KR101069457B1 - 초음파 세정장치 - Google Patents

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KR101069457B1
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요스케 혼다
유이치 아사야마
유이치 마이타
도모미 히키타
요시카즈 무라마쓰
료지 곤도
하루오 야마모리
나오유키 후지와라
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혼다덴시 가부시키가이샤
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Abstract

초음파 전파체로 이루어지는 막대형상 혼은, 일끝단에 팽대부를 형성하고, 다른 끝단에 초음파를 방사하는 면으로서 형성된 경사면이 형성되고, 팽대부에 초음파 진동자가 장착되고, 막대형상 혼의 상기 경사면을 피세정체에 대향하여 미소한 간격을 유지하여 장착하고, 경사면의 측부로부터 세정액을 유입하여, 피세정체를 세정하도록 구성한다.

Description

초음파 세정장치{ULTRASONIC WASHING APPARATUS}
도 1은 종래의 초음파 기판세정장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 초음파 기판세정장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 초음파 세정장치의 측면도이다.
도 4는 도 1의 초음파 세정장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 초음파 세정용 진동자의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예의 초음파 세정용 진동자의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 초음파 세정용 진동자의 측면도이다.
도 8은 도 7의 막대형상 혼의 1개의 초음파 진동자로부터 조사되는 초음파의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 초음파 세정용 진동자의 측면도이다.
도 10은 도 9의 막대형상 혼의 압전체 진동자로부터 조사되는 초음파의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예의 초음파 세정용 진동자의 측면도이다.
도 12는 도 11의 본 발명의 초음파 세정용 진동자에 장착하는 초음파 진동자의 평면도이다.
도 13은 도 11의 막대형상 혼의 1개의 초음파 진동자로부터 조사되는 초음파 의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 11의 막대형상 혼의 다른 1개의 초음파 진동자로부터 조사되는 초음파의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 초음파 세정용 진동자에 장착하는 다른 초음파 진동자의 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 쐐기형 부재(1) 1a : 평행면
1b : 상면 1c : 배면
2 : 피세정기판 3 : 초음파 진동자
4 : 발진기 5a : 노즐
6 : 세정액 7 : 막대형상 혼(Horn)
7a : 경사면 7b : 팽대부
7c : 접속부 7d : 직선부
7e : 원호부 7f : 직선부
7h : 중공부 8 : 압전체 진동자
9 : 진동자 케이스 10 : 패킹
11 : 나사 12 : 케이블
12a : 코드
본 발명은, 평평한 면 및 곡률(曲率)이 있는 면의 세정을 할 수 있는 초음파 세정장치에 관한 것이다.
종래, 쐐기형 부재의 평행면이 피세정기판의 표면에 평행하게 지지되고, 쐐기형 부재의 평행면에 대해서 약간 각도를 두고 상면이 형성되고, 또한, 평행면의 끝단부와 상면의 끝단부를 연결하는 배면은 상면에 대해서 50도∼80도의 경사를 갖고, 이 배면에 판형상의 초음파 진동자가 접착되어, 이 초음파 진동자에 발진기로부터 발진출력이 인가되고, 또한, 쐐기형 부재의 평행면과 피세정기판의 표면의 사이에 세정액을 공급하는 노즐을 접속한 세정액 공급장치가 설치된 초음파 기판세정장치가 제안되고 있다.
이와 같이 구성한 종래의 초음파 기판세정장치에서는, 쐐기형 부재 또는 피세정기판 중 어느 한 쪽이 이동되어, 쐐기형 부재의 평행면과 피세정기판의 표면의 사이에 세정액 공급장치로부터 노즐을 통하여 세정액(6)이 공급되고, 또한, 쐐기형 부재의 배면에 접착된 초음파 진동자에 발진출력이 인가되면, 초음파 진동자에서 발생한 초음파는 쐐기형 부재의 배면으로부터 쐐기형 부재의 평행면을 통과하여 피세정기판의 표면의 세정액에 전달되어, 이 전달된 초음파 진동에 의해서 피세정기판의 표면이 세정된다.
