JP6173404B2

JP6173404B2 - 除塵ノズル及び除塵装置

Info

Publication number: JP6173404B2
Application number: JP2015199582A
Authority: JP
Inventors: 啓宇澤; 孝夫久保
Original assignee: 有限会社タクショー
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2035-10-07
Also published as: TW201713419A; KR102063172B1; TWI568510B; CN106563667B; CN106563667A; JP2017070904A; KR20170041603A

Description

本発明は、除塵ノズル及び除塵装置に関する。

例えば、ＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサー等の小面部を備えた（小
型の）電子部品は、プリント基板又はカセットトレイに複数列に並べて配設され、生産ラ
イン上を流れてくる。
（小型の）電子部品に於ける上記小面部は、特に超高クリーン度が求められる箇所であ
る。従来、上記小面部に付着した塵埃や微粒子等の異物を、エアーの噴出・吸引によって
除去する除塵装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１４−１００６２２号公報

しかし、従来の除塵装置は、プリント基板又はカセットトレイの全幅に対応することを
考慮した横長のクリーンヘッド（除塵ヘッド）によって、上記小面部以外の箇所にもエア
ーを吹き付けて除塵・洗浄を行っていた。小面部以外の箇所に余分なエアーを消費するこ
とで、最も除塵が必要な肝心の小面部の洗浄能率が低下するという欠点があった。また、
この小面部の外方位置には、一般に、直径が数十μｍの極微細配線が多数存在し、高圧・
高速のエアーが吹き付けられることで、極微細配線が断線・損傷する虞れがあった。

そこで、本発明は、電子部品の中でも特に高いクリーン度が要求される上述のセンサー
等の小さな面積の部分を、集中的に、かつ、能率良く洗浄できる除塵ノズル及び除塵装置
を提供することを目的とする。

本発明に係る除塵ノズルは、超高クリーン度が求められる要除塵小面部を一部に備えかつ該要除塵小面部の輪郭の外方に沿った部分的乃至全周にわたって極微細配線が配設された電子部品を、エアーにて洗浄する除塵ノズルに於て、上記要除塵小面部の輪郭内に向けてエアーを噴出させるためのエアー噴出孔と、上記エアー噴出孔を取囲状として配設され、上記要除塵小面部の上記輪郭の外方にて噴出したエアーを吸引するエアー吸入孔とを、具備し、上記極微細配線にエアーを直接当てないように、上記要除塵小面部を狙って上記エアー噴出孔からエアーを噴出するよう構成されているものである。
また、上記要除塵小面部がセンサーであるものである。

また、本発明に係る除塵装置は、相互に平行な複数列状に電子部品群を並べて間欠的に送りを与える搬送手段と、上記搬送手段の上記送りの方向に直交する幅方向に並設された複数個の除塵ノズルとを、備え、上記電子部品群の各電子部品は、超高クリーン度が求められる要除塵小面部を一部に備えるとともに、該要除塵小面部の輪郭の外方に沿った部分的乃至全周にわたって、極微細配線が配設されており、上記各除塵ノズルは、上記要除塵小面部の輪郭内に向けてエアーを噴出させるためのエアー噴出孔と、上記エアー噴出孔を取囲状として配設され、上記要除塵小面部の上記輪郭の外方にて噴出したエアーを吸引するエアー吸入孔とを、具備し、さらに、複数個の除塵ノズルは、上記電子部品群の各列に対応して配設され、上記搬送手段にて間欠的に送られて停止状態となった上記電子部品に対し、上記極微細配線にエアーを直接当てないように、上記要除塵小面部の輪郭内に向けて上記エアー噴出孔からエアーを噴出し、かつ、上記要除塵小面部の上記輪郭の外方にて噴出したエアーを上記エアー吸入孔から吸引するように構成したものである。

