JPH01304089A - 超音波洗浄装置 - Google Patents
超音波洗浄装置Info
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- JPH01304089A JPH01304089A JP13431788A JP13431788A JPH01304089A JP H01304089 A JPH01304089 A JP H01304089A JP 13431788 A JP13431788 A JP 13431788A JP 13431788 A JP13431788 A JP 13431788A JP H01304089 A JPH01304089 A JP H01304089A
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
- B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
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- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液中にて超音波を照射して物品を洗浄する超
音波洗浄装置に関するものである。
音波洗浄装置に関するものである。
従来、超音波洗浄においては通常２０〜１００ＫＨｚ程
度の周波数の超音波を用いていた。装置としてはステン
レス、或いは金属イオンの発生を嫌う場合にはタンタル
の薄板により洗浄槽を形成し、その底部に超音波振動子
を設けて形成していた。
度の周波数の超音波を用いていた。装置としてはステン
レス、或いは金属イオンの発生を嫌う場合にはタンタル
の薄板により洗浄槽を形成し、その底部に超音波振動子
を設けて形成していた。
このような超音波洗浄装置においては、音響的を置火を
防ぐために、振動子を取り付ける底板は極力薄いものが
用いられ、波長の１／ｌ ＯＯ程度のものが用いられて
いる０例えば、国内の洗浄機で多用されている２８ＫＨ
ｚの駆動周波数のもとでは、音速が約５１００ ｍ／ｓ
ｅｅであるステンレスの場合、波長が約１８ａｍとなり
、そのｌ／１００の約２龍の厚さの板が振動子の取付板
である底板として用いられている。
防ぐために、振動子を取り付ける底板は極力薄いものが
用いられ、波長の１／ｌ ＯＯ程度のものが用いられて
いる０例えば、国内の洗浄機で多用されている２８ＫＨ
ｚの駆動周波数のもとでは、音速が約５１００ ｍ／ｓ
ｅｅであるステンレスの場合、波長が約１８ａｍとなり
、そのｌ／１００の約２龍の厚さの板が振動子の取付板
である底板として用いられている。
ところが最近半導体の洗浄装置などにおいては汚染の許
容レベルが益々厳しくなり、例えばＭピント級では対象
汚水粒子の大きさも従来０．３μｍ程度であったものが
０．１μｍ程度まで低下して来ている。このような微粒
子除去に対しては、従来の周波数の２０〜１ｏｏＫＨｚ
程度のものはあまり効果がなく、また強いキャビテーシ
ョンによりつエバー表面の損傷や、洗浄むらが失し易い
ものであった。
容レベルが益々厳しくなり、例えばＭピント級では対象
汚水粒子の大きさも従来０．３μｍ程度であったものが
０．１μｍ程度まで低下して来ている。このような微粒
子除去に対しては、従来の周波数の２０〜１ｏｏＫＨｚ
程度のものはあまり効果がなく、また強いキャビテーシ
ョンによりつエバー表面の損傷や、洗浄むらが失し易い
ものであった。
従って１００ＫＨｚを越える周波数の超音波を適用する
ことが好ましいが、音響的損失を防ぐため、板厚を波長
の１／１００程度にとると、音速が約３３５０ ｍ／ｓ
ｅｃであるタンタルの場合、１００に１１ｚに対して０
．３４龍程度なり、１ＭＩＩｚに対しては３４μｍ程度
となり実用的でなくなる。
ことが好ましいが、音響的損失を防ぐため、板厚を波長
の１／１００程度にとると、音速が約３３５０ ｍ／ｓ
ｅｃであるタンタルの場合、１００に１１ｚに対して０
．３４龍程度なり、１ＭＩＩｚに対しては３４μｍ程度
となり実用的でなくなる。
その上近年超精密洗浄の要求が高まり、金属イオンの発
生を極力嫌うようになり、タンタルを用いても不充分な
ことがあるので石英ガラス製の洗浄槽を用いることが検
討されている。
生を極力嫌うようになり、タンタルを用いても不充分な
ことがあるので石英ガラス製の洗浄槽を用いることが検
討されている。
しかしながら、このような石英ガラスの洗浄槽を用いた
洗浄装置においては、石英ガラスの音速が約５，５７０
ｍ／ｓｅｅであるので波長の１／１００とした板厚は、
１００ｋｌｌｚに対しても０．５６ｆｌとなり強度上実
