JPH05296658A

JPH05296658A - 精密物品の乾燥方法及び装置

Info

Publication number: JPH05296658A
Application number: JP9276592A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Fujii; 裕一藤井; Masaaki Okawara; 正明大川原; Shizuo Aijima; 静夫相嶋; Takashi Ito; 崇伊藤
Original assignee: OGAWARA KAKOKI KK; OOGAWARA KAKOKI KK
Current assignee: OGAWARA KAKOKI KK; OOGAWARA KAKOKI KK
Priority date: 1992-04-13
Filing date: 1992-04-13
Publication date: 1993-11-09

Abstract

(57)【要約】【目的】乾燥速度が大きく乾燥に際し精密物品にシミ
を残さず、かつ設備費の低減した精密物品の乾燥方法及
び装置を提供する【構成】乾燥装置１は、ノズル１０及びバスケット２
０を備える。ノズル１０及びバスケット２０は、図示し
ない乾燥室の内部に設置されており、この乾燥室内は減
圧排気できる。そして、ノズル１０は紙面に対して垂直
方法に延在しており、その下端部にはノズル１０と同様
に延在している温風噴射孔１０ａが設けられている。精
密物品を乾燥する際には、精密物品をバスケット２０に
装填し、ノズル１０を図示矢印Ａの方向に反復平行移動
させながら、温風噴射孔１０ａから所定速度の温風４０
を噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、精密物品の乾燥方法及
び装置に関し、更に詳細には、精密物品を洗浄した後に
該物品に付着した液分を、温風を用いて除去乾燥させる
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、精密物品の洗浄・乾燥にはフロン
１１３、トリクロルエタン等の有機溶剤が一般的に使用
されていた。ここで、本明細書において、「精密物品」
とは、フォトマスクガラス、磁気ディスク、プリント基
板、シリコンウェハ、ガラス基板、自動車用ミラー、レ
ンズ及びプリズム等の電子部品・機械部品等をいうもの
とする。

【０００３】このような精密物品を洗浄した後に付着し
た液分を乾燥させる際において、洗浄に使用したフロン
１１３、トリクロルエタン等の有機溶剤は、沸点が低
く、比熱・蒸発潜熱が小さいために、仕上げ乾燥の際に
温風を吹き付けることなく急速に乾燥させることができ
た。また、この方法によるものは、乾燥後にシミ（液滴
が斑点状に残ったもので、ウォーターマークともい
う。）が残らず、優れた乾燥方法であった。

【０００４】しかし、フロン１１３やトリクロルエタン
等のこれら洗浄剤は、地球を取巻く成層圏に存在するオ
ゾン層を破壊する物質とされており、国際的に廃止又は
削減されることが決議されている。このため、最近では
フロン１１３やトリクロルエタン等の特定物質を使用し
ないで精密物品を洗浄・乾燥させることが試みられてお
り、その際の洗浄剤としては、純水、ＩＰＡ（イソプロ
パノール）、アセトン等が使用されている。

【０００５】純水、ＩＰＡ、アセトン等は沸点が高く、
また、比熱、蒸発潜熱が大きいために、フロン１１３、
トリクロルエタン等と比較すると乾燥しにくい。従っ
て、精密物品に付着した液分を乾燥させるに当たって、
精密物品全体に平均的に温風を当てる方法、減圧下で乾
燥させる方法及び遠赤外線を当てる方法等が採用されて
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の乾燥方法においては、精密物品に付着した純
水、ＩＰＡ、アセトン等を乾燥させる際に乾燥速度を十
分に大きく取れないために精密物品の表面にシミが残る
という課題があった。また、乾燥速度が大きくないた
め、乾燥効率向上の観点から、乾燥工程で用いる機器を
大きくする必要があり、設備費が高くなるという課題が
あった。本発明は、このような従来技術の有する課題に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、乾燥
速度が大きく乾燥に際し精密物品にシミを残さず、かつ
設備費の低減した精密物品の乾燥方法及び装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、所定の風速及び配向性を
有する温風を用い、精密物品に温風を選択的・部分的に
噴射することにより前記課題が解決できることを見出
し、本発明を完成するに至った。従って、本発明の乾燥
方法は、精密物品に付着した液分を除去乾燥するに当た
り、１又は２以上の精密物品を乾燥室内に配置し、次い
で、配向性を有する風速５ｍ／ｓ以上の温風を温風噴射
部材の噴射孔から噴射しながら温風噴射部材を変位さ
せ、これにより、前記精密物品を部分的・選択的に乾燥
させながら精密物品全体を乾燥させることを特徴とす
る。

