JP2023167868A - Ultrasonic water injection nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波水噴射ノズルに関する。 The present invention relates to an ultrasonic water jet nozzle.
超音波が伝播した超音波水を噴射して洗浄物を洗浄する超音波水噴射ノズルでは、特許文献1に開示のように、水を一時的に溜める溜め部に、超音波振動板を配置している。この超音波振動板に高周波電力を供給して、超音波が伝播した水を溜め部から噴射して、洗浄を実施している。 In an ultrasonic water injection nozzle that cleans objects by spraying ultrasonic water propagated by ultrasonic waves, an ultrasonic diaphragm is disposed in a reservoir for temporarily storing water, as disclosed in Patent Document 1. ing. Cleaning is performed by supplying high-frequency power to this ultrasonic diaphragm and spraying water into which ultrasonic waves have propagated from a reservoir.
超音波水噴射ノズルは、洗浄物の洗浄以外に、特許文献2に開示のように、インゴットからのワークの剥離にも用いられる。
The ultrasonic water jet nozzle is used not only for cleaning the object to be washed, but also for peeling a workpiece from an ingot, as disclosed in
洗浄力および剥離力を高めるために、大きな振幅の超音波振動を水に伝播させることが考えられる。そして、超音波振動の振幅を大きくするために、超音波振動板に流れる電流量を多くすることが考えられる。しかし、超音波振動板に流れる電流量は、超音波振動板の構造によって制限される。このため、超音波振動板に印加する高周波電力を大きくすることだけでは、超音波振動板に流れる電流量を多くすること、すなわち、超音波振動の振幅を大きくすることは困難である。 In order to increase the cleaning and stripping power, it is conceivable to propagate large amplitude ultrasonic vibrations into the water. In order to increase the amplitude of ultrasonic vibrations, it is conceivable to increase the amount of current flowing through the ultrasonic diaphragm. However, the amount of current flowing through the ultrasonic diaphragm is limited by the structure of the ultrasonic diaphragm. Therefore, it is difficult to increase the amount of current flowing through the ultrasonic diaphragm, that is, to increase the amplitude of the ultrasonic vibration, simply by increasing the high-frequency power applied to the ultrasonic diaphragm.
しがって、本発明の目的は、超音波水噴射ノズルにおける超音波振動の振幅量を大きくすることにある。 Therefore, an object of the present invention is to increase the amplitude of ultrasonic vibration in an ultrasonic water injection nozzle.
本発明の超音波水噴射ノズル(本超音波水噴射ノズル)は、被対象物に超音波振動が伝播した超音波水を噴射する超音波水噴射ノズルであって、高周波電力を受けて超音波振動を発振するドーム型の超音波振動板と、該超音波振動板の外周部分を支持し、該超音波振動板の凹んだ凹面側に一時的に水を溜める水溜部と、該水溜部に水を供給する水供給口と、該超音波振動板の該凹面に対向し該水溜部内の水を噴射する噴射口と、を備え、該超音波振動板は、凸面側の中央に配置された円形プラス電極と、該円形プラス電極の外側に環状の隙間を空けて配置された環状プラス電極と、該凹面側に接続されたマイナス電極とを備え、該円形プラス電極と該マイナス電極とが第1高周波電源に接続されているとともに、該環状プラス電極と該マイナス電極とが第2高周波電源に接続されており、該円形プラス電極および該環状プラス電極に高周波電力を供給することによって該超音波振動板を振動させ、該噴射口から超音波水を噴射する。
本超音波水噴射ノズルは、該超音波振動板の外周から外側に張り出した増幅板と、該増幅板を支持して、該水溜部を形成するケースとを備えてもよい。
The ultrasonic water injection nozzle of the present invention (this ultrasonic water injection nozzle) is an ultrasonic water injection nozzle that injects ultrasonic water in which ultrasonic vibrations are propagated to a target object, and receives high frequency power to generate ultrasonic waves. A dome-shaped ultrasonic diaphragm that oscillates vibrations; a water reservoir that supports the outer circumference of the ultrasonic diaphragm and temporarily stores water on the concave side of the ultrasonic diaphragm; The ultrasonic diaphragm is provided with a water supply port for supplying water, and an injection port that faces the concave surface of the ultrasonic diaphragm and injects water in the water reservoir, and the ultrasonic diaphragm is arranged at the center of the convex surface side. A circular positive electrode, an annular positive electrode arranged with an annular gap on the outside of the circular positive electrode, and a negative electrode connected to the concave side, wherein the circular positive electrode and the negative electrode The annular positive electrode and the negative electrode are connected to a second high frequency power source, and the ultrasonic wave is generated by supplying high frequency power to the circular positive electrode and the annular positive electrode. The diaphragm is vibrated and ultrasonic water is injected from the injection port.