이와 같이, 종래의 초음파 기판세정장치에서는, 초음파 진동자에서 발생한 초음파가 쐐기형 부재의 배면으로부터 쐐기형 부재의 평행면을 통과하여 피세정기판의 표면의 세정액에 전달되고, 이 전달된 초음파 진동에 의해서 피세정기판의 표 면을 세정하도록 구성되고, 통상 초음파 진동자로부터 발진된 초음파의 수속위치(초점)가 초음파 진동자의 형상과 초음파가 주파수에 의해 정해지는 쐐기형 부재의 평행면의 위치에 맞춰지고 있기 때문에, 미세화가 진행되고 있는 반도체 기판으로 수속 초음파를 보내게 되면, 오히려 반도체 기판상의 미세한 패턴 등에 손상을 주어 파괴되어 버린다고 하는 우려가 있다. 또한, 평행면으로부터 균일한 초음파 진동을 방사하기 위해서, 쐐기형 부재의 측면에 관통구멍을 형성하는 것이 제안되고 있지만, 쐐기형 부재의 구조가 복잡하게 되거나, 또는, 관통구멍에 세정액이나 오염물이 쌓여, 파티클의 발생원인이 된다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 제 1 목적은, 피세정기판이 초음파에 의해서 손상을 받지 않도록 구성한 초음파 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
제 2 목적은, 막대형상 혼의 경사면에 발생하는 초음파가 불균일하게 되지 않고, 분산되도록 한 초음파 세정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적을 달성하기 위해서, 일끝단에 초음파 방사면으로서의 경사면이 형성되고, 다른 끝단에 압전체 진동자를 장착한 초음파 전파체의 막대형상 혼(Horn)과, 상기 압전체 진동자를 덮도록 장착된 진동자 케이스와, 상기 진동자 케이스의 끝단부에 통하고, 상기 압전체 진동자에 접속하는 케이블로 이루어지고, 상기 막대형상 혼의 상기 경사면을 피세정체에 대향하여 미소한 간격을 유지하여 장착하고, 상기 경사면의 측부로부터 세정액을 유입하여, 상기 피 세정체를 세정하는 것을 특징으로 하는 것이다.
[발명의 실시형태]
종래, 도 1에 나타내는 바와 같이, 쐐기형 부재(1)의 평행면(1a)이 피세정기판(2)의 표면에 평행하게 지지되고, 쐐기형 부재(1)의 평행면(1a)에 대해서 약간 각도를 두어 상면(1b)이 형성되고, 또한, 평행면(1a)의 끝단부와 상면(1b)의 끝단부를 연결하는 배면(1c)은 상면(1b)에 대해서 50도∼80도의 경사를 갖고, 이 배면(1c)에 판형상의 초음파 진동자(3)가 접착되고, 이 초음파 진동자(3)에 발진기(4)로부터 발진출력이 인가되고, 또한, 쐐기형 부재(1)의 평행면(1a)과 피세정기판(2)의 표면의 사이에 세정액(6)을 공급하는 노즐(5a)을 접속한 세정액 공급 장치(5)가 설치된 초음파 기판세정장치가 제안되어 있다.
이와 같이 구성한 종래의 초음파 세정장치에서는, 쐐기형 부재(1) 또는 피세정기판(2) 중 어느 한 쪽이 이동되고, 쐐기형 부재(1)의 평행면(1a)과 피세정기판(2)의 표면의 사이에 세정액 공급장치(5)로부터 노즐(5a)을 통하여 세정액(6)이 공급되고, 또한, 쐐기형 부재(1)의 배면(1c)에 접착된 초음파 진동자(3)에 발진기(4)로부터 발진출력이 인가되면, 초음파 진동자(3)에서 발생한 초음파가 쐐기형 부재(1)의 배면(1c)으로부터 쐐기형 부재(1)의 평행면(1a)을 통과하여 피세정기판(2)의 표면의 세정액(6)에 전달되고, 이 전달된 초음파 진동에 의해서 피세정기판(2)의 표면이 세정된다.
이와 같이, 종래의 초음파 기판세정장치에서는, 통상 초음파 진동자(3)로부터 발진된 초음파의 수속위치(초점)가 초음파 진동자(3)의 형상과 초음파의 주파수 에 의해 정해지는 쐐기형 부재(1)의 평행면(1a)의 위치에 맞춰져 있기 때문에, 미세화가 진행되고 있는 반도체기판에의 수속 초음파의 조사는, 오히려 반도체기판상의 미세한 패턴 등에 손상을 주어 파괴되어 버린다고 하는 우려가 있다. 또한, 평행면(1a)으로부터 균일한 초음파 진동을 방사하기 위해서 쐐기형 부재(1a)의 측면에 관통구멍을 형성하는 것도 있지만, 쐐기형 부재(1a)의 구조가 복잡하게 되고, 또한, 관통구멍에 세정액이나 오염물이 쌓여, 파티클의 발생원인이 된다고 하는 문제가 있었다.