本発明の除塵ノズルによれば、要除塵小面部の面積及び形状に対応して、エアー噴出孔
とエアー吸入孔とを配設して、エアーリークをほとんど発生することなく、洗浄が必要な
要除塵小面部にのみエアーを吹き付けることができ、要除塵小面部を能率良く洗浄できる
。また、余分なエアーを消費せずに済み、消費空気量を軽減できる。周囲に異物を飛散さ
せずに除去できる。エアー噴出孔から噴出されるエアーが、瞬時に所定の圧力及び風速に
到達でき、短時間のエアー放出で、要除塵小面部上の異物を確実に除去でき、洗浄能率を
向上できる。

本発明の除塵装置によれば、複数個の除塵ノズルを電子部品群の各列に対応して配設し
て、各電子部品に設けられた要除塵小面部を能率良く洗浄できる。また、要除塵小面部の
面積及び形状に対応して、各除塵ノズルにエアー噴出孔とエアー吸入孔とを配設して、エ
アーリークをほとんど発生することなく、洗浄が必要な要除塵小面部にのみエアーを吹き
付けることができ、要除塵小面部を能率良く洗浄できる。また、余分なエアーを消費せず
に済み、消費空気量を軽減できる。周囲に異物を飛散させずに除去できる。エアー噴出孔
から噴出されるエアーが、瞬時に所定の圧力及び風速に到達でき、短時間のエアー放出で
、要除塵小面部上の異物を確実に除去でき、洗浄能率を向上できる。同時に送られてくる
電子部品の個数分の除塵ノズルが配設され、洗浄能率を向上できる。

本発明に係る除塵ノズルの実施の一形態を示した拡大底面図である。図１の断面図であり、（Ａ）はＤ−Ｄ断面図であり、（Ｂ）はＥ−Ｅ断面図である。拡大平面図であり、（Ａ）は電子部品を示す拡大平面図であり、（Ｂ）は除塵ノズルと電子部品との対応関係を説明するための拡大平面図である。本発明に係る除塵装置の実施の一形態の要部を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は斜視図である。除塵ノズルの他の実施形態を示した底面図であり、（Ａ）はその一例を示す底面図であり、（Ｂ）は他の例を示す底面図である。除塵ノズルの別の実施形態を示した底面図であり、（Ｃ）はその一例を示す底面図であり、（Ｄ）は他の例を示す底面図であり、（Ｅ）は別の例を示す底面図である。除塵ノズルのさらに別の実施形態を示した底面図であり、（Ｆ）はその一例を示す底面図であり、（Ｇ）は他の例を示す底面図であり、（Ｈ）は別の例を示す底面図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図４は、本発明に係る除塵ノズルを有する除塵装置の実施の一形態を示し、この装置は
、要除塵小面部２を一部に備えた電子部品６に対し、エアーを吹き付けて除塵・洗浄する
ためのものである。電子部品６は、例えば、プリント基板あるいはカセットトレイに格子
状乃至千鳥状に並べて配設されており、電子部品６の各列に対応して除塵ノズル１が設け
られ、各電子部品６上の１ヶ所の要除塵小面部２に対し、１個の除塵ノズル１が対向状と
なるように配設される。

図３に示すように、要除塵小面部２は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイ
メージセンサー等のセンサーから成る。電子部品６には、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方
に沿った部分的乃至全周にわたって、極微細配線８が配設されている。要除塵小面部２は
、図例では平面視矩形状に形成され、最小で４．４ｍｍ×３．３ｍｍの大きさに設定され
、最大で３６ｍｍ×２４ｍｍの大きさに設定される。要除塵小面部２は、電子部品６の中
でも最も除塵が必要とされ、特に高いクリーン度が要求される。具体的には、単位面積（
ｍｍ^２）当たりに、付着している異物が、大きさ１μｍのものが５個未満を言う。極微細
配線８は、断面積が円形であるとすれば、その直径が１０μｍ〜２０μｍのものを言う。
なお、要除塵小面部２の輪郭Ｌは、矩形状に限定される訳ではなく、円形乃至楕円状、
あるいは、長方形の短辺が円弧状に形成された形状等、自由に変更可能である。また、図
示省略するが、他の要除塵小面部２として、水晶部品、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム
）、半導体ウェーハ、光学部品等であっても良い。