The present ultrasonic water injection nozzle may include an amplification plate projecting outward from the outer periphery of the ultrasonic diaphragm, and a case that supports the amplification plate and forms the water reservoir.
本超音波水噴射ノズルは、超音波振動板の円形プラス電極および環状プラス電極に高周波電力を供給することによって、超音波振動板を振動させ、噴射口から超音波水を噴射するように構成されている。すなわち、本超音波水噴射ノズルでは、円形プラス電極およびマイナス電極と、環状プラス電極およびマイナス電極との2対の電極を介して、超音波振動板に高周波電力を供給している。これにより、1対の電極のみを用いる場合に比して、超音波振動板に流れる電流量を多くすることが可能となる。したがって、超音波水に伝播される超音波振動板の超音波振動の振幅量を、大きくすることができる。 This ultrasonic water injection nozzle is configured to vibrate the ultrasonic diaphragm by supplying high frequency power to the circular positive electrode and the annular positive electrode of the ultrasonic diaphragm, and to inject ultrasonic water from the injection port. ing. That is, in this ultrasonic water injection nozzle, high frequency power is supplied to the ultrasonic diaphragm through two pairs of electrodes: a circular positive electrode and a negative electrode, and an annular positive electrode and a negative electrode. This makes it possible to increase the amount of current flowing through the ultrasonic diaphragm compared to the case where only one pair of electrodes is used. Therefore, it is possible to increase the amplitude of the ultrasonic vibration of the ultrasonic diaphragm that is propagated to the ultrasonic water.
このため、本超音波水噴射ノズルを用いて被対象物であるインゴットからワークを剥離する際、剥離されるワークに大きな超音波振動を与えることができるので、ワークを短時間で剥離することができる。また、本超音波水噴射ノズルを用いて被対象物であるワークを洗浄する際には、洗浄時間を短縮することが可能となるとともに、ワークから大きな汚れを除去することができる。 Therefore, when peeling a workpiece from an ingot as a target object using this ultrasonic water jet nozzle, large ultrasonic vibrations can be applied to the workpiece to be peeled off, so the workpiece can be peeled off in a short time. can. Furthermore, when cleaning a workpiece using the ultrasonic water jet nozzle, it is possible to shorten the cleaning time and remove large amounts of dirt from the workpiece.