도 3은 본 발명의 실시예의 초음파 세정장치의 측면도, 도 4는 도 3의 초음파 세정장치의 평면도로서, 막대형상 혼(7)의 초점위치보다 먼 위치에서, 이 막대형상 혼(7)의 일끝단은 비스듬하게 절단되어 경사면(7a)이 형성되고, 막대형상 혼(7)의 다른 끝단에 팽대부(7b)가 구성되고, 이 팽대부(7b)에 압전체 진동자(8)가 장착되며, 이 초음파 진동자(8)를 덮도록 진동자 케이스(9)가 막대형상 혼(7)의 팽대부(7b)에 패킹(10)을 통하여 나사(11)로 고정되어, 진동자 케이스(9)의 끝단부를 케이블(12)이 관통하고, 케이블(12)의 코드(12a)가 압전체 진동자(8)에 접속되고 있다. 이와 같이 구성된 본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)을 기판 등의 피세정체에 미소한 빈틈을 두고 대향하여 장착하고, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)과 피세정체의 미소한 빈틈의 사이에 세정액을 유입하며, 도시하지 않는 발진기로부터 발진출력을 초음파 진동자(8)에 인가하면, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파는 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)에 전달되고, 이 경사면(7a)으로부터 피세정체와의 사이에 유입된 세정액을 통하여 피세정체의 표면에 부착되어 있는 오물이나 오염물을 세정할 수 있다.
그리고, 이 막대형상 혼(7)의 일끝단에 형성한 경사면(7a)은 절단하는 각도에 의해서 초음파 조사면의 크기가 다르므로, 작은 면적의 피세정체나 큰 면적의 피세정체는 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)의 절단각도에 따라서 적당한 크기에 대응할 수 있고, 또한, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)의 근방에 세정액을 공급하는 노즐을 일체로 구성하면, 좁은 틈새에 있는 피세정체의 세정을 할 수 있다고 하는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 초음파 세정장치의 측면도로서, 막대형상 혼(13)의 일끝단에 팽대부(7b)가 구성되고, 이 팽대부(7b)에 초음파 진동자(8)가 장착되고, 이 팽대부(7b)와 막대형상 혼(7)의 접속부(7c)로부터 약간 떨어져 직선부(7d)가 형성되고, 이 직선부(7d)로부터 초음파 진동자에서 조사되는 초음파의 초점보다 먼 위치에서, 상기 부착 끝단부의 접속부보다 직경이 서서히 가늘어지거나, 또한 굵어지도록 구성된 잘록한 형상의 원호형상부(7e)가 형성되고, 이 원호부(7e)로부터 또한 직선부(7f)가 형성되고, 이 직선부(7f)에 막대형상 혼(7)의 일끝단이 비스듬하게 절단되어, 경사면(7a)이 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파 A는 잘록한 형상의 원호부(7e)에서 반사되어, 초음파 A의 일부 A1은 직접 경사면(7a)에 조사되고, 초음파 A의 다른 부분 A2는 대향하는 측면에서 반사되어 경사면(7a)에 조사되는 것에 의해, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파 A는 경사면(7a)의 중앙부분에 집중하는 일 없이 분산되므로, 경사면(7a)의 중앙 부에 발생하는 초음파를 보다 저감할 수 있어, 경사면에서의 초음파의 균일성을 향상하는 것에 의해, 피세정체에 대해서 손상을 주지 않는다고 하는 이점이 있다.
