JP3307869B2 - 多槽式超音波洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多槽式超音波洗浄
装置に関し、さらに詳細には、半導体ウエハや液晶ガラ
ス基板のような電子部品などの被洗浄物を洗浄液に浸漬
し、超音波を利用して被洗浄物の洗浄を行うようにした
多槽式超音波洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波洗浄装置として、例えば、
図１に示すように、下面に超音波振動子１２を固定した
振動板１４を、洗浄液１６を満たした洗浄槽１８の底面
１８ａに取り付け、被洗浄物２０を洗浄液１６に浸漬し
て超音波振動子１２を所定の周波数により発振させ、こ
の超音波振動子１２の発振により振動板１４を振動させ
て被洗浄物２０の洗浄を行うようにした超音波洗浄装置
１０が知られている。

【０００３】また、図２（ａ）に示すように、上記した
図１に示す超音波洗浄装置１０を複数並置するようにし
た多槽式超音波洗浄装置も知られている。

【０００４】こうした多槽式超音波洗浄装置において
は、図２（ａ）上矢印Ａで示すように、第１槽の超音波
洗浄装置１０から第２槽の超音波洗浄装置１０へ、第２
槽の超音波洗浄装置１０から第３槽の超音波洗浄装置１
０へというように、被洗浄物２０を後続する超音波洗浄
装置１０へ次々に移動させて洗浄を行うものである。

【０００５】そして、図２（ｂ）には、図２（ａ）に示
す多槽式超音波洗浄装置の概略上面説明図が示されてお
り、破線斜線部分は振動板１４が存在する領域を示して
いる。この図２（ｂ）に示す例においては、洗浄槽１８
の底面１８ａの全面に振動板１４が配設されている。

【０００６】また、図３（ａ）は、図２（ａ）ならびに
図２（ｂ）に示す多槽式超音波洗浄装置と同様な多槽式
超音波洗浄装置であるが、大型の被洗浄物２００を洗浄
するために、洗浄槽１８を大型化した場合の構成を示し
ている。

【０００７】図３（ａ）に示すように、洗浄槽１８が大
型化した場合には、当然のことながら洗浄槽１８の底面
１８ａの面積も拡大するものであって、底面１８ａの拡
大に伴って振動板１４の面積も拡大する必要がある。

【０００８】ところが、振動板１４は、一般には厚さ１
〜２ｍｍ程度の薄いステンレス板を用いて製造されてい
るために、大面積の振動板１４を製造することが困難で
あるとともに、また、補修や交換などのメンテナンス性
の観点からも、洗浄槽１８の底面１８ａが拡大した場合
には、底面１８ａの全面にわたって１枚の振動板１４を
取り付けるのではなく、図３（ａ）に示すように底面１
８ａの全面の領域を複数に分割して（図３（ａ）におい
ては２分割している。）、それぞれの領域に小型の振動
板１４を取り付けるようにしていた（図３（ａ）におい
て、破線斜線部分が振動板１４の存在する領域を示
す。）。

【０００９】しかしながら、洗浄槽１８の底面１８ａに
複数枚（図３（ａ）に示す例においては、２枚であ
る。）の振動板１４を取り付けるようにした場合には、
各振動板１４が互いの振動を阻害することがないように
するために、図３（ａ）に示すように多少の隙間Ｇを設
けざるを得ないものであった（図３（ａ）に示す例にお
いては、幅Ｗの隙間Ｇを設けている。なお、本発明の理
解を容易にするために、図３（ａ）においては隙間Ｇを
強調して図示している。）。

【００１０】そして、こうした隙間Ｇを備えた超音波洗
浄装置１０により被洗浄物２００を洗浄した場合には、
図３（ａ）ならびに図３（ｂ）に示すように、被洗浄物
２００に隙間Ｇに相当する超音波振動が伝達されない部
位２００ａ（図３（ａ）ならびに図３（ｂ）において実
線斜線で示す領域）が生じることとなり、洗浄ムラが発
生してしまい、洗浄不良が多発していたという問題点が
あった。

【００１１】また、従来は、複数の振動板１４をそれぞ
れ振動させる超音波振動子１２を発振させる周波数とし
ては、共通の周波数（２８ＫＨｚ±５ＫＨｚまたは３９
ＫＨｚ±５ＫＨｚのいずれか一方の周波数を選択してい
た。）を用いていたため、被洗浄物２００に洗浄ムラが
なお一層発生しやすいという問題点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、洗浄槽に複数の
振動板を隙間をあけて取り付ける場合においても、被洗
浄物に洗浄ムラを生じさせることがないようにした多槽
式超音波洗浄装置を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、超音波振動
子により振動される振動板を取り付けた洗浄槽を少なく
とも２以上有する多槽式超音波洗浄装置において、超音
波振動子により振動される少なくとも２以上の振動板を
洗浄槽に取り付け、上記少なくとも２以上の振動板の間
に形成される隙間の位置が少なくとも２つの洗浄槽間に
おいて異なるようにしたものである。