図1は、本実施形態に係る超音波水噴射装置1の構成を示す斜視図である。本実施形態では、超音波水噴射装置1は、図2に示す被対象物としてのインゴット100に超音波水を噴射して、インゴット100からワーク107を剥離するために用いられる。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an ultrasonic water injection device 1 according to this embodiment. In this embodiment, the ultrasonic water injection device 1 is used to inject ultrasonic water onto an
インゴット100は、たとえばSiCから形成されており、円柱形状を有している。インゴット100は、その表面101側に、図示しないレーザ加工装置によって形成された剥離層105を有している。超音波水噴射装置1では、この剥離層105を基点に、インゴット100からワーク107を剥離する。
超音波水噴射装置1は、図1および図2に示すように、インゴット100を保持する保持テーブル10と、超音波水を噴射する超音波水噴射ノズル2と、超音波水噴射ノズル2をインゴット100に対して相対移動させる移動機構4と、超音波水噴射装置1の動作を制御する制御部70と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic water injection device 1 includes a holding table 10 that holds an
インゴット100は、図2に示すように、裏面102側から保持テーブル10によって保持される。保持テーブル10は、円板状の保持部11と、保持部11を支持する枠体12とを備える。保持部11は、ポーラス材からなる板であり、枠体12の上面と面一に形成された保持面13を有する。保持部11が図示しない吸引源に連通されることにより、吸引源の吸引力が保持面13に伝達される。これにより、保持テーブル10は、保持面13によって、インゴット100を吸引保持することができる。
The
また、保持テーブル10は、エアシリンダ等からなる図示しない昇降機構によって、上下方向に移動可能に構成されている。この昇降機構は、保持テーブル10を上昇させて、保持テーブル10を、インゴット100の搬入・搬出高さ位置に位置付ける。また、昇降機構は、インゴット100を保持した状態の保持テーブル10を下降させて、保持テーブル10を、筐体14内における剥離作業高さ位置に位置付ける。
Further, the holding table 10 is configured to be movable in the vertical direction by a lifting mechanism (not shown) including an air cylinder or the like. This elevating mechanism raises the holding table 10 and positions the holding table 10 at a height position for carrying in and carrying out the
保持テーブル10は、図1に示す筐体14の内部空間に収容されている。筐体14は、保持テーブル10を囲繞する外側壁120と、底板122とを備えている。底板122は、外側壁120の下部に一体的に連接されており、中央に、スピンドル41が挿通される挿通孔(図示せず)を有する。
なお、図1においては、筐体14の外側壁120の一部を切欠いて、筐体14の内部を示している。
The holding table 10 is housed in the internal space of the
Note that in FIG. 1, a part of the
筐体14は、複数の脚部124により支持されている。脚部124の上端は、底板122の下面に固定されている。底板122には、図示しない排水口が、厚み方向に貫通形成されている。この排水口には、使用された水を筐体14の外部に排出するための部材(ドレンホース等)が接続されている。
The
移動機構4は、超音波水噴射ノズル2を、保持テーブル10に保持されているインゴット100の表面101に対して、この面に平行に相対的に移動させる。移動機構4は、図2に示すように、保持部11に保持されたインゴット100を回転させる回転機構40と、超音波水噴射ノズル2を水平方向(XY面(表面101)に平行な方向)に移動させるスライド機構44と、を備える。
The
回転機構40は、保持テーブル10の下側に配設されている。回転機構40は、保持部11に保持されたインゴット100を、保持部11の中心を通る回転軸A1を中心に回転させる。回転機構40は、スピンドル41と、スピンドル41を回転駆動するスピンドルモータ42と、エンコーダ43とを備えている。