【０００８】また、本発明の乾燥装置は、精密物品に付
着した液分を除去乾燥する装置において、この装置は、
乾燥室と、配向性を有する温風を噴射する噴射孔を備え
る温風噴射部材とを備え、この温風噴射部材は、前記乾
燥室のいずれか一方の側面とほぼ同じ長さに亘って延在
しており、この乾燥室内に配置した１又は２以上の精密
物品に対し部分的・選択的に温風を噴射するように変位
し、前記噴射孔における温風の風速が５ｍ／ｓ以上であ
ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の方法及び装置においては、配向性を有
する所定速度の温風を精密物品に直接噴射する。従っ
て、精密物品に付着した液滴が吹き飛ばされるため、乾
燥させるべき液量の絶対量を低減することができる。ま
た、従来法に比し温風の風速を大きくしたため、伝熱係
数が大きくなり、乾燥時間を短縮できる。ここで、温風
の風速は、５ｍ／ｓ以上、好ましくは１０ｍ／ｓ以上、
更に好ましくは２０ｍ／ｓ以上とする。５ｍ／ｓ未満の
場合は、乾燥速度が十分でなく、精密物品の表面にシミ
が残存する割合が大きくなるので好ましくない。

【００１０】また、本発明においては、温風噴射部材の
噴射孔と精密物品との相対位置を変化させ、精密物品全
体に温風を吹き付ける。即ち、温風噴射部材を変位させ
て精密物品を部分的又は選択的に乾燥させ、最終的には
精密物品全体に温風を吹き付けて乾燥させる。従って、
液分が局部的に残存することはない。また、前述の如く
短時間に乾燥を終了できるため、従来法に比し精密物品
の表面にシミが残る割合を低減できる。更に、乾燥時間
を短縮できることにより、乾燥工程に用いる機器を小型
化でき、設備費及び乾燥コストを低減できる。

【００１１】本発明の乾燥方法を実施する前に、精密物
品を洗浄する必要があるが、その場合の洗浄剤としては
純水、ＩＰＡ及びアセトンを例示できる。本発明におけ
る温風の温度等は、精密物品に付着した前記洗浄剤の液
分等によって適宜変更することができるが、例えば、純
水を循環使用する場合には、温度が１７０℃以上で水蒸
気濃度が５０％以上のものを用いることもできる。高温
の気体を乾燥するに当たっては、むしろ高湿の気体を用
いる方が乾燥速度が向上するからである。

【００１２】また、本発明においては、エネルギー効率
及び乾燥工程における清浄性向上の観点から、温風循環
ラインを設け、このラインの途中にフィルタを設置する
ことができる。温風循環ラインは、前記乾燥室に排温風
（乾燥に使用された後の温風）導入口を設け、これを適
宜冷却器及び加熱器を経て前記噴射部材と連結させるこ
とにより構成することができる。排温風は、このライン
に導入された後加熱器で所定温度に加温され、前記フィ
ルタを通過する際に粒径０．５μｍ以上の粒子の濃度が
１００００個／ｆｔ³ 以下、好ましくは１００個／ｆｔ
³ となるように調整され、再び乾燥に供される。

【００１３】更に、洗浄剤としてＩＰＡ等を用いる場合
には、乾燥により除去されたＩＰＡ等の溶剤が排温風に
同伴される。従って、温風循環ラインでは、排温風を冷
却器で冷却して溶剤分を凝縮除去回収し、次いで、加熱
器で加温し前記フィルタで調整した後、噴射部材を介し
て再び乾燥に供するのが好ましい。また、ＩＰＡ、アセ
トン等の可燃性溶剤を、温風を循環して乾燥するに際し
ては、火災、爆発等を回避するために、循環ガスとして
窒素ガス、炭酸ガス等の不燃性ガスを封入して温風を調
製し、これを乾燥に供するのが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を、図面を参照して実施例及び
比較例により説明する。図１は、本発明の乾燥装置の一
実施例を示す略示的断面図である。同図において、この
乾燥装置１は、温風噴射部材の一例であるノズル１０及
び精密物品ホルダーの一例であるバスケット２０を備え
る。これらノズル１０及びバスケット２０は、図示しな
い乾燥室の内部に設置されており、この乾燥室内は減圧
排気することが可能に形成されている。そして、前記ノ
ズル１０は紙面に対して垂直方法に延在しており、その
下端部にはノズル１０と同様に延在している温風噴射孔
１０ａが設けられている。

【００１５】また、前記乾燥室には排温風導入口が設け
られており、この導入口とノズル１０との間で図示しな
い温風循環ラインが形成されている。この循環ライン
は、冷却器（凝縮器）、ブロワ、ヒータ及びフィルタを
備え、排温風はこのラインに導入され、フィルタを介し
て粒径０．５μｍ以上の粒子の濃度が１００００個／ｆ
ｔ³ 以下に調整されノズル１０に送出され乾燥に供され
る。精密物品を乾燥する際には、精密物品を前記バスケ
ット２０に装填し、次いで、ノズル１０をその短手方向
である図示矢印Ａの方向に反復平行移動させながら、前
記温風噴射孔１０ａから所定速度の温風４０を噴射す
る。

【００１６】図２は、本発明の乾燥装置の他の実施例を
示す略示的断面図である。なお、以下、前述の部材と実
質的に同一の部材には同一の符号を付し説明を省略す
る。図２において、この乾燥装置２は、ノズル１０を所
定の間隔をもって２個備えている以外は乾燥装置１と同
様に形成されている。図３に、本発明の乾燥装置の更に
他の実施例を示す。同図において、ノズル１２はほぼ円
筒状をなし、紙面と垂直の方向に延在しており、その下
端部にはスリット状の温風噴射孔１２ａを備えている。
精密物品乾燥の際には、前記ノズル１２を一定の角度も
って図示矢印Ｂの方向に反復回転運動（首振運動）させ
ながら、所定速度の温風４１を噴射孔１２ａから精密物
品に噴射する。図４は、従来の乾燥装置の一例を示す略
示的断面図である。この乾燥装置４は、フード３０を備
えており、乾燥に際しては、微風の温風４２が精密物品
全体に亘って平均的に適用される。

【００１７】（実施例１〜３及び比較例１、２）（乾燥性能評価試験）前述の乾燥装置１、２及び４を用
いて乾燥性能を評価した。以下に試験条件を示す。バスケット・・・・・・・・・・・２５０×３００ｍｍ被乾燥物（精密物品）・・・・・・ガラス管乾物重量・・・・・・・・・・・・１．５ｋｇ付着液・・・・・・・・・・・・・純水付着液量・・・・・・・・・・・・０．１ｋｇ乾燥用空気温度・・・・・・・・・１００℃ 乾燥用空気流量・・・・・・・・・１５０ｋｇ／ｈ噴射孔とバスケットとの距離・・・２００ｍｍこの試験条件の下、大気圧下で試験を行ない、得られた
結果を表１に示した。噴射孔の形状、温風の風速等を付
記する。なお、ノズルの平行移動距離は、装置１では２
００ｍｍであり、装置２では１００ｍｍである。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１に示したように、実施例１〜３の乾燥
所要時間は、従来の乾燥装置４を用いて乾燥させた場合
より著しく短いことが分かる。図５に温風噴射速度と乾
燥所要時間との関係を示す。同図から、乾燥所要時間を
短縮するには、噴射速度は約５ｍ／ｓ以上がよく、好ま
しくは約１０ｍ／ｓ以上、更に好ましくは約２０ｍ／ｓ
以上とするのがよいことが分かる。また、乾燥の際に生
ずる精密物品表面のシミについても、噴射速度が大きい
程数が少なく、大きさも小さくなることが確認された。

【００２０】（実施例４〜１１）（大気圧下及び減圧下における乾燥性能評価試験）乾燥
装置１及び３を用いて、噴射孔とバスケットとの最短距
離を１７０ｍｍとした以外は前記と同一の条件で試験を
行なった。得られた結果、噴射孔の形状及び乾燥室内圧
力等を表２に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２に示した結果より、噴射孔を首振運動
させる場合（実施例４及び５）も、噴射孔とバスケット
との最短距離を１７０ｍｍとすることにより、噴射孔を
２００ｍｍ平行移動させる場合（実施例１及び２）とほ
ぼ同様の性能を有することが分かる。また、乾燥室内を
減圧排気した場合には、乾燥所要時間を更に短縮でき、
シミもほとんどなくなることが分かる。この際、乾燥室
内圧力を３００ｍｍＨｇ以下とすれば効果が大きく、１
００ｍｍＨｇとすれば更に効果が大きかった。

【００２３】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明はこれのみに限定されるものではなく本発明の要
旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前
記実施例はバッチ式で行なったが、タクト式及び連続式
で行なってもよい。また、噴射部材１０及び１２（又は
噴射孔１０ａ及び１２ａ）を変位させて乾燥を行なった
が、これら噴射部材を固定してバスケット２０を変位さ
せ、又は噴射部材及びバスケットの双方を変位させて乾
燥を行なってもよい。

【００２４】また、噴射部材１０及び１２の個数は、１
個のみならず、所期の乾燥性能及びランニングコスト等
を考慮して適宜２個以上とすることができる。噴射孔１
０ａ及び１２ａの形状は、特に限定されるものではな
く、温風に配向性と所定の風速を付与し得るような形状
であれば十分であり、例えば、ノズルの先端が多孔板状
であってもよい。なお、連続式の装置の場合には、精密
物品全体を覆うフードの一部に多孔板を配設してもよ
い。

【００２５】更に、付着液（洗浄剤）がＩＰＡ等の場合
には、前記温風循環ラインに酸素モニタ、排気口及び窒
素ガス供給源を更に設け、爆発を防止すべく酸素濃度を
検出し制御しながら安全かつ優れた乾燥を行なうことも
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定の風速及び配向性を有する温風を用い、精密物品に
温風を選択的・部分的に噴射し乾燥させることとしたた
め、乾燥速度が大きく乾燥に際し精密物品にシミを残さ
ず、かつ設備費の低減した精密物品の乾燥方法及び装置
を提供することができる。また、本発明の方法及び装置
は、オゾン層破壊物質たるフロン系溶媒を用いる必要が
なく、地球環境の保護という近年の要請にも沿うもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾燥装置の一実施例を示す略示的断面
図である。

【図２】本発明の乾燥装置の他の実施例を示す略示的断
面図である。

【図３】本発明の乾燥装置の更に他の実施例を示す略示
的断面図である。

【図４】従来の乾燥装置の一例を示す略示的断面図であ
る。

【図５】温風噴射速度と乾燥所要時間との関係を示す線
図である。

【符号の説明】

１乾燥装置２乾燥装置３乾燥装置４乾燥装置１０ノズル１０ａ噴射孔１２ノズル１２ａ噴射孔２０バスケット３０フード４０温風４１温風４２温風

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤崇神奈川県横浜市緑区池辺町3847 大川原化工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】精密物品に付着した液分を除去乾燥する
に当たり、１又は２以上の精密物品を乾燥室内に配置し、次いで、配向性を有する風速５ｍ／ｓ以上の温風を温風
噴射部材の噴射孔から噴射しながら温風噴射部材を変位
させ、これにより、前記精密物品を部分的・選択的に乾
燥させながら精密物品全体を乾燥させることを特徴とす
る精密物品の乾燥方法。
【請求項２】乾燥に用いた前記温風を、フィルタを設
けた温風循環ラインに導入して調整し、繰返し使用する
ことを特徴とする請求項１記載の乾燥方法。
【請求項３】精密物品に付着した液分を除去乾燥する
装置において、この装置は、乾燥室と、配向性を有する温風を噴射する
噴射孔を備える温風噴射部材とを備え、この温風噴射部材は、前記乾燥室のいずれか一方の側面
とほぼ同じ長さに亘って延在しており、この乾燥室内に
配置した１又は２以上の精密物品に対し部分的・選択的
に温風を噴射するように変位し、前記噴射孔における温風の風速が５ｍ／ｓ以上であるこ
とを特徴とする精密物品の乾燥装置。
【請求項４】前記乾燥装置が、乾燥室内に導入口を有
し温風噴射部材と連結されている温風循環ラインを更に
備え、この温風循環ラインは冷却器、加熱器及び微粒子
捕集用フィルタを備えることを特徴とする請求項３記載
の乾燥装置。
【請求項５】前記噴射部材が、精密物品に対し、当該
噴射部材の短手方向に反復平行移動することを特徴とす
る請求項３記載の乾燥装置。
【請求項６】前記温風噴射部材が、所定の角度をもっ
て反復回転することを特徴とする請求項３記載の乾燥装
置。