図１と図２に示すように、除塵ノズル１は、要除塵小面部２との対向面１Ａに、エアー
を噴出する複数個のエアー噴出孔３と、エアーを吸引する複数個のエアー吸入孔４とを、
備えている。
図３（Ｂ）に示すように、除塵ノズル１は、要除塵小面部２との対向状態で、エアー噴
出孔３が、要除塵小面部２の輪郭Ｌ内の領域Ｐに配設され、エアー噴出孔３から要除塵小
面部２の輪郭Ｌ内に向けてエアーを噴出する。即ち、除塵ノズル１は、要除塵小面部２の
輪郭Ｌの外方に配設される極微細配線８にエアーを直接当てないように、要除塵小面部２
を狙ってエアー噴出孔３からエアーを噴出するよう構成されている。エアー吸入孔４は、
（複数個の）エアー噴出孔３を取囲状として配設され、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方の
領域Ｖにて、噴出したエアーを吸引するよう構成されている。以下、要除塵小面部２の輪
郭Ｌ内の領域Ｐを、エアー吹付領域とし、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方の領域Ｖを、エ
アー吸引領域とする。

図１と図２では、除塵ノズル１は、平面視略矩形の短柱状に形成され、供給・排気用の
エアー配管接続プラグが連結されるノズルボディ部１３と、複数個のエアー噴出孔３と複
数個のエアー吸入孔４とが開設されたキャップ部１４とを、有している。除塵ノズル１は
、複数個のエアー噴出孔３に連通連結するエアー吐出用流路１１と、複数個のエアー吸入
孔４に連通連結するエアー吸引用流路１２とを、内有し、キャップ部１４内のエアー吐出
用流路１１に、超音波発生器７が配設されている。超音波発生器７は、エアー噴出孔３と
同数の貫通孔が設けられた複数個のブロック１５から成り、このブロック１５は、エアー
噴出孔３より直径の大きな拡大孔１６を有する第１のブロック１５Ａと、拡大孔１６より
直径の小さな縮小孔１７を有する第２のブロック１５Ｂとの２種類を備え、２種類のブロ
ック１５Ａ，１５Ｂが交互に配設されている。エアー噴出孔３と拡大孔１６，１６及び縮
小孔１７によって、断面積が拡大・縮小を繰り返す連続状の超音波発生孔が形成されてい
る。なお、キャップ部１４の底部に、エアー噴出孔３と連続する超音波発生孔を一体形成
しても良い。

図１に示すように、エアー噴出孔３は、比較的小径の円形孔であって、その直径Ｄ_０は
、０．４５ｍｍ〜０．７５ｍｍに設定するのが好ましい。一方、エアー吸入孔４は、比較
的大径の円形孔であって良く、その直径Ｄ_１は、エアー噴出孔３の直径Ｄ_０の３倍〜５倍
、より好ましくは、具体的に、１．５ｍｍ〜３．５ｍｍに設定される。
エアー噴出孔３の直径Ｄ_０が上記下限値未満であると、穿孔による加工が難しく、上記
上限値をこえると、噴出するエアーの風速が低下する。また、エアー吸入孔４の直径Ｄ_１
が上記下限値未満であると、異物を除去できないことがあり、上記上限値をこえると、除
塵ノズル１の大きさが過大となる。

次に、本発明の除塵装置について説明する。
図４に示すように、本発明の除塵装置は、相互に平行な複数列状に電子部品群１０を並
べて間欠的に送りを与える搬送手段２０と、搬送手段２０の搬送方向Ｃに直交する幅方向
に並設された複数個の除塵ノズル１とを、備え、複数個の除塵ノズル１が、電子部品群１
０の各列に対応して配設されている。
搬送手段２０は、例えば、長手方向両端部が連結された無端状ベルトと、ベルトを内側
から支持するローラーと、ローラーを駆動するモーターと、変速機等によって構成される
。
電子部品群１０の各電子部品６は、超高クリーン度が求められる要除塵小面部２を一部
に備えている。要除塵小面部２は、電子部品６の中でも最も除塵が必要とされる部分であ
る。

図１と図４（Ｂ）に示すように、除塵ノズル１は、搬送手段２０にて間欠的に送られて
停止状態となった電子部品６に対し、要除塵小面部２の輪郭Ｌ内に向けてエアー噴出孔３
からエアーを噴出し、かつ、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方にて、噴出したエアーをエア
ー吸入孔４に吸引するように構成されている。
除塵ノズル１は、搬送方向Ｃを横切る洗浄位置Ｗに同時に送られてくる電子部品６の数
量に対応して、同じ個数が（搬送方向Ｃに直交する）幅方向に並設され、電子部品６上の
１ヶ所の要除塵小面部２に対し、１個の除塵ノズル１が対向状となるように配設される。
なお、除塵ノズル１を、複数列に並設して、複数の洗浄位置Ｗで、同時に洗浄を行って、
より多くの電子部品６に対応するように構成しても良い。

上述した本発明の除塵ノズルの使用方法（作用）について説明する。
図２（Ａ）に示すように、供給用のエアー配管から除塵ノズル１のエアー吐出用流路１
１に所定高圧のエアーを供給する。エアー吐出用流路１１に供給されたエアーは、超音波
発生器７を通過し、２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数の超音波が乗ったエア流（超音波
エア）Ｆとなって、エアー噴出孔３から吹き出される。エアー吐出用流路１１は、容積が
極めて小さく、短時間で瞬時にエアー吐出用流路１１内が所定の圧力に到達し、エアー噴
出孔３からは、高速（１４０ｍ〜２００ｍ／ｓｅｃ）でエア流Ｆが噴出する。

図３（Ｂ）では、除塵ノズル１は、要除塵小面部２の輪郭Ｌ内のエアー吹付領域Ｐにて
、エアー噴出孔３から要除塵小面部２に向けてエアーを噴出する。除塵ノズル１は、要除
塵小面部２にのみエアーを吹き付けて、異物を要除塵小面部２表面から剥離させる。即ち
、除塵ノズル１は、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方に配設される極微細配線８にエアーを
直接当てないように、要除塵小面部２を狙ってエアー噴出孔３からエアーを噴出する。除
塵ノズル１は、要除塵小面部２の輪郭Ｌより外方にはエアーを吹き付けず、無駄な空気漏
れ（エアーリーク）を発生することがない。従って、余分なエアーを消費せずに済み、少
ない消費空気量で、要除塵小面部を能率良く洗浄する。

要除塵小面部２表面から剥離した異物は、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方のエアー吸引
領域Ｖにて、エアー吸入孔４に吸い込まれ、エアー吸引用流路１２から排気用のエアー配
管へ異物が排出される。除塵ノズル１は、エアー吹付領域Ｐの外方を取り囲むエアー吸引
領域Ｖにて、エアー噴出孔３から噴出したエアーを吸引して、異物を周囲に飛散させずに
除去する。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、除塵ノズル１は、図５（Ａ）に示す
ように、エアー吸入孔４がスリット状に形成されていても良い。スリット状のエアー吸入
孔４は、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方の２箇所に、エアー吹付領域Ｐを挟み込むように
配設される。また、図５（Ｂ）に示すように、エアー吸入孔４が閉環状に形成され、要除
塵小面部２の輪郭Ｌの外方を包囲するように配設されていても良い。