The
スピンドル41は、その上端が保持テーブル10における枠体12の下面に固定されており、Z軸方向に延びている。スピンドルモータ42は、スピンドル41の下端側に連結されている。スピンドルモータ42が、矢印R2に示すようにスピンドル41を回転させることにより、保持テーブル10が回転される。これにより、保持テーブル10に保持されているインゴット100が回転される。エンコーダ43は、スピンドルモータ42の回転角度を検知することにより、保持テーブル10の回転角度を検知する。
The
スライド機構44は、超音波水噴射ノズル2を、インゴット100の表面101に平行な方向である水平方向に旋回移動させるように構成されている。
The
スライド機構44は、水平方向に延びる旋回アーム45、旋回アーム45を支持して回転する旋回シャフト48、旋回シャフト48の下端側に連結された旋回モータ46、および、旋回モータ46の回転角度を検知するためのエンコーダ47を備えている。
The
旋回シャフト48は、図1に示すように、筐体14の底板122に、図示しないベアリング等を介して立設されている。旋回シャフト48は、その先端によって旋回アーム45の基端側を支持している。旋回アーム45の先端側には、超音波水噴射ノズル2が配設されている。旋回モータ46は、旋回シャフト48を回転させることにより、旋回アーム45を旋回移動させる。エンコーダ47は、旋回モータ46の回転角度を検知することにより、旋回アーム45の先端に配設された超音波水噴射ノズル2の水平方向における位置を検知する。
As shown in FIG. 1, the
超音波水噴射ノズル2は、被対象物に超音波振動が伝播した超音波水を噴射する。本実施形態では、図2に示すように、超音波水噴射ノズル2は、被対称物であるインゴット100に超音波水を噴射して、インゴット100からワーク107を剥離する。図2および図3に示すように、超音波水噴射ノズル2は、水源60から供給される水500を一時的に溜めるケース20、ケース20の下面に形成された噴射口241、および、噴射口241に対向してケース20内に配設される超音波振動板3を備えている。
The ultrasonic
ケース20は、底板21と、底板21にZ軸方向において対向する天板22と、底板21と天板22とを連結する略円筒状の側壁23とを備えている。天板22の上面に、図1に示した旋回アーム45の先端が固定されている。
The
ケース20内は、超音波振動板3によって、上下の2部屋、すなわち、超音波振動板3よりも上側の第一室221と、超音波振動板3よりも下側の第二室222とに区画されている。下側の第二室222の側壁23には、水供給口231が貫通形成されている。
The inside of the
水供給口231は、ケース20内における超音波振動板3と噴射口241との間である第二室222に水500を供給するために用いられる。この水供給口231は、可撓性を備える樹脂チューブ等を介して、水源60に連通されている。水源60は、ポンプ等を備え、純水などの水500を供給するように構成されている。水源60から供給される水500は、ケース20の第二室222内に、一時的に溜められる。
The
底板21には、-Z方向側に突き出るノズル部24が形成されている。ノズル部24は、先端に向かうにつれて、徐々に縮径されている。そして、ノズル部24は、先端に、ケース20の第二室222内の水500を噴射する噴射口241を備えている。なお、ノズル部24は、噴射口241に向けて縮径されていない形状であってもよい。
A
円板の超音波振動板3は、ケース20内において、噴射口241に対向する位置に配置されている。超音波振動板3は、上面視で円形のドーム型に形成されており、噴射口241に対向する面である下面が凹んでいる凹球面板である。すなわち、噴射口241は、超音波振動板3の凹んだ凹面に対向するように配置されている。
The disc-shaped
この超音波振動板3は、高周波電力を受けて超音波振動を発振するように構成されている。超音波振動板3は、図3に示すように、ケース20の第二室222内に溜められた水500に、超音波振動600を伝播する。
This
超音波振動板3は、図3に示すように、凹球面板状のドーム部30と、ドーム部30の外周縁から径方向に外側に張り出したツバ部31とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
ドーム部30は、圧電板、たとえば、セラミックスの一種であるピエゾ素子から構成されている。ドーム部30の下面261は超音波振動板3の凹面を形成している一方、ドーム部30の上面262は超音波振動板3の凸面を形成している。
The
超音波振動板3における円環板状のツバ部31は、ドーム部30と一体形成されており、ドーム部30の外周縁から、径方向に外側に、一体的に張り出している。このツバ部31は、ドーム部30と同様に、ピエゾ素子等で構成されている。
The annular plate-shaped
