JP2791257B2 - 超音波洗浄の評価方法およびその装置 - Google Patents
超音波洗浄の評価方法およびその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は被洗浄物を洗浄する洗
浄液に超音波振動を付与して洗浄する際、その洗浄状態
を評価するための方法および装置に関する。
浄液に超音波振動を付与して洗浄する際、その洗浄状態
を評価するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置や液晶表示装置などの製造工
程においては、種々の微細加工の前後で、半導体ウエハ
や液晶基板などに付着したサブミクロンオ−ダのパ−テ
イクルを洗浄除去する、超音波洗浄が行われる。この洗
浄工程は、半導体装置や液晶表示装置の歩留まりを向上
する上で、極めて重要である。
程においては、種々の微細加工の前後で、半導体ウエハ
や液晶基板などに付着したサブミクロンオ−ダのパ−テ
イクルを洗浄除去する、超音波洗浄が行われる。この洗
浄工程は、半導体装置や液晶表示装置の歩留まりを向上
する上で、極めて重要である。
【０００３】このような洗浄を行う装置として従来より
バッチ式あるいはノズル式の超音波洗浄装置がある。こ
れらの洗浄装置においては、超音波振動子への投入パワ
−を増大させると強力な振動が得られ、洗浄効果が向上
するということが経験的に知られている。
バッチ式あるいはノズル式の超音波洗浄装置がある。こ
れらの洗浄装置においては、超音波振動子への投入パワ
−を増大させると強力な振動が得られ、洗浄効果が向上
するということが経験的に知られている。
【０００４】ところで、実際の洗浄効果は、超音波振動
子から発振された後の音波がどのような強度分布となっ
て被洗浄物に伝播されているかを測定しなければ、正確
に把握することが難しい。つまり、超音波振動子への入
力を増大させるだけでは、その入力に応じて超音波振動
子から発振された音波が被洗浄物にどの様な状態で伝播
されているかが分からないから、洗浄効果を確認するこ
とが困難となる。
子から発振された後の音波がどのような強度分布となっ
て被洗浄物に伝播されているかを測定しなければ、正確
に把握することが難しい。つまり、超音波振動子への入
力を増大させるだけでは、その入力に応じて超音波振動
子から発振された音波が被洗浄物にどの様な状態で伝播
されているかが分からないから、洗浄効果を確認するこ
とが困難となる。
【０００５】そこで、洗浄液に付与された超音波振動を
被洗浄物とほぼ同じ位置で音圧計によって測定し、その
音圧計が受振した音圧（超音波振動）により生じる起電
力で洗浄効果を判定するということが知られている。
被洗浄物とほぼ同じ位置で音圧計によって測定し、その
音圧計が受振した音圧（超音波振動）により生じる起電
力で洗浄効果を判定するということが知られている。
【０００６】そのような測定を行うために市販されてい
る音圧計としては種々の構造のものが知られている。し
かしながら、従来市販されている音圧計では測定できる
振動の周波数が７５ｋＨｚ程度までしか対応できず、い
わゆるＭＨｚ帯域の超音波振動の場合の測定ができなか
った。また、一部のものはＭＨｚ帯域対応としていた
が、精度よく測定することは困難であった。
る音圧計としては種々の構造のものが知られている。し
かしながら、従来市販されている音圧計では測定できる
振動の周波数が７５ｋＨｚ程度までしか対応できず、い
わゆるＭＨｚ帯域の超音波振動の場合の測定ができなか
った。また、一部のものはＭＨｚ帯域対応としていた
が、精度よく測定することは困難であった。
【０００７】他の構造の音圧計としては、所定の周波数
帯域での共振を利用して測定するものがある。しかしな
がら、共振を利用する構造であると、共振周波数帯域で
の測定は確実に行えるものの、その周波数帯域から外れ
た振動の測定感度が急激に低下するため、所定の周波数
帯域以外での測定精度が低下するということが生じるか
ら、広い周波数帯域での測定を正確に行えないというこ
とがある。
帯域での共振を利用して測定するものがある。しかしな
がら、共振を利用する構造であると、共振周波数帯域で
の測定は確実に行えるものの、その周波数帯域から外れ