【００１４】従って、本発明のうち請求項１に記載の発
明によれば、洗浄槽に取り付けられた少なくとも２以上
の振動板の間の隙間の位置が、少なくとも２つの洗浄槽
間において異なるようになるので、洗浄槽内に満たされ
た洗浄液に浸漬された被洗浄物における洗浄ムラの発生
する部位が、少なくとも２つの洗浄槽間においてずらさ
れることになり、結果として被洗浄物の全面をムラなく
洗浄することができる。

【００１５】ここで、上記超音波振動子は、例えば、本
発明のうち請求項２に記載の発明のように、第１の周波
数と第２の周波数との２種類の周波数で発振するもので
あり、所定時間毎に上記第１の周波数と上記第２の周波
数とにより交互に発振するようにしたものである。

【００１６】このように、超音波振動子を２種類の周波
数で交互に発振させるようにすると、被洗浄物における
洗浄ムラの発生をなお一層抑止することができる。

【００１７】また、例えば、本発明のうち請求項３に記
載の発明のように、上記少なくとも２以上の振動板の一
部を振動させる超音波振動子を第１の周波数により発振
させ、上記少なくとも２以上の振動板の残部を振動させ
る超音波振動子を第２の周波数により発振させるように
してもよい。

【００１８】このように、少なくとも２以上の振動板の
一部を振動させる超音波振動子と少なくとも２以上の振
動板の残部を振動させる超音波振動子とを、それぞれ異
なる周波数により同時発振させるようにしても、被洗浄
物における洗浄ムラの発生をなお一層抑止することがで
きる。

【００１９】また、例えば、本発明のうち請求項４に記
載の発明のように、上記少なくとも２以上の振動板の一
部を振動させる超音波振動子を第１の周波数と第２の周
波数とにより交互に発振させるとともに、上記少なくと
も２以上の振動板の一部を振動させる超音波振動子を上
記第１の周波数により発振させるときに、上記少なくと
も２以上の振動板の残部を振動させる超音波振動子を上
記第２の周波数により発振させ、上記少なくとも２以上
の振動板の一部を振動させる超音波振動子を上記第２の
周波数により発振させるときに、上記少なくとも２以上
の振動板の残部を振動させる超音波振動子を上記第１の
周波数により発振させるようにしてもよい。

【００２０】このように、少なくとも２以上の振動板の
一部を振動させる超音波振動子と少なくとも２以上の振
動板の残部を振動させる超音波振動子とを、それぞれ異
なる周波数により同時発振させるとともに、互いの周波
数をそれぞれ切り替えるようにしても、被洗浄物におけ
る洗浄ムラの発生をなお一層抑止することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
よる多槽式超音波洗浄装置の実施の形態の一例を詳細に
説明するものとする。

【００２２】図４（ａ）は本発明による多槽式超音波洗
浄装置を示す図３（ａ）に対応する概略上面説明図であ
り、図４（ｂ−１）、図４（ｂ−２）ならびに図４（ｂ
−３）は図４（ａ）に示す多槽式超音波洗浄装置により
洗浄された被洗浄物の正面説明図である。

【００２３】なお、図４（ａ）、図４（ｂ−１）、図４
（ｂ−２）ならびに図４（ｂ−３）において図１乃至図
３に示す構成と同一または相当する構成には、図１乃至
図３に用いた符号と同一の符号を付して示すことによ
り、その詳細な説明は省略するものとする。

【００２４】図４（ａ）に示す多槽式超音波洗浄装置に
おいては、洗浄槽１８の底面１８ａに取り付けられた２
枚の振動板１４の間の隙間の位置が、多槽式超音波洗浄
装置を構成する各超音波洗浄装置１０間でそれぞれ異な
るように設定されている。

【００２５】即ち、第１槽の超音波洗浄装置１０におけ
る２枚の振動板１４の間の隙間Ｇ１の位置と、第２槽の
超音波洗浄装置１０における２枚の振動板１４の間の隙
間Ｇ２の位置と、第３槽の超音波洗浄装置１０における
２枚の振動板１４の間の隙間Ｇ３の位置とが、それぞれ
異なるように設定されている。この際に、隙間Ｇ１と隙
間Ｇ２と隙間Ｇ３とが互いに重なることがないように、
これら隙間Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の位置設定することが好ま
しい。