用的でなく、ｌ ＭＨｚに対しては５６μｍ程度となり
強度的に全（実用に耐えない。
洗浄装置においては、石英ガラスの音速が約５，５７０
ｍ／ｓｅｅであるので波長の１／１００とした板厚は、
１００ｋｌｌｚに対しても０．５６ｆｌとなり強度上実
用的でなく、ｌ ＭＨｚに対しては５６μｍ程度となり
強度的に全（実用に耐えない。
一方、強度を上げるために板厚を増大せしめれば振動に
よる損失が増大し、場合によっては破損する、などの支
障を招くものであった。
よる損失が増大し、場合によっては破損する、などの支
障を招くものであった。
また、強度的に十分な厚さを有する石英ガラスにより内
槽を作り、これを、別途ステンレスなどの薄い板で作製
して底面に振動子を設けた外槽の中に入れて二重槽とな
し、内、外槽に水を満たし、内槽の中に被処理物を入れ
て超音波洗浄を行なうことも考えられるが、周波数が高
いと石英ガラス槽での反射、減衰のために、必要な超音
波エネルギーが石英ガラス槽内に伝達せず、洗浄効果が
得られなかった。
槽を作り、これを、別途ステンレスなどの薄い板で作製
して底面に振動子を設けた外槽の中に入れて二重槽とな
し、内、外槽に水を満たし、内槽の中に被処理物を入れ
て超音波洗浄を行なうことも考えられるが、周波数が高
いと石英ガラス槽での反射、減衰のために、必要な超音
波エネルギーが石英ガラス槽内に伝達せず、洗浄効果が
得られなかった。
本発明は、従来のものの上記の課題を解決し、石英ガラ
スの槽を用い、強度を十分有し、かつ振動の）置火の少
ない超音波洗浄装置を提供することを目的とするもので
ある。
スの槽を用い、強度を十分有し、かつ振動の）置火の少
ない超音波洗浄装置を提供することを目的とするもので
ある。
本発明は、洗浄槽と、超音波発振器と、前記洗浄槽内の
洗浄液に接する壁板に取り付けられ、前記超音波発振器
からの駆動発振信号を受けて洗浄液中に超音波を照射す
る振動子を備えた超音波洗浄装置において、前記壁板が
石英ガラス製であり、前記駆動発振信号の同波数が３０
０ＫＨｚ以上であり、前記振動子が取り付けられた壁板
の厚さが、該壁板をその板厚方向に伝播する前記駆動周
波数の超音波の波長の１／２の整数倍であることを特徴
とする超音波洗浄装置である。
洗浄液に接する壁板に取り付けられ、前記超音波発振器
からの駆動発振信号を受けて洗浄液中に超音波を照射す
る振動子を備えた超音波洗浄装置において、前記壁板が
石英ガラス製であり、前記駆動発振信号の同波数が３０
０ＫＨｚ以上であり、前記振動子が取り付けられた壁板
の厚さが、該壁板をその板厚方向に伝播する前記駆動周
波数の超音波の波長の１／２の整数倍であることを特徴
とする超音波洗浄装置である。
発明者らは、前述の目的を達成するために研究、実験を
重ね、そのときに得た知見に基づき本発明がなされた。
重ね、そのときに得た知見に基づき本発明がなされた。
即ち、板厚を駆動周波数の波長の１／２の整数倍となし
、かつ周波数を３００ＫＨｚ以上とすれば損失が極めて
少なくなることが確かめられた。
、かつ周波数を３００ＫＨｚ以上とすれば損失が極めて
少なくなることが確かめられた。
例えば第３図は実験の一例を示し、石英ガラスの板厚と
振動子の温度上昇との関係を示すものである。ＩＭＨｚ
の振動子を取り付けた種々の厚さの石英ガラス板を底板
とした水槽に水を入れ、超音波を発振せしめ振動子の素
子中心の温度上昇を測定したものであり、温度上昇が少
なければＩＩ失が少ないことを示す。
振動子の温度上昇との関係を示すものである。ＩＭＨｚ
の振動子を取り付けた種々の厚さの石英ガラス板を底板
とした水槽に水を入れ、超音波を発振せしめ振動子の素
子中心の温度上昇を測定したものであり、温度上昇が少
なければＩＩ失が少ないことを示す。
第３図にてわかるように、板厚がＡｌ１の整数倍のとき
に温度上昇は極めて小さく、振動の損失が極めて小さい
ことが確かめられた。従って、例えば周波数がＩ ＭＨ
ｚの場合、波長はλ＃５．５ 鶴となるから、振動子の
取り付ける部分の板厚は従来の如きλ／１ｏｏ−５６μ
ｍという薄さではなく、λ／ ２ ＝ ２．８璽醜或い
は２λ／ ２ ＝ ５．６ ｍｌ程度の厚さを用いても
差支えなく、強度的には十分な厚さとすることができる
。
に温度上昇は極めて小さく、振動の損失が極めて小さい
ことが確かめられた。従って、例えば周波数がＩ ＭＨ
ｚの場合、波長はλ＃５．５ 鶴となるから、振動子の
取り付ける部分の板厚は従来の如きλ／１ｏｏ−５６μ
ｍという薄さではなく、λ／ ２ ＝ ２．８璽醜或い
は２λ／ ２ ＝ ５．６ ｍｌ程度の厚さを用いても
差支えなく、強度的には十分な厚さとすることができる
。
また第４図は゛実験の一部を示し、振動子の周波数と振