図６に示すように、要除塵小面部２が円形状である場合には、除塵ノズル１を平面視円
形状に形成するも好ましい。図６（Ｃ）では、除塵ノズル１は、要除塵小面部２の輪郭Ｌ
内に複数個のエアー噴出孔３を放射状に配設し、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方を取り囲
むように複数個のエアー吸入孔４を配設している。図６（Ｄ）では、エアー吸入孔４が円
弧状に弯曲した形のスリット状として形成され、図６（Ｅ）では、エアー吸入孔４が円環
状に形成され、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方を包囲するように配設されている。
また、図７に示すように、要除塵小面部２の面積（大きさ）が大きくなった場合には、
エアー噴出孔３及びエアー吸入孔４の個数を増加させ、あるいは、エアー吸入孔４の面積
を増大させる。図７（Ｆ）では、要除塵小面部２の輪郭Ｌ内に、図１で示す図例より多く
のエアー噴出孔３を配設し、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方を取り囲むように複数個のエ
アー吸入孔４を配設している。図７（Ｇ）では、エアー吸入孔４をスリット状とし、図７
（Ｈ）では、エアー吸入孔４がコ字状に形成され、要除塵小面部２の輪郭Ｌの外方を取り
囲むように配設されている。

以上のように、本発明に係る除塵ノズルは、超高クリーン度が求められる要除塵小面部
２を一部に備えた電子部品６を、エアーにて洗浄する除塵ノズルに於て、上記要除塵小面
部２の輪郭Ｌ内に向けてエアーを噴出させるためのエアー噴出孔３と、上記エアー噴出孔
３を取囲状として配設され、上記要除塵小面部２の上記輪郭Ｌの外方にて噴出したエアー
を吸引するエアー吸入孔４とを、具備するので、要除塵小面部２の面積及び形状に対応し
て、エアー噴出孔３とエアー吸入孔４とを配設して、エアーリークをほとんど発生するこ
となく、洗浄が必要な要除塵小面部２にのみエアーを吹き付けることができ、要除塵小面
部２を能率良く、かつ、確実に洗浄できる。また、余分なエアーを消費せずに済み、消費
空気量を軽減できる。周囲に異物を飛散させずに除去できる。エアー噴出孔３から噴出さ
れるエアーが、瞬時に所定の圧力及び風速に到達でき、短時間のエアー放出で、要除塵小
面部２上の異物を確実に除去でき、洗浄能率を向上できる。

また、上記電子部品６には、上記要除塵小面部２の上記輪郭Ｌの外方に沿った部分的乃
至全周にわたって、極微細配線８が配設され、上記極微細配線８にエアーを直接当てない
ように、上記要除塵小面部２を狙って上記エアー噴出孔３からエアーを噴出するよう構成
されているので、極微細配線を断線・損傷させることなく、要除塵小面部２にのみエアー
を吹き付けることができ、要除塵小面部２を能率良く、かつ、確実に洗浄できる。

また、上記要除塵小面部２がセンサーであるので、電子部品６の中でも最も除塵が必要
とされ、特に高いクリーン度が要求される要除塵小面部２にのみエアーを集中的に吹き付
けて、要除塵小面部２を能率良く、かつ、確実に洗浄できる。