이와 같이, 본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)을 기판 등의 피세정체에 미소한 빈틈을 두고 대향하여 장착하고, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)과 피세정체의 미소한 빈틈의 사이에 세정액을 유입하여, 도시하지 않는 발진기로부터 발진출력을 압전체 진동자(8)에 인가하면, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파는 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)에 전달되어, 이 경사면(7a)으로부터 피세정체와의 사이에 유입된 세정액을 통하여 피세정체의 표면에 부착되어 있는 오물이나 오염물을 세정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 초음파 세정장치의 측면도로서, 7은 막대형상 혼, 7b는 팽대부, 7c는 접속부, 8은 초음파 진동자로, 이러한 구성은 상기 실시예와 같기 때문에, 설명은 생략하지만, 본 실시예에서는, 막대형상 혼(7)은 접속부(7c)로부터 앞끝단에 걸쳐, 직경이 서서히 증가하도록 구성한 확대 경사면(7g)을 형성한다.
이와 같이 구성된 본 실시예에서는, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파 B는 막대형상 혼(7)의 직경이 증가하는 측면에서 반사되는 것에 의해, 초음파 B의 일부 B1이 막대형상 혼(7)의 접속부(7c)에 가까운 부분에서 반사하여 확대 경사면(7g)에 조사되고, 또한, 초음파 B의 다른 부분 B2는 직경이 확대되는 측면의 확대 경사면(7g)에 가까운 부분에서 반사되어 확대 경사면(7g)에 조사되므로, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파 B는 확대 경사면(7g)의 중앙부분에 집중하는 일 없 이 분산되고, 확대 경사면(7g)의 중앙부에 발생하는 초음파를 보다 저감할 수 있어, 확대 경사면(7g)에서의 초음파의 균일성을 향상하는 것에 의해, 피세정체에 대해서 손상을 주지 않는다고 하는 이점이 있다.
한편, 상기 실시예에 있어서, 막대형상 혼(7)에 잘록한 형상의 원호부(7e)를 형성하거나, 막대형상 혼(7)의 끝단부에 확대 경사면(7g)을 형성했지만, 막대형상 혼(7)에 원호부(7e)와 확대 경사면(7g)을 함께 형성하더라도, 경사면의 중앙부에 발생하는 초음파를 보다 저감할 수 있고, 경사면에서의 초음파의 균일성을 향상하는 것에 의해, 피세정체에 대해서 손상을 주지 않는다고 하는 이점이 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 초음파 세정장치의 측면도이고, 막대형상 혼(7)의 일끝단에 팽대부(7b)가 형성되고, 이 팽대부(7b)에, 초음파 진동자(8)가 장착되며, 막대형상 혼(7)의 초점위치보다 먼 위치에서, 이 막대형상 혼(7)의 일끝단이 비스듬하게 절단되어 경사면(7a)이 형성되고, 막대형상 혼(7)의 초음파 진동자(8)와 경사면(7a)의 사이의 막대형상 혼(7)의 중심축상의 적당한 위치에 중공부(7h)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 초음파 진동자(8)로부터 조사되는 초음파는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 중공부로부터 벗어난 초음파 진동자(8)로부터 방사되는 초음파 C1 및 C2가 경사면(7a)에 직선형상으로 조사되고, 압전체 진동자(8)의 중심부로부터 조금 벗어난 부분으로부터 방사되는 초음파 C3는 막대형상 혼(7)의 중공부(7h)에서 반사되고, 또한, 막대형상 혼(7)의 측면에서 반사되고, 경사면(7a)의 끝단부에 조사되고, 또한, 중공부(7h)에서 반사된 초음 파 C3의 일부의 초음파 C4는 중공부(7h)보다 상부에서 반사되어 막대형상 혼(7)의 팽대부(7b)에 조사되고, 초음파 진동자(8)의 비교적 중심부에서 방사된 초음파 C5, C6은 막대형상 혼(7)의 중공부(7h)의 근방의 측면에서 반사되어 경사면(7e)에 조사되어 경사면(7a)에 조사된다고 하는 바와 같이, 초음파 진동자(8)로부터 방사되는 초음파 C1∼C6은 경사면(7a)에 분산 조사되므로, 경사면(7a)의 중앙부에 발생하는 초음파를 보다 저감할 수 있고, 경사면(7a)에서의 초음파의 균일성을 향상하는 것에 의해, 피세정체에 대해서 손상을 주지 않는다고 하는 이점이 있다.
이와 같이, 본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)을 기판 등의 피세정체에 미소한 빈틈을 두고 대향하여 장착하고, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)과 피세정체의 미소한 빈틈의 사이에 세정액을 유입하여, 도시하지 않는 발진기로부터 발진출력을 복수개의 압전체 진동자(8)에 각각 인가하면, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파는 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)에 전달되고, 이 경사면(7a)으로부터 피세정체와의 사이에 유입된 세정액을 통하여 피세정체의 표면에 부착되어 있는 오물이나 오염물을 세정할 수 있다.