また、図3および図4に示すように、超音波振動板3は、ドーム部30の上面262側に、上面262の中央に配置された円形プラス電極36、円形プラス電極36の外側に環状の隙間を空けて配置された環状プラス電極37、および、ドーム部30の下面261に接続されたマイナス電極端子38を備えている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
環状プラス電極37は、円形プラス電極36を環状の隙間を空けて同心円状に囲むように、ドーム部30の上面262に配置されている。
マイナス電極端子38は、環状プラス電極37の外側に環状の隙間を空けて、ツバ部31の上面に、環状に配置されている。マイナス電極端子38は、図3に示すように、ドーム部30の下面261を覆うように形成されたマイナス電極39に、電気的に接続されている。
マイナス電極39は、ドーム部30の下面261に接続されており、たとえば、金属層からなる。マイナス電極39の外周部分は、ツバ部31の外周縁を回り込んで、ツバ部31の下面および上面を覆うように形成されている。そして、マイナス電極端子38が、マイナス電極39の外周部分に覆われたツバ部31の上面に形成されることにより、マイナス電極端子38とマイナス電極39とが、電気的に接続されている。なお、図4では、マイナス電極39の描画を省略している。
The annular
The
The
また、図2および図3に示すように、超音波振動板3の円形プラス電極36と、マイナス電極39に接続されたマイナス電極端子38とには、第1高周波電源91が接続されている。第1高周波電源91は、円形プラス電極36およびマイナス電極端子38を介して、第1高周波電力を超音波振動板3に供給する。これにより、超音波振動板3の全体が、第1高周波電力によって超音波振動する。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a first high-
一方、超音波振動板3の環状プラス電極37と、マイナス電極39に接続されたマイナス電極端子38とには、第2高周波電源92が接続されている。第2高周波電源92は、環状プラス電極37およびマイナス電極端子38を介して、第2高周波電力を超音波振動板3に供給する。これにより、超音波振動板3の全体が、第2高周波電力によって超音波振動する。
On the other hand, a second high-
なお、第2高周波電力は、第1高周波電力と同一の周波数および振幅を有する電力であってもよいし、第1高周波電力とは異なる周波数および振幅を有する電力であってもよい。 Note that the second high frequency power may be power having the same frequency and amplitude as the first high frequency power, or may be power having a frequency and amplitude different from the first high frequency power.
超音波振動板3の超音波振動は、超音波振動板3の凹面状の下面261から、ケース20の第二室222内に一時的に溜められた水500に向けて、超音波振動600として輻射される。すなわち、本実施形態では、下面261は、超音波振動600を輻射する輻射面となる。
The ultrasonic vibrations of the
また、超音波水噴射ノズル2は、超音波振動板3のツバ部31の外周から外側に張り出した増幅板32を備えている。この増幅板32は、その外周部分の端部がケース20の第二室222における側壁23に支持されていて、ドーム部30をケース20内で中空固定している。増幅板32は、側壁23に支持されていない部分によって、超音波振動600を増幅させる。
Further, the ultrasonic
このように、ケース20の第二室222は、超音波振動板3の外周部分であるツバ部31を増幅板32を介して支持しており、超音波振動板3の凹んだ凹面側に一時的に水を溜める水溜部として機能する。すなわち、ケース20は、増幅板32を支持して、水溜部である第二室222を形成するように構成されている。
In this way, the
図1に示した制御部70は、制御プログラムに従って演算処理を行うCPU、および、メモリ等の記憶媒体等を備えている。制御部7は、各種の処理を実行し、超音波水噴射装置1の各構成要素を統括制御する。たとえば、制御部70は、超音波水噴射装置1の各部材を制御して、保持テーブル10に保持されているインゴット100からワーク107を剥離する剥離動作を実施する。
The
以下に、超音波水噴射装置1による剥離動作について説明する。 The peeling operation by the ultrasonic water injection device 1 will be explained below.