【００２６】以上の構成において、本発明による多槽式
超音波洗浄装置においては、図４（ａ）上矢印Ｂで示す
ように、第１槽の超音波洗浄装置１０から第２槽の超音
波洗浄装置１０へ、第２槽の超音波洗浄装置１０から第
３槽の超音波洗浄装置１０へというように、被洗浄物２
００を後続する超音波洗浄装置１０へ次々に移動させて
洗浄を行うものである。

【００２７】従って、まず、第１槽の超音波洗浄装置１
０の洗浄においては、図４（ｂ−１）に示すように、被
洗浄物２００の隙間Ｇ１に相当する超音波振動が伝達さ
れない部位２００ａ−１（図４（ａ）ならびに図４（ｂ
−１）において実線斜線で示す領域）が生じることとな
り、洗浄ムラが発生することになる。

【００２８】次に、被洗浄物２００が第１槽の超音波洗
浄装置１０から第２槽の超音波洗浄装置１０へ移動され
ると、第２槽の超音波洗浄装置１０の洗浄においては、
図４（ｂ−２）に示すように、第１槽の超音波洗浄装置
１０で洗浄ムラが発生した被洗浄物２００の部位２００
ａ−１に超音波振動が伝達されて洗浄されるので洗浄ム
ラがなくなるが、被洗浄物２００の隙間Ｇ２に相当する
超音波振動が伝達されない部位２００ａ−２（図４
（ａ）ならびに図４（ｂ−２）において実線斜線で示す
領域）が生じることとなり、洗浄ムラが発生することに
なる。

【００２９】しかしながら、被洗浄物２００の部位２０
０ａ−２は、第１槽の超音波洗浄装置１０によって既に
ムラなく洗浄されている部位であるので、結果として洗
浄ムラを生じることはない。

【００３０】同様に、被洗浄物２００が第２槽の超音波
洗浄装置１０から第３槽の超音波洗浄装置１０へ移動さ
れると、第３槽の超音波洗浄装置１０の洗浄において
は、図４（ｂ−３）に示すように、第１槽ならびに第２
槽の超音波洗浄装置１０で洗浄ムラが発生した被洗浄物
２００の部位２００ａ−１ならびに部位２００ａ−２に
超音波振動が伝達されて洗浄されるので洗浄ムラがなく
なるが、被洗浄物２００の隙間Ｇ３に相当する超音波振
動が伝達されない部位２００ａ−３（図４（ａ）ならび
に図４（ｂ−３）において実線斜線で示す領域）が生じ
ることとなり、洗浄ムラが発生することになる。

【００３１】しかしながら、被洗浄物２００の部位２０
０ａ−３は、第１槽ならびに第２槽の超音波洗浄装置１
０によって既にムラなく洗浄されている部位であるの
で、結果として洗浄ムラとなることはない。

【００３２】このように、洗浄槽１８の底面１８ａに取
り付けられた２枚の振動板１４の間の隙間Ｇ１、Ｇ２、
Ｇ３の位置を、多槽式超音波洗浄装置を構成する各超音
波洗浄装置１０間でそれぞれ異なるように設定している
ので。被洗浄物２００における洗浄ムラの発生する部位
が、多槽式超音波洗浄装置を構成する各超音波洗浄装置
１０間においてずらされることになり、結果として被洗
浄物２００の全面をムラなく洗浄することができる。

【００３３】即ち、大型の被洗浄物２００を洗浄する場
合に、大型の洗浄槽１８の底面１８ａに合わせた大型の
振動板１４を製造することなく、小型の振動板１４を複
数用いることによって、洗浄ムラを発生することなく被
洗浄物２００を超音波洗浄することができるものであ
る。

【００３４】ここで、多槽式超音波洗浄装置を構成する
各超音波洗浄装置１０に設けられている超音波振動子１
２は、２８ＫＨｚ±５ＫＨｚと３９ＫＨｚ±５ＫＨｚと
の両方の周波数で発振できるものとする。

【００３５】そして、各超音波洗浄装置１０において、
全ての超音波振動子１２に関して所定時間毎に２８ＫＨ
ｚ±５ＫＨｚと３９ＫＨｚ±５ＫＨｚとの両方の周波数
を交互に共通に用いて、全ての超音波振動子１２を２８
ＫＨｚ±５ＫＨｚと３９ＫＨｚ±５ＫＨｚとの周波数で
交互に発振させるようにしてもよいし、あるいは、一方
の振動板１４を振動させる超音波振動子１２を２８ＫＨ
ｚ±５ＫＨの周波数により発振するとともに、他方の振
動板１４を振動させる超音波振動子１２を３９ＫＨｚ±
５ＫＨｚの周波数により発振するようにしてもよい。