動子の温度上昇との関係を示したものである。各周波数
に対してそれぞれの波長の１／２に近似した厚さのガラ
ス板に振動子を取り付け、素子中心の温度上昇を測定し
たものであり、温度上昇が少なければ損失が少ないこと
を示す。
動子の温度上昇との関係を示したものである。各周波数
に対してそれぞれの波長の１／２に近似した厚さのガラ
ス板に振動子を取り付け、素子中心の温度上昇を測定し
たものであり、温度上昇が少なければ損失が少ないこと
を示す。
第４図にてわかるように、周波数が低いとｔ置火は急激
に増大しており、はぼ３００ｋｌｌｚ以上の周波数に対
しては損失が極めて小さくなることが確かめられた。
に増大しており、はぼ３００ｋｌｌｚ以上の周波数に対
しては損失が極めて小さくなることが確かめられた。
（実施例〕
第１図は本発明の実施例を示し、１は石英ガラス製の水
槽であり、洗浄液に接している壁板としての底板２の裏
面には、超音波発振器７からの駆動発振信号を受けて洗
浄液中に超音波を照射する超音波振動子３が接着剤で取
り付けられている。
槽であり、洗浄液に接している壁板としての底板２の裏
面には、超音波発振器７からの駆動発振信号を受けて洗
浄液中に超音波を照射する超音波振動子３が接着剤で取
り付けられている。
駆動発振信号の周波数は３００ｋｌｌｚ以上である。
底板２の厚さは、振動子３の周波数において石英ガラス
中を伝播する超音波の波長の１／２の整数倍に近似した
寸法となっている。
中を伝播する超音波の波長の１／２の整数倍に近似した
寸法となっている。
底板２の下方には密閉したガス室４が設けられ、ノズル
５からＮ２ガスなどの不活性ガスが送入され、異常な温
度上昇が起きたときの冷却及び活性ガスの侵入防止をは
かっている。
５からＮ２ガスなどの不活性ガスが送入され、異常な温
度上昇が起きたときの冷却及び活性ガスの侵入防止をは
かっている。
６は、万が一水槽１が破損した場合に液がこぼれ出るの
を止める、プラスチック又は金属製の外槽である。
を止める、プラスチック又は金属製の外槽である。
洗浄作業に当たっては、水Ｗ！１の中に水又は薬品入り
の液などの洗浄液を満たし、例えばテフロン製のキャリ
ヤに収容されたシリコンウェハーを浸漬し、これを揺動
しながら振動子３から超音波を照射し、超音波洗浄を行
なう。
の液などの洗浄液を満たし、例えばテフロン製のキャリ
ヤに収容されたシリコンウェハーを浸漬し、これを揺動
しながら振動子３から超音波を照射し、超音波洗浄を行
なう。
振動子３は底板２ではなく側壁に取り付けてもよい、こ
の場合その取付部の板厚を波長の１／２の整数倍とする
。
の場合その取付部の板厚を波長の１／２の整数倍とする
。
第２図は別の実施例であり、投込式の洗浄装置を示す。
水槽ｌはプラスチック製であり、その底板２には穴８が
設けられ、洗浄液に接する壁板として石英ガラス製の振
動板９が取り付けられて穴８が塞がれている。振動板９
にはその裏面に振動子３が接着剤で取り付けられ、超音
波発振器７により駆動されるようになっている。駆動周
波数は３００ｋｌｌｚ以上であり振動板９の板厚は、振
動板９を伝播する駆動周波数の超音波の波長の１／２の
整数倍に近似している。
設けられ、洗浄液に接する壁板として石英ガラス製の振
動板９が取り付けられて穴８が塞がれている。振動板９
にはその裏面に振動子３が接着剤で取り付けられ、超音
波発振器７により駆動されるようになっている。駆動周
波数は３００ｋｌｌｚ以上であり振動板９の板厚は、振
動板９を伝播する駆動周波数の超音波の波長の１／２の
整数倍に近似している。
本発明により、強度的に十分な板厚で、かつ損失を極め
て小とすることができ、洗浄槽として化学的に））めで
安定した石英ガラスを用いることが実用上可能となり、
金属イオンの発生を避けて超精密洗浄を行なうことがで
き、高い周波数の超音波の通用を可能として極く微小な
微粒子の除去を行なうことができ、実用上極めて大なる
効果を発する。
て小とすることができ、洗浄槽として化学的に））めで
安定した石英ガラスを用いることが実用上可能となり、
金属イオンの発生を避けて超精密洗浄を行なうことがで
き、高い周波数の超音波の通用を可能として極く微小な
微粒子の除去を行なうことができ、実用上極めて大なる
効果を発する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の断面正面図、第２図は別の実
施例の断面正面説明図、第３図、第４図は実験結果の一
部を示すグラフであり、第３図は振動板の板厚と振動子
の温度上昇との関係、第４図は周波数と振動子の温度上
昇との関係を示す。 ｌ・・・水槽、２・・・底板、３・・・振動子、４・・
・ガス室、５・・・ノズル、６・・・外槽、７・・・超