まず、作業者は、図2に示すように、インゴット100の中心が保持テーブル10の保持面13の中心におおよそ合致するように、保持面13上に保持テーブル10を載置する。その後、制御部70が、図示しない吸引源を作動させて、吸引力を保持面13に伝達する。これにより、保持テーブル10の保持面13が、インゴット100の裏面102を吸引保持する。
First, the operator places the holding table 10 on the holding
その後、制御部70が、回転機構40を制御して、インゴット100を保持している保持テーブル10を、矢印R2方向に回転させる。また、制御部70は、スライド機構44の旋回モータ46を制御して、旋回シャフト48を、矢印R1方向に回転させる。これにより、旋回アーム45が旋回移動されて、超音波水噴射ノズル2が、保持テーブル10の外側の退避位置からインゴット100の上方に移動され、超音波水噴射ノズル2の噴射口241が、インゴット100の表面101に対向する。
Thereafter, the
その後、制御部70は、水源60からの水500の送出を開始する。水500は、水供給口231を通り、超音波水噴射ノズル2におけるケース20の第二室222に、一時的に溜められる。
After that, the
ケース20の第二室222内に所定量の水500が溜められていき、第二室222内の圧力が上昇すると、水500が、噴射口241から下方に向かって噴射される。なお、水源60から水500が供給され続けることで、第二室222内における水500の量は、所定量に維持される。
When a predetermined amount of
また、この際、制御部70は、第1高周波電源91を制御して、超音波振動板3における円形プラス電極36とマイナス電極端子38に接続されたマイナス電極39と(図3参照)に、第1高周波電力を供給する。さらに、制御部70は、第2高周波電源92を制御して、超音波振動板3における環状プラス電極37とマイナス電極端子38に接続されたマイナス電極39とに、第2高周波電力を供給する。
Also, at this time, the
これにより、第1高周波電力および第2高周波電力によって、所定の周波数で電圧の印加のオンとオフとが繰り返され、ドーム部30に、上下方向における伸縮運動が発生する。そして、この伸縮運動が、機械的な超音波振動となる。つまり、第1高周波電力および第2高周波電力は同じ周波数で供給している。
As a result, voltage application is repeatedly turned on and off at a predetermined frequency using the first high-frequency power and the second high-frequency power, and the
これにより、ドーム部30を含む超音波振動板3の全体が、水500を超音波振動させる。すなわち、超音波振動板3から、ケース20の第二室222に一時的に溜められた水500に、増幅板32によって増幅された超音波振動600が伝播される。水500に伝播された超音波振動600は、噴射口241に向かって集中する。すなわち、超音波振動600の集束点が、噴射口241の近傍に形成される。
Thereby, the entire
このような超音波振動の伝播により、ノズル部24の噴射口241から外部に向かって、超音波振動600が伝播した水である超音波水501が噴射される。本実施形態では、図2に示すように、ノズル部24の噴射口241から、インゴット100におけるワーク107が生成される側の端面である表面101に向かって、超音波水501が噴射される。
Due to the propagation of such ultrasonic vibrations,
また、この際、制御部70は、インゴット100と超音波水噴射ノズル2とを、インゴット100の表面101に平行な方向に相対的に移動させる。本実施形態では、旋回モータ46によって旋回アーム45が旋回されることにより、超音波水噴射ノズル2が、保持テーブル10とともに回転しているインゴット100の上方を、インゴット100の中心と外周縁との間を往復するように旋回移動する。これにより、インゴット100の表面101の全面に、超音波水501が噴射される。
Also, at this time, the
このような超音波水501の噴射により、インゴット100の剥離層105を界面として、インゴット100から、板状物であるワーク107が剥離される。また、超音波水501の噴射により、インゴット100の表面101が洗浄される。
By such jetting of the
ワーク107が剥離された後、制御部70は、図示しない搬送部材を用いてワーク107を保持し、超音波水噴射装置1の外部に搬送させる。
After the
以上のように、本実施形態にかかる超音波水噴射ノズル2は、超音波振動板3における円形プラス電極36に第1高周波電力を供給するとともに、環状プラス電極37に第2高周波電力を供給することによって、超音波振動板3を振動させ、噴射口241から超音波水を噴射するように構成されている。
As described above, the ultrasonic
すなわち、超音波水噴射ノズル2では、円形プラス電極36およびマイナス電極39と、環状プラス電極37およびマイナス電極39との2対の電極を介して、超音波振動板3に高周波電力を供給している。これにより、1対の電極のみを用いる場合に比して、超音波振動板3に流れる電流量を多くすること(たとえば2倍に増やすこと)が可能となる。したがって、超音波水501に伝播される超音波振動板3の超音波振動600の振幅量を、大きくすることができる。その結果、インゴット100の剥離層105に、大きな超音波振動を与えることができる。このため、剥離層105を界面として、インゴット100から、ワーク107を短時間で剥離することができる。