た振動の測定感度が急激に低下するため、所定の周波数
帯域以外での測定精度が低下するということが生じるか
ら、広い周波数帯域での測定を正確に行えないというこ
とがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は被
洗浄物を超音波洗浄する際、その洗浄状態を正確に評価
する方法や装置が開発されていなかった。
洗浄物を超音波洗浄する際、その洗浄状態を正確に評価
する方法や装置が開発されていなかった。
【０００９】しかも、音圧計が超音波振動を受けること
で発生する電力、つまり総エネルギ量を単に測定しただ
けでは、超音波振動子への入力波形がパルス波と連続波
のように異なった場合、音圧計が検出する総エネルギ量
と実際の洗浄効果とが一致しないということがある。
で発生する電力、つまり総エネルギ量を単に測定しただ
けでは、超音波振動子への入力波形がパルス波と連続波
のように異なった場合、音圧計が検出する総エネルギ量
と実際の洗浄効果とが一致しないということがある。
【００１０】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、被洗浄物を超音波洗浄す
る際、その洗浄状態を正確に評価できるようにした評価
方法およびその装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、被洗浄物を超音波洗浄す
る際、その洗浄状態を正確に評価できるようにした評価
方法およびその装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は超音波振動子
に投入される電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流との積
のピ−ク値と洗浄効果との関係を初めて見出してこの発
明を完成するに至った。
に投入される電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流との積
のピ−ク値と洗浄効果との関係を初めて見出してこの発
明を完成するに至った。
【００１２】すなわち、この発明の第１の方法は、超音
波振動子によって洗浄液に超音波振動を付与して行われ
る超音波洗浄の洗浄能力を評価する際に、上記超音波振
動子に投入される電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流と
の積の値のピ−ク値を検出することを特徴とする。
波振動子によって洗浄液に超音波振動を付与して行われ
る超音波洗浄の洗浄能力を評価する際に、上記超音波振
動子に投入される電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流と
の積の値のピ−ク値を検出することを特徴とする。
【００１３】第２の方法は、超音波振動子によって洗浄
液に超音波振動を付与して行われる超音波洗浄の洗浄能
力を評価するする際に、上記超音波振動子に投入される
電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流との積の値のピ−ク
値を、振動を電気信号に変換する音圧計によって超音波
振動が付与された洗浄液から検出することを特徴とす
る。
液に超音波振動を付与して行われる超音波洗浄の洗浄能
力を評価するする際に、上記超音波振動子に投入される
電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流との積の値のピ−ク
値を、振動を電気信号に変換する音圧計によって超音波
振動が付与された洗浄液から検出することを特徴とす
る。
【００１４】この発明の第１の装置は、超音波振動子に
よって洗浄液に超音波振動を付与して行われれる超音波
洗浄の洗浄能力を評価する装置において、上記超音波振
動子に投入される電圧もしくは電圧と電流との積の値を
検出する入力検出手段と、この入力検出手段によって検
出された電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流との積の値
のピ−ク値を検出するピ−ク値検出手段とを具備したこ
とを特徴とする。
よって洗浄液に超音波振動を付与して行われれる超音波
洗浄の洗浄能力を評価する装置において、上記超音波振