また、本発明に係る除塵装置は、相互に平行な複数列状に電子部品群１０を並べて間欠
的に送りを与える搬送手段２０と、上記搬送手段２０の上記送りの方向に直交する幅方向
に並設された複数個の除塵ノズル１とを、備え、上記電子部品群１０の各電子部品６は、
超高クリーン度が求められる要除塵小面部２を一部に備え、上記各除塵ノズル１は、上記
要除塵小面部２の輪郭Ｌ内に向けてエアーを噴出させるためのエアー噴出孔３と、上記エ
アー噴出孔３を取囲状として配設され、上記要除塵小面部２の上記輪郭Ｌの外方にて噴出
したエアーを吸引するエアー吸入孔４とを、具備し、さらに、複数個の除塵ノズル１は、
上記電子部品群１０の各列に対応して配設され、上記搬送手段２０にて間欠的に送られて
停止状態となった上記電子部品６に対し、上記要除塵小面部２の輪郭Ｌ内に向けてエアー
を噴出し、かつ、上記要除塵小面部２の上記輪郭Ｌの外方にて噴出したエアーを吸引する
ように構成したので、複数個の除塵ノズル１を電子部品群１０の各列に対応して配設して
、各電子部品６に設けられた要除塵小面部２を能率良く洗浄できる。また、要除塵小面部
２の面積及び形状に対応して、各除塵ノズル１にエアー噴出孔３とエアー吸入孔４とを配
設して、エアーリークをほとんど発生することなく、洗浄が必要な要除塵小面部２にのみ
エアーを吹き付けることができ、要除塵小面部２を能率良く洗浄できる。また、余分なエ
アーを消費せずに済み、消費空気量を軽減できる。周囲に異物を飛散させずに除去できる
。エアー噴出孔３から噴出されるエアーが、瞬時に所定の圧力及び風速に到達でき、短時
間のエアー放出で、要除塵小面部２上の異物を確実に除去でき、洗浄能率を向上できる。
同時に送られてくる電子部品６の数量分の除塵ノズル１を配設することができ、洗浄能率
を向上できる。

１除塵ノズル
２要除塵小面部
３エアー噴出孔
４エアー吸入孔
６電子部品
８極微細配線
１０電子部品群
２０搬送手段
Ｌ輪郭

Claims

超高クリーン度が求められる要除塵小面部（２）を一部に備えかつ該要除塵小面部（２）の輪郭（Ｌ）の外方に沿った部分的乃至全周にわたって極微細配線（８）が配設された電子部品（６）を、エアーにて洗浄する除塵ノズルに於て、
上記要除塵小面部（２）の輪郭（Ｌ）内に向けてエアーを噴出させるためのエアー噴出孔（３）と、上記エアー噴出孔（３）を取囲状として配設され、上記要除塵小面部（２）の上記輪郭（Ｌ）の外方にて噴出したエアーを吸引するエアー吸入孔（４）とを、具備し、
上記極微細配線（８）にエアーを直接当てないように、上記要除塵小面部（２）を狙って上記エアー噴出孔（３）からエアーを噴出するよう構成されていることを特徴とする除塵ノズル。
上記要除塵小面部（２）がセンサーである請求項１記載の除塵ノズル。
相互に平行な複数列状に電子部品群（１０）を並べて間欠的に送りを与える搬送手段（２０）と、上記搬送手段（２０）の上記送りの方向に直交する幅方向に並設された複数個の除塵ノズル（１）とを、備え、
上記電子部品群（１０）の各電子部品（６）は、超高クリーン度が求められる要除塵小面部（２）を一部に備えるとともに、該要除塵小面部（２）の輪郭（Ｌ）の外方に沿った部分的乃至全周にわたって、極微細配線（８）が配設されており、
上記各除塵ノズル（１）は、上記要除塵小面部（２）の輪郭（Ｌ）内に向けてエアーを噴出させるためのエアー噴出孔（３）と、上記エアー噴出孔（３）を取囲状として配設され、上記要除塵小面部（２）の上記輪郭（Ｌ）の外方にて噴出したエアーを吸引するエアー吸入孔（４）とを、具備し、
さらに、複数個の除塵ノズル（１）は、上記電子部品群（１０）の各列に対応して配設され、
上記搬送手段（２０）にて間欠的に送られて停止状態となった上記電子部品（６）に対し、上記極微細配線（８）にエアーを直接当てないように、上記要除塵小面部（２）の輪郭（Ｌ）内に向けて上記エアー噴出孔（３）からエアーを噴出し、かつ、上記要除塵小面部（２）の上記輪郭（Ｌ）の外方にて噴出したエアーを上記エアー吸入孔（４）から吸引するように構成したことを特徴とする除塵装置。