That is, in the ultrasonic
なお、制御部70は、円形プラス電極36およびマイナス電極39に印加される第1高周波電力の周期と、環状プラス電極37およびマイナス電極39に印加される第2高周波電力の周期とを一致させることが好ましい。これにより、第1高周波電力および第2高周波電力によって振動される超音波振動板3の振幅量を、良好に大きくすることができるので、超音波振動600の振幅量を容易に大きくすることができる。
Note that the
また、本実施形態では、超音波振動600を発生する超音波振動板3が、ケース20の側壁23に、増幅板32を介して保持されている。このため、超音波振動板3に高周波電力を供給した際に、超音波振動板3が振動しやすくなる。これにより、水500に、効果的に、増幅板32によって増幅された大きな振幅の超音波振動600を伝播させることができる。
Further, in this embodiment, an
なお、本実施形態では、超音波振動板3のドーム部30およびツバ部31は、ピエゾ素子で構成されている。これに関し、ドーム部30およびツバ部31は、ピエゾ素子以外の振動体から構成されていてもよい。
Note that in this embodiment, the
また、インゴット100の表面101に噴射口241から超音波水501を噴射してワーク107を剥離する際には、インゴット100の厚さによらず、噴射口241とインゴット100の表面101との距離を一定にすることが好ましい。このために、保持テーブル10を昇降させる昇降機構を用いてもよい。あるいは、超音波水噴射装置1の移動機構4が、超音波水噴射ノズル2を昇降させるノズル昇降機構を備え、このノズル昇降機構によって超音波水噴射ノズル2を昇降させてもよい。
Furthermore, when the
また、超音波水噴射装置1は、被対象物としてのワークを洗浄する洗浄装置として機能することもできる。このワークは、たとえば、インゴット100から剥離されたワーク107であってもよい。この場合、保持テーブル10によって保持されたワークの上面に、超音波水噴射ノズル2から超音波水を噴射することによって、このワークの上面を洗浄することができる。超音波水噴射装置1では、ワークに大きな振幅の超音波振動を与えることができるので、洗浄時間を短縮することが可能となるとともに、ワークから大きな汚れを除去することが可能である。
Further, the ultrasonic water injection device 1 can also function as a cleaning device that cleans a workpiece as a target object. This work may be, for example, the
また、本実施形態では、超音波水噴射装置1が、第1高周波電源91および第2高周波電源92の2つの高周波電源を備えている。これに関し、第1高周波電源91および第2高周波電源92は、第1高周波電力および第2高周波電力を個別に出力することの可能な1つの電源であってもよい。
Further, in this embodiment, the ultrasonic water injection device 1 includes two high-frequency power sources, a first high-
1:超音波水噴射装置、2:超音波水噴射ノズル、3:超音波振動板、4:移動機構、
10:保持テーブル、11:保持部、12:枠体、13:保持面、14:筐体、
20:ケース、21:底板、22:天板、23:側壁、24:ノズル部、
30:ドーム部、31:ツバ部、32:増幅板、
36:円形プラス電極、37:環状プラス電極、38:マイナス電極端子、39:マイナス電極、
40:回転機構、41:スピンドル、42:スピンドルモータ、43:エンコーダ、
44:スライド機構、45:旋回アーム、46:旋回モータ、47:エンコーダ、
48:旋回シャフト、60:水源、70:制御部、91:第1高周波電源、
92:第2高周波電源、100:インゴット、101:表面、102:裏面、
105:剥離層、107:ワーク、120:外側壁、122:底板、124:脚部、
221:第一室、222:第二室、231:水供給口、241:噴射口、261:下面、
262:上面、500:水、501:超音波水、600:超音波振動
1: Ultrasonic water injection device, 2: Ultrasonic water injection nozzle, 3: Ultrasonic diaphragm, 4: Movement mechanism,
10: Holding table, 11: Holding section, 12: Frame, 13: Holding surface, 14: Housing,
20: Case, 21: Bottom plate, 22: Top plate, 23: Side wall, 24: Nozzle part,
30: Dome part, 31: Collar part, 32: Amplification plate,
36: Circular positive electrode, 37: Annular positive electrode, 38: Negative electrode terminal, 39: Negative electrode,
40: Rotation mechanism, 41: Spindle, 42: Spindle motor, 43: Encoder,