動子に投入される電圧もしくは電圧と電流との積の値を
検出する入力検出手段と、この入力検出手段によって検
出された電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流との積の値
のピ−ク値を検出するピ−ク値検出手段とを具備したこ
とを特徴とする。
【００１５】第２の装置は、超音波振動子によって洗浄
液に超音波振動を付与して行われれる超音波洗浄の洗浄
能力を評価する装置において、上記超音波振動子に投入
される電圧もしくは電圧と電流との積の値を超音波振動
が付与された洗浄液の振動を電気信号に変換して検出す
る音圧計と、この音圧計によって検出された電圧のピ−
ク値もしくは電圧と電流との積の値のピ−ク値を検出す
るピ−ク値検出手段とを具備したことを特徴とする。
液に超音波振動を付与して行われれる超音波洗浄の洗浄
能力を評価する装置において、上記超音波振動子に投入
される電圧もしくは電圧と電流との積の値を超音波振動
が付与された洗浄液の振動を電気信号に変換して検出す
る音圧計と、この音圧計によって検出された電圧のピ−
ク値もしくは電圧と電流との積の値のピ−ク値を検出す
るピ−ク値検出手段とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
【作用】洗浄物に対する洗浄効果は、投入される電圧の
ピ−ク値もしくは電圧と電流との積のピ−ク値に対応す
るため、上記方法や装置に示されるごとく、超音波振動
子に投入されるこれらのピ−ク値を検出することで、被
洗浄物に対する洗浄効果を評価することができる。
ピ−ク値もしくは電圧と電流との積のピ−ク値に対応す
るため、上記方法や装置に示されるごとく、超音波振動
子に投入されるこれらのピ−ク値を検出することで、被
洗浄物に対する洗浄効果を評価することができる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１８】図１はこの発明の洗浄効果を評価するため
の実験用のスリットシャワ−式の超音波洗浄装置１を示
す。この超音波洗浄装置１はノズル体２を備えている。
このノズル体２には洗浄液Ｌの流通路３が鉤形状に形成
されている。この流通路３の一端は洗浄液Ｌの図示しな
い供給源に連通され、他端は上記ノズル体２に形成され
たノズル口４に連通している。したがって、上記供給源
から供給された洗浄液Ｌは流速を増して上記ノズル口４
から流出するようになっている。
の実験用のスリットシャワ−式の超音波洗浄装置１を示
す。この超音波洗浄装置１はノズル体２を備えている。
このノズル体２には洗浄液Ｌの流通路３が鉤形状に形成
されている。この流通路３の一端は洗浄液Ｌの図示しな
い供給源に連通され、他端は上記ノズル体２に形成され
たノズル口４に連通している。したがって、上記供給源
から供給された洗浄液Ｌは流速を増して上記ノズル口４
から流出するようになっている。
【００１９】上記ノズル体２の上記流通路３の角部に対
応する部分、つまり上記ノズル口４の真上の部分には圧
電素子からなる超音波振動子５が、表面を上記流通路３
に露出させて設けられている。この超音波振動子５は高
周波電源６に接続され、この電源６によってＭＨｚ帯域
の連続波あるいはパルス波の高周波電力を印加できるよ
うになっている。上記電源６には上記超音波振動子５に
印加される電圧もしくは電力を測定する測定器６ａが並
列に接続されている。
応する部分、つまり上記ノズル口４の真上の部分には圧
電素子からなる超音波振動子５が、表面を上記流通路３
に露出させて設けられている。この超音波振動子５は高
周波電源６に接続され、この電源６によってＭＨｚ帯域
の連続波あるいはパルス波の高周波電力を印加できるよ
うになっている。上記電源６には上記超音波振動子５に
印加される電圧もしくは電力を測定する測定器６ａが並
列に接続されている。
【００２０】上記超音波振動子５に高周波電力が印加さ
れると、この超音波振動子５はその電力の周波数に応じ
た振動数で振動する。それによって、上記流通路３を通
過する洗浄液Ｌに超音波振動が付与されることになる。
れると、この超音波振動子５はその電力の周波数に応じ
た振動数で振動する。それによって、上記流通路３を通
過する洗浄液Ｌに超音波振動が付与されることになる。