音波発振器、８・・・穴、９・・・振動板。 特許出願人 海上電機株式会社
施例の断面正面説明図、第３図、第４図は実験結果の一
部を示すグラフであり、第３図は振動板の板厚と振動子
の温度上昇との関係、第４図は周波数と振動子の温度上
昇との関係を示す。 ｌ・・・水槽、２・・・底板、３・・・振動子、４・・
・ガス室、５・・・ノズル、６・・・外槽、７・・・超
音波発振器、８・・・穴、９・・・振動板。 特許出願人 海上電機株式会社
Claims (1)
- （１）洗浄槽と、超音波発振器と、前記洗浄槽内の洗浄
液に接する壁板に取り付けられ、前記超音波発振器から
の駆動発振信号を受けて洗浄液中に超音波を照射する振
動子を備えた超音波洗浄装置において、前記壁板が石英
ガラス製であり、前記駆動発振信号の周波数が３００Ｋ
Ｈｚ以上であり、前記振動子が取り付けられた壁板の厚
さが、該壁板をその板厚方向に伝播する前記駆動周波数
の超音波の波長の１／２の整数倍であることを特徴とす
る超音波洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13431788A JPH01304089A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 超音波洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13431788A JPH01304089A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 超音波洗浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01304089A true JPH01304089A (ja) | 1989-12-07 |
| JPH0446638B2 JPH0446638B2 (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=15125477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13431788A Granted JPH01304089A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 超音波洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01304089A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0947733A (ja) * | 1995-08-03 | 1997-02-18 | Kokusai Denki L Tec:Kk | 超音波洗浄装置 |
| JP5093232B2 (ja) * | 2007-05-01 | 2012-12-12 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼板の洗浄方法及び鋼板の連続洗浄装置 |
| CN109394374A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-03-01 | 常州赛乐医疗技术有限公司 | 一种根管荡洗器 |
-
1988
- 1988-06-02 JP JP13431788A patent/JPH01304089A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0947733A (ja) * | 1995-08-03 | 1997-02-18 | Kokusai Denki L Tec:Kk | 超音波洗浄装置 |
| JP5093232B2 (ja) * | 2007-05-01 | 2012-12-12 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼板の洗浄方法及び鋼板の連続洗浄装置 |
| CN109394374A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-03-01 | 常州赛乐医疗技术有限公司 | 一种根管荡洗器 |
| CN109394374B (zh) * | 2018-12-30 | 2024-05-10 | 常州赛乐医疗技术有限公司 | 一种根管荡洗器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446638B2 (ja) | 1992-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |