered and raised in the
本発明は、電解アルカリ性水、マイクロバブル、及び超音波を組み合わせたことを特徴とし、それにより、各種被処理物に対して、脱脂およびパーティクル除去などの洗浄力、および、洗浄の均一性を格段に向上させることを可能にしているため、無機アルカリが微量に含有する洗浄液を製造工程の洗浄プロセスに適用することが許せる分野の各種基板、および、機械加工部品等のような一般工業部品の、低環境負荷対応の洗浄の全般に適用可能である。 The present invention is characterized by a combination of electrolytic alkaline water, microbubbles, and ultrasonic waves, thereby significantly improving the cleaning power such as degreasing and particle removal and the uniformity of cleaning for various objects to be processed. Various industrial substrates such as machined parts, etc., in various fields where it is allowed to apply a cleaning liquid containing a trace amount of inorganic alkali to the cleaning process of the manufacturing process. Applicable to general cleaning with low environmental impact.
100 洗浄ユニット
101 洗浄液
102 超音波洗浄槽
103 マイクロバブル発生ノズル
104 ポンプ
105 熱交換器
106 恒温水循環装置
107 水用流量計
108 空気用流量計
109、110 ボールバルブ
111 ニードルバルブ
112、113 圧力計
200 バッチ式洗浄装置基本構成
201 洗浄槽
202 超音波振動子
203 マイクロバブル発生ノズル
204 バッファ槽
205 ポンプ
206 熱交換器
207 恒温水循環ユニット
208 水流量検知器
209、210 圧力検知器
211 空気流量検知器
212 減圧検知器
213 電解アルカリ性水供給ユニット
214 汚れ回収ユニット
215 電解アルカリ性水
300 枚葉式洗浄装置基本構成
DESCRIPTION OF
Claims (4)
洗浄液としての電解アルカリ性水を内部に蓄えるための洗浄槽(102)と、
該洗浄槽(102)内にマイクロバブルを発生させるためのマイクロバブル発生ノズル(103)と、
前記洗浄槽(102)の内部に蓄えた電解アルカリ性水中に超音波を照射可能な超音波振動子と、を具備したことを特徴とする洗浄ユニット。 A cleaning unit for carrying out the cleaning method according to claim 1 or 2,
A cleaning tank (102) for storing electrolytic alkaline water as a cleaning liquid therein;
A microbubble generating nozzle (103) for generating microbubbles in the cleaning tank (102);
A cleaning unit comprising: an ultrasonic vibrator capable of irradiating ultrasonic waves in electrolytic alkaline water stored in the cleaning tank (102).
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