【００２１】上記ノズル体２のノズル口４と対向する部
位には被洗浄物としてのガラス基板Ｗが設置される。こ
のガラス基板Ｗとしてはバリウムホウケイ酸ガラスが用
いられ、その表面には、パ−テイクルとして十数〜数十
個／cm2 程度のポリスチレンラテックスの粒子を霧吹き
で分散させて吹き付けたのち、スピン乾燥させる。この
ガラス基板Ｗに付着されたパ−テイクルの数を光散乱方
式のパ−テイクルカウンタで測定し、それを初期ガラス
基板Ｗとする。
位には被洗浄物としてのガラス基板Ｗが設置される。こ
のガラス基板Ｗとしてはバリウムホウケイ酸ガラスが用
いられ、その表面には、パ−テイクルとして十数〜数十
個／cm2 程度のポリスチレンラテックスの粒子を霧吹き
で分散させて吹き付けたのち、スピン乾燥させる。この
ガラス基板Ｗに付着されたパ−テイクルの数を光散乱方
式のパ−テイクルカウンタで測定し、それを初期ガラス
基板Ｗとする。
【００２２】上記ガラス基板Ｗは、後述するごとく種々
の条件で超音波洗浄され、そののちスピン乾燥させられ
て、そのガラス基板Ｗ上に残留するパ−テイクルの数を
測定することで洗浄状態が評価される。
の条件で超音波洗浄され、そののちスピン乾燥させられ
て、そのガラス基板Ｗ上に残留するパ−テイクルの数を
測定することで洗浄状態が評価される。
【００２３】上記ノズル口４から流出する洗浄液Ｌに付
与された超音波振動は、圧電素子からなる音圧計７によ
って測定される。この音圧計７は図２に示すようにＬ字
状の密封された筒状体８を有する。この筒状体８は石英
などの材料によって形成されていて、その一端面はノズ
ル口４から流出する洗浄液Ｌに対して垂直に設置される
受波面８ａをなし、他端側はフラスコ状に拡径され、そ
の端面には円盤状の圧電素子８ｂの一側面が接着固定さ
れている。この圧電素子８ｂの他端面側はエポキシ樹脂
からなるパッキン剤８ｃによって覆われ、機械的Ｑの低
減が計られている。
与された超音波振動は、圧電素子からなる音圧計７によ
って測定される。この音圧計７は図２に示すようにＬ字
状の密封された筒状体８を有する。この筒状体８は石英
などの材料によって形成されていて、その一端面はノズ
ル口４から流出する洗浄液Ｌに対して垂直に設置される
受波面８ａをなし、他端側はフラスコ状に拡径され、そ
の端面には円盤状の圧電素子８ｂの一側面が接着固定さ
れている。この圧電素子８ｂの他端面側はエポキシ樹脂
からなるパッキン剤８ｃによって覆われ、機械的Ｑの低
減が計られている。
【００２４】上記圧電素子８ｂは共振周波数が５ＭＨｚ
で、径方向の共振がないものが用いられている。それに
よって、音圧計７は図３に示すように広い周波数帯域に
わたって共振による変動のない、フラットな受信周波数
特性を備えている。
で、径方向の共振がないものが用いられている。それに
よって、音圧計７は図３に示すように広い周波数帯域に
わたって共振による変動のない、フラットな受信周波数
特性を備えている。
【００２５】上記音圧計７の受波面８ａで受振された洗
浄液Ｌの超音波振動は石英製の筒状体８を伝播して圧電
素子８ｂに到達する。この圧電素子８ｂは上記超音波振
動子５により洗浄液Ｌに付与された超音波振動を電気信
号に変換する。
浄液Ｌの超音波振動は石英製の筒状体８を伝播して圧電
素子８ｂに到達する。この圧電素子８ｂは上記超音波振
動子５により洗浄液Ｌに付与された超音波振動を電気信
号に変換する。
【００２６】上記圧電素子８ｂからの電気信号は、図４
に示す計測装置１０に入力される。この計測装置１０
は、音圧計７がもつ固体差を補正する第１の補正回路１
１を有する。この補正回路１１で補正された電気信号は
増幅回路１２によってたとえば２倍の強度に増幅され
る。増幅された電気信号は再度、第２の補正回路１３に
よって固体差が補正されたのち、検波回路１４によって
検波される。
に示す計測装置１０に入力される。この計測装置１０
は、音圧計７がもつ固体差を補正する第１の補正回路１
１を有する。この補正回路１１で補正された電気信号は
増幅回路１２によってたとえば２倍の強度に増幅され
る。増幅された電気信号は再度、第２の補正回路１３に
よって固体差が補正されたのち、検波回路１４によって
検波される。
【００２７】上記検波回路１４を通過した所定成分の電