【００３６】また、一方の振動板１４を振動させる超音
波振動子１２を２８ＫＨｚ±５ＫＨの周波数により発振
するとともに、他方の振動板１４を振動させる超音波振
動子１２を３９ＫＨｚ±５ＫＨｚの周波数により発振す
るサイクルと、一方の振動板１４を振動させる超音波振
動子１２を３９ＫＨｚ±５ＫＨの周波数により発振する
とともに、他方の振動板１４を振動させる超音波振動子
１２を２８ＫＨｚ±５ＫＨｚの周波数により発振するサ
イクルとを、所定時間毎に交互に繰り返すようにしても
よい。

【００３７】このようにすることにより、洗浄液１６に
より伝達される超音波振動が変化されて、洗浄液１６全
体に超音波振動が伝達されるようになるので、洗浄槽１
８の底面１８ａに取り付けられた２枚の振動板１４の間
の隙間Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に基づく洗浄ムラの発生を、よ
り一層効果的に防止することができるようになる。

【００３８】また、上記した実施の形態においては、小
型の振動板１４に超音波振動子１２設けるようにしてい
るので、振動板１４や超音波振動子１２の補修ならびに
交換が容易であり、メンテナンス性の向上も図ることが
できる。

【００３９】なお、上記した実施の形態においては、洗
浄槽１８の底面１８ａに振動板１４を取り付けるように
したが、振動板１４の洗浄槽１８への取り付け位置は底
面１８ａに限られるものではないことは勿論であり、例
えば、洗浄槽１８の側面に取り付けるようにしてもよ
い。

【００４０】また、上記した実施の形態においては、超
音波振動子１２の周波数を２８ＫＨｚ±５ＫＨｚと３９
ＫＨｚ±５ＫＨｚとにしたが、これに限られるものでな
いことは勿論であり、他の任意の周波数とすることがで
きる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、洗浄槽に複数の振動板を隙間をあけて取り
付ける場合においても、被洗浄物に洗浄ムラを生じさせ
ることがないという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の超音波洗浄装置の概略構成を示す正面断
面説明図である。

【図２】（ａ）は従来の多槽式超音波洗浄装置の概略構
成を示す正面断面説明図であり、（ｂ）は（ａ）の概略
上面説明図である。

【図３】（ａ）は大型の被洗浄物を洗浄するために洗浄
槽を大型化した従来の多槽式超音波洗浄装置を示す図２
（ｂ）に対応する概略上面説明図であり、（ｂ）は
（ａ）に示す多槽式超音波洗浄装置により洗浄された被
洗浄物の正面説明図である。

【図４】 （ａ）は本発明による多槽式超音波洗浄装置
を示す図３（ａ）に対応する概略上面説明図であり、
（ｂ−１）乃至（ｂ−３）は（ａ）に示す多槽式超音波
洗浄装置により洗浄された被洗浄物の正面説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ 超音波洗浄装置 １２ 超音波振動子 １４ 振動板 １６ 洗浄液 １８ 洗浄槽 １８ａ 底面 ２０、２００ 被洗浄物 ２００ａ 超音波振動が伝達されない部
位 Ｇ、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ 隙間

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動子により振動される振動板を
   取り付けた洗浄槽を少なくとも２以上有する多槽式超音
   波洗浄装置において、 超音波振動子により振動される少なくとも２以上の振動
   板を洗浄槽に取り付け、 前記少なくとも２以上の振動板の間に形成される隙間の
   位置が少なくとも２つの洗浄槽間において異なるように
   したことを特徴とする多槽式超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の多槽式超音波洗浄装置
   において、 前記超音波振動子は、第１の周波数と第２の周波数との
   ２種類の周波数で発振するものであり、所定時間毎に前
   記第１の周波数と前記第２の周波数とにより交互に発振
   することを特徴とする多槽式超音波洗浄装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の多槽式超音波洗浄装置
   において、 前記少なくとも２以上の振動板の一部を振動させる超音
   波振動子を第１の周波数により発振させ、 前記少なくとも２以上の振動板の残部を振動させる超音
   波振動子を第２の周波数により発振させることを特徴と
   する多槽式超音波洗浄装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の多槽式超音波洗浄装置
   において、 前記少なくとも２以上の振動板の一部を振動させる超音
   波振動子を第１の周波数と第２の周波数とにより交互に
   発振させるとともに、 前記少なくとも２以上の振動板の一部を振動させる超音
   波振動子を前記第１の周波数により発振させるときに、
   前記少なくとも２以上の振動板の残部を振動させる超音
   波振動子を前記第２の周波数により発振させ、 前記少なくとも２以上の振動板の一部を振動させる超音
   波振動子を前記第２の周波数により発振させるときに、
   前記少なくとも２以上の振動板の残部を振動させる超音
   波振動子を前記第１の周波数により発振させることを特
   徴とする多槽式超音波洗浄装置。