44: Slide mechanism, 45: Swivel arm, 46: Swivel motor, 47: Encoder,
48: Rotating shaft, 60: Water source, 70: Control unit, 91: First high frequency power supply,
92: second high frequency power supply, 100: ingot, 101: front surface, 102: back surface,
105: Peeling layer, 107: Work, 120: Outer wall, 122: Bottom plate, 124: Legs,
221: first chamber, 222: second chamber, 231: water supply port, 241: injection port, 261: bottom surface,
262: Top surface, 500: Water, 501: Ultrasonic water, 600: Ultrasonic vibration
Claims (2)
高周波電力を受けて超音波振動を発振するドーム型の超音波振動板と、
該超音波振動板の外周部分を支持し、該超音波振動板の凹んだ凹面側に一時的に水を溜める水溜部と、該水溜部に水を供給する水供給口と、該超音波振動板の該凹面に対向し該水溜部内の水を噴射する噴射口と、を備え、
該超音波振動板は、凸面側の中央に配置された円形プラス電極と、該円形プラス電極の外側に環状の隙間を空けて配置された環状プラス電極と、該凹面側に接続されたマイナス電極とを備え、
該円形プラス電極と該マイナス電極とが第1高周波電源に接続されているとともに、該環状プラス電極と該マイナス電極とが第2高周波電源に接続されており、
該円形プラス電極および該環状プラス電極に高周波電力を供給することによって該超音波振動板を振動させ、該噴射口から超音波水を噴射する、超音波水噴射ノズル。 An ultrasonic water injection nozzle that injects ultrasonic water in which ultrasonic vibrations are propagated to a target object,
A dome-shaped ultrasonic diaphragm that receives high-frequency power and oscillates ultrasonic vibrations,
a water reservoir portion that supports the outer peripheral portion of the ultrasonic diaphragm and temporarily stores water on the concave side of the ultrasonic diaphragm, a water supply port that supplies water to the water reservoir portion, and the ultrasonic vibration a jetting port facing the concave surface of the plate and jetting water in the water reservoir,
The ultrasonic diaphragm includes a circular positive electrode placed in the center of the convex side, an annular positive electrode placed outside the circular positive electrode with an annular gap, and a negative electrode connected to the concave side. and
The circular positive electrode and the negative electrode are connected to a first high frequency power source, and the annular positive electrode and the negative electrode are connected to a second high frequency power source,
An ultrasonic water injection nozzle that vibrates the ultrasonic diaphragm by supplying high frequency power to the circular positive electrode and the annular positive electrode, and injects ultrasonic water from the injection port.
請求項1記載の超音波水噴射ノズル。 comprising an amplification plate projecting outward from the outer periphery of the ultrasonic diaphragm, and a case supporting the amplification plate and forming the water reservoir;
The ultrasonic water jet nozzle according to claim 1.
Priority Applications (1)
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