気信号は、ピ−クホ−ルド回路１５によってピ−ク値と
して、たとえばピ−ク電圧値が検出され、また積分回路
１６によって積分値、つまり実効値が検出される。ピ−
クホ−ルド回路１５にはピ−ク電圧値を表示する第１の
表示部１７が接続され、積分回路１６には実効値（単位
時間当たりの電圧値）を表示する第２の表示部１８が接
続されている。上記第１の表示部１７には、上記構成の
超音波洗浄装置１によるガラス基板Ｗの洗浄状態を評価
するための判定部１９が接続されている。
気信号は、ピ−クホ−ルド回路１５によってピ−ク値と
して、たとえばピ−ク電圧値が検出され、また積分回路
１６によって積分値、つまり実効値が検出される。ピ−
クホ−ルド回路１５にはピ−ク電圧値を表示する第１の
表示部１７が接続され、積分回路１６には実効値（単位
時間当たりの電圧値）を表示する第２の表示部１８が接
続されている。上記第１の表示部１７には、上記構成の
超音波洗浄装置１によるガラス基板Ｗの洗浄状態を評価
するための判定部１９が接続されている。
【００２８】図５（ａ）、（ｂ）は超音波振動子５に付
与されるパルス波２１と連続波２２との電圧波形を示
す。図５（ａ）に示すようにパルス波２１におけるピ−
ク電圧値はＰ1 であり、実効値はＳ1 である。図５
（ｂ）に示すように連続波２２におけるピ−ク電圧値は
Ｐ2 であり、実効値はＳ2 である。パルス波２１と連続
波２２との総エネルギ量が同じであるならば、ピ−ク電
圧値は連続波２２よりもパルス波２１の方が大きく、実
効値は連続波２２の方が大きい。
与されるパルス波２１と連続波２２との電圧波形を示
す。図５（ａ）に示すようにパルス波２１におけるピ−
ク電圧値はＰ1 であり、実効値はＳ1 である。図５
（ｂ）に示すように連続波２２におけるピ−ク電圧値は
Ｐ2 であり、実効値はＳ2 である。パルス波２１と連続
波２２との総エネルギ量が同じであるならば、ピ−ク電
圧値は連続波２２よりもパルス波２１の方が大きく、実
効値は連続波２２の方が大きい。
【００２９】上記構成の超音波洗浄装置１において、ま
ず超音波振動子５に、パルス波２１と連続波２２とを、
2.86W/cm2 の同じ実効値Ｓ1 、Ｓ2 で印加し、ガラス基
板Ｗを図１に矢印で示す方向に送ることで、その全面を
洗浄した場合の洗浄効果、つまりガラス基板Ｗに残留す
る１μｍ以上の粒径のパ−テイクルの数を所定時間経過
ごとに測定した。その結果、図６に示すように白三角で
示す連続波２２よりも白丸で示すパルス波２１の方が洗
浄効果が高いことが確認された。すなわち、実効値が同
じであれば、パルス波２１と連続波２２との違いによっ
て洗浄効果が異なる。なお、図６において横軸に示す洗
浄時間Ｓは、ガラス基板Ｗがノズル口４を通過する時
間、つまり、 洗浄時間Ｓ＝［ノズル口の幅寸法mm］／［ガラス基板の
搬送速度mm／ｓ］ とした。
ず超音波振動子５に、パルス波２１と連続波２２とを、
2.86W/cm2 の同じ実効値Ｓ1 、Ｓ2 で印加し、ガラス基
板Ｗを図１に矢印で示す方向に送ることで、その全面を
洗浄した場合の洗浄効果、つまりガラス基板Ｗに残留す
る１μｍ以上の粒径のパ−テイクルの数を所定時間経過
ごとに測定した。その結果、図６に示すように白三角で
示す連続波２２よりも白丸で示すパルス波２１の方が洗
浄効果が高いことが確認された。すなわち、実効値が同
じであれば、パルス波２１と連続波２２との違いによっ
て洗浄効果が異なる。なお、図６において横軸に示す洗
浄時間Ｓは、ガラス基板Ｗがノズル口４を通過する時
間、つまり、 洗浄時間Ｓ＝［ノズル口の幅寸法mm］／［ガラス基板の
搬送速度mm／ｓ］ とした。
【００３０】つぎに、図７に示すようにパルス波２１と
連続波２２とのピ−ク値、この場合はピ−ク電力値を同
じにして洗浄効果を測定した。同図において黒三角と黒
丸はピ−ク電力値を、ともに1.79W/cm2 にしたときのパ
ルス波２１と連続波２２とによる洗浄結果であり、同図
中白三角と白丸はピ−ク電力値を2.88W/cm2 にしたパル
ス波２１と連続波２２とによる洗浄結果を示す。
連続波２２とのピ−ク値、この場合はピ−ク電力値を同
じにして洗浄効果を測定した。同図において黒三角と黒
丸はピ−ク電力値を、ともに1.79W/cm2 にしたときのパ
ルス波２１と連続波２２とによる洗浄結果であり、同図
中白三角と白丸はピ−ク電力値を2.88W/cm2 にしたパル
ス波２１と連続波２２とによる洗浄結果を示す。
【００３１】この測定結果から分かるように、ピ−ク電
力値が同じ場合、超音波振動子５を駆動する電力がパル
ス波２１であっても、連続波２２であっても洗浄効果は
ほとんど変わらないことが確認された。また、黒の三角
と丸とで示すピ−ク値が1.79W/cm2 の場合よりも、白の
三角と丸とで示すピ−ク値が2.88W/cm2 の場合の方が洗
浄効果が高いことが確認された。
力値が同じ場合、超音波振動子５を駆動する電力がパル
ス波２１であっても、連続波２２であっても洗浄効果は
ほとんど変わらないことが確認された。また、黒の三角
と丸とで示すピ−ク値が1.79W/cm2 の場合よりも、白の
三角と丸とで示すピ−ク値が2.88W/cm2 の場合の方が洗
浄効果が高いことが確認された。
【００３２】図８は、パルス波２１において、そのピ−
ク電力値を白四角で示す0.71W/cm2 、白三角で示す1.79W
/cm2 および白丸で示す2/86W/cm2 に変化させて洗浄を
行った場合の洗浄効果を測定した結果を示す。この実験
結果より、パルス波２１のピ−ク値を大きくすればする
程、洗浄効果が高くなることが確認された。
ク電力値を白四角で示す0.71W/cm2 、白三角で示す1.79W
/cm2 および白丸で示す2/86W/cm2 に変化させて洗浄を
行った場合の洗浄効果を測定した結果を示す。この実験
結果より、パルス波２１のピ−ク値を大きくすればする
程、洗浄効果が高くなることが確認された。
【００３３】なお、図６〜図８に示す測定結果におい
て、洗浄時間と洗浄効果との関係を見ると、いずれの場
合においても、洗浄時間が0.3 秒を過ぎると、ほとんど
洗浄効果が変化しなくなることが分かる。つまり、単に
洗浄時間を長くしても、洗浄効果を向上させることはで
きない。
て、洗浄時間と洗浄効果との関係を見ると、いずれの場
合においても、洗浄時間が0.3 秒を過ぎると、ほとんど
洗浄効果が変化しなくなることが分かる。つまり、単に
洗浄時間を長くしても、洗浄効果を向上させることはで
きない。
【００３４】図９は音圧計７が検出するピ−ク音圧とパ
−テイクルの残留数との関係を測定した結果を示す。な
お、ピ−ク音圧の単位は任意［ａ．ｕ．］であり、音圧
０、400 、1000および1200の４点でガラス基板Ｗ上にお
けるパ−テイクルの残留数を測定した。
−テイクルの残留数との関係を測定した結果を示す。な
お、ピ−ク音圧の単位は任意［ａ．ｕ．］であり、音圧
０、400 、1000および1200の４点でガラス基板Ｗ上にお
けるパ−テイクルの残留数を測定した。
【００３５】その結果、ピ−ク音圧が高くなればなる
程、パ−テイクルの残留数が減少する、つまり洗浄効果
が高くなることが確認された。したがって、上記判定部
１９に所定の電圧値あるいは電力値を設定し、その設定
値と音圧計７が検出するピ−ク音圧値を比較すれば、そ
の比較結果によって洗浄状態の良否を判定表示すること
ができる。
程、パ−テイクルの残留数が減少する、つまり洗浄効果
が高くなることが確認された。したがって、上記判定部
１９に所定の電圧値あるいは電力値を設定し、その設定
値と音圧計７が検出するピ−ク音圧値を比較すれば、そ
の比較結果によって洗浄状態の良否を判定表示すること
ができる。
【００３６】以上のことから、洗浄液Ｌに付与された超
音波振動を音圧計７で受振し、その音圧計７のピ−ク電
力値を検出すれば、洗浄効果を正確に評価できることが
判明した。
音波振動を音圧計７で受振し、その音圧計７のピ−ク電
力値を検出すれば、洗浄効果を正確に評価できることが
判明した。
【００３７】なお、超音波振動子５に印加される電圧も
しくは電力の値と、音圧計７が検出する音圧値（電圧も
しくは電圧と電流との積である電力）とは相対関係にあ
るから、これらのいずれのピ−ク値を検出しても、その
検出値から洗浄効果を確認することができる。たとえ
ば、図１に示す高周波電源６の出力を検出する測定器６
ａによる測定信号から超音波振動子５に印加されるピ−
ク電圧値もしくはピ−ク電力値を検出してもよい。
しくは電力の値と、音圧計７が検出する音圧値（電圧も
しくは電圧と電流との積である電力）とは相対関係にあ
るから、これらのいずれのピ−ク値を検出しても、その
検出値から洗浄効果を確認することができる。たとえ
ば、図１に示す高周波電源６の出力を検出する測定器６
ａによる測定信号から超音波振動子５に印加されるピ−
ク電圧値もしくはピ−ク電力値を検出してもよい。
【００３８】この発明は上記一実施例に限定されず、そ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。たとえ
ば、音圧計７の筒状体８は中空状に変わり、中実状であ
ってもよく、また圧電素子８ｂを上記筒状体８にエポキ
シ系などの樹脂を介して取付けることで、その機械的Ｑ
をさらに下げるようにしてもよい。また、計測装置１０
にはＲＥＣ端子、アラ−ム出力端子、モニタ端子などを
設けるようにしてもよい。
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。たとえ
ば、音圧計７の筒状体８は中空状に変わり、中実状であ
ってもよく、また圧電素子８ｂを上記筒状体８にエポキ
シ系などの樹脂を介して取付けることで、その機械的Ｑ
をさらに下げるようにしてもよい。また、計測装置１０
にはＲＥＣ端子、アラ−ム出力端子、モニタ端子などを
設けるようにしてもよい。
【００３９】さらに、洗浄装置としては、スリットシャ
ワ−式に代わり洗浄槽内に被洗浄物を収容して洗浄す
る、いわゆるバッチ式の洗浄装置であってもよく、その
場合には、その洗浄槽内に音圧計を設けたり、超音波振
動子に入力される電圧もしくは電力のピ−ク値を検出す
ることで、洗浄効果を評価することができる。
ワ−式に代わり洗浄槽内に被洗浄物を収容して洗浄す
る、いわゆるバッチ式の洗浄装置であってもよく、その
場合には、その洗浄槽内に音圧計を設けたり、超音波振
動子に入力される電圧もしくは電力のピ−ク値を検出す
ることで、洗浄効果を評価することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、超音波振
動子に投入される電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流と
の積のピ−ク値が被洗浄物の洗浄効果を大きく左右する
ことが実験により確認できたので、そのピ−ク値を検出
することで被洗浄物の洗浄効果を評価するようにした。
したがって、超音波洗浄による洗浄効果を正確に評価す
ることができる。
動子に投入される電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流と
の積のピ−ク値が被洗浄物の洗浄効果を大きく左右する
ことが実験により確認できたので、そのピ−ク値を検出
することで被洗浄物の洗浄効果を評価するようにした。
したがって、超音波洗浄による洗浄効果を正確に評価す
ることができる。
【図１】この発明の一実施例を示すスリットシャワ−式
の超音波洗浄装置の構成図。
の超音波洗浄装置の構成図。
【図２】同じく音圧計の構成図。
【図３】同じく上記音圧計の受振周波数特性図。
【図４】同じく計測装置の内部構造のブロック図。
【図５】同じく（ａ）はパルス波のピ−ク値と実効値と
の説明図、（ｂ）は連続波のピ−ク値と実効値との説明
図。
の説明図、（ｂ）は連続波のピ−ク値と実効値との説明
図。
【図６】同じくパルス波と連続波による洗浄効果の実験
結果を示すグラフ。
結果を示すグラフ。
【図７】同じくパルス波と連続波におけるピ−ク電力値
と洗浄効果との関係を示すグラフ。
と洗浄効果との関係を示すグラフ。
【図８】同じくパルス波におけるピ−ク電力値と洗浄効
果との関係を示すグラフ。
果との関係を示すグラフ。
【図９】同じくパルス波におけるピ−ク音圧値と洗浄効
果との関係を示すグラフ。
果との関係を示すグラフ。
５…超音波振動子、６…高周波電源、６ａ…計測器、７
…音圧計、１０…計測装置、１５…ピ−クホ−ルド回
路、Ｗ…ガラス基板。
…音圧計、１０…計測装置、１５…ピ−クホ−ルド回
路、Ｗ…ガラス基板。
Claims (6)
- 【請求項１】 超音波振動子によって洗浄液に超音波振
動を付与して行われる超音波洗浄の洗浄能力を評価する
際に、上記超音波振動子に投入される電圧のピ−ク値も
しくは電圧と電流との積の値のピ−ク値を検出すること
を特徴とする超音波洗浄の評価方法。 - 【請求項２】 電圧のピ−ク値もしくは電圧と電流との
積の値のピ−ク値は、超音波振動子への入力から検出す
ることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄の評価方
法。 - 【請求項３】 超音波振動子によって洗浄液に超音波振
動を付与して行われる超音波洗浄の洗浄能力を評価する
する際に、上記超音波振動子に投入される電圧のピ−ク
値もしくは電圧と電流との積の値のピ−ク値を、振動を
電気信号に変換する音圧計によって超音波振動が付与さ
れた洗浄液から検出することを特徴とする超音波洗浄の
評価方法。 - 【請求項４】 超音波振動子によって洗浄液に超音波振
動を付与して行われれる超音波洗浄の洗浄能力を評価す
る装置において、上記超音波振動子に投入される電圧も
しくは電圧と電流との積の値を検出する入力検出手段
と、この入力検出手段によって検出された電圧もしくは
電圧と電流との積の値のピ−ク値を検出するピ−ク値検
出手段とを具備したことを特徴とする超音波洗浄の評価
装置。 - 【請求項５】 入力検出手段は、超音波振動子に入力す
る電源の出力を測定する測定器であることを特徴とする
請求項４記載の超音波洗浄の評価装置。 - 【請求項６】 超音波振動子によって洗浄液に超音波振
動を付与して行われる超音波洗浄の洗浄能力を評価する
装置において、上記超音波振動子に投入される電圧もし
くは電圧と電流との積の値を超音波振動が付与された洗
浄液の振動を電気信号に変換して検出する音圧計と、こ
の音圧計によって検出された電圧もしくは電圧と電流と
の積の値のピ−ク値を検出するピ−ク値検出手段とを具
備したことを特徴とする超音波洗浄の評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1162193A JP2791257B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 超音波洗浄の評価方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1162193A JP2791257B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 超音波洗浄の評価方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06218329A JPH06218329A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2791257B2 true JP2791257B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=11782998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1162193A Expired - Lifetime JP2791257B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 超音波洗浄の評価方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2791257B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5814902B2 (ja) * | 2012-11-22 | 2015-11-17 | 株式会社伸興 | 除塵装置 |
| JP7431610B2 (ja) * | 2020-02-18 | 2024-02-15 | 株式会社ディスコ | 発電機構 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP1162193A patent/JP2791257B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06218329A (ja) | 1994-08-09 |
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