한편, 상기 실시예에 있어서, 막대형상 혼(7)에 형성된 중공부는 구형상의 중공부라도 좋고, 타원형상의 중공부라도 좋다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 초음파 세정장치의 측면도로서, 막대형상 혼(7)의 일끝단에 팽대부(7b)가 구성되고, 이 팽대부(7b)에 렌즈(7j)가 매설되고, 상단에 초음파 진동자(8)가 장착되고, 막대형상 혼(7)의 초점위치보다 먼 위치에서 이 막대형상 혼(7)의 일끝단이 비스듬하게 절단되어 경사면(7a)이 형성되고 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 초음파 진동자(8)의 중앙부로부터 조사되는 초음파는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 렌즈(7j)에 의해서 초음파 D1 및 D2로 나뉘어지고, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)에 분산 조사되므로, 경사면(7a)의 중앙부에 발생하는 초음파를 보다 저감할 수 있고, 경사면(7a)에서의 초음파의 균일성을 향상하는 것에 의해, 피세정체에 대해서 손상을 주지 않는다고 하는 이점이 있다.
여기서, 렌즈(7j)의 음속을 C1, 막대형상 혼(7)의 음속을 C2로 하면, 스넬의 법칙에 의해, C1/Sinθ1 = C2/Sinθ2가 되고, 렌즈(7j)로부터 초음파 전파매체인 막대형상 혼의 굴절각은, θ2 = Sin-1(C2/C1×Sinθ1)이 되기 때문에, 초음파 전파매체인 막대형상 혼(7)을 석영으로 하여, C2=6000m/s로 하고, 렌즈(7j)를 저팽창 세라믹스로 하여, C1=5600m/s로 하는 것에 의해, 렌즈(7j)의 음속이 막대형상 렌즈(7)의 음속보다 작아지도록 하는 것에 의해, 초음반 진동자(8)로부터의 초음파의 렌즈(7j)에의 입사각보다 굴절각이 커지기 때문에, 초음파 진동자(8)로부터 초음파는 막대형상 혼(7) 중에서 바깥쪽으로 퍼지게 되고, 초음파 진동자(8)로부터 방사된 초음파 D1, D2는 렌즈(7j)의 방사면 7m에서 막대형상 혼(7)의 바깥쪽을 향해서 경사면(7a)에 조사된다.
따라서, 이와 같이 구성된 본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)을 기판 등의 피세정체에 미소한 빈틈을 두고 대향하여 장착하고, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)과 피세정체의 미소한 빈틈의 사이에 세정액을 유 입하여, 도시하지 않는 발진기로부터 발진출력을 복수개의 압전체 진동자(8)에 각각 인가하면, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파는 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)에 전달되어, 이 경사면(7a)으로부터 피세정체와의 사이에 유입된 세정액을 통하여 피세정체의 표면에 부착되어 있는 오물이나 오염물을 세정할 수 있다.
한편, 상기 실시예에 있어서, 막대형상 혼(7)에 매설된 렌즈(7j)의 방사면(7m)을 둔각으로 형성했지만, 원호형상으로 형성하더라도 좋다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예의 초음파세정장치의 측면도로서, 막대형상 혼(7)의 일끝단에 팽대부(7b)가 구성되고, 이 팽대부(7b)에, 도 12에 나타낸 가늘고 긴 종이형상의 복수개의 초음파 진동자(8a,8b,8c,8d)가 장착되고, 이 팽대부(7b)와 막대형상 혼(7)의 접속부(7c)로부터 조금 떨어져 직선부(7d)가 형성되며, 이 막대형상 혼(7)의 초점위치보다 먼 위치에서, 이 막대형상 혼(7)의 일끝단이 비스듬하게 절단되어, 경사면(7a)이 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 복수개의 초음파 진동자(8a∼8b) 중에서, 초음파 진동자(8a)로부터 조사되는 초음파는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 초음파 진동자(8a)로부터 경사면(7a)에 직선형상으로 조사되는 초음파 E1과, 초음파 진동자(8a)로부터 막대형상 혼(7)의 측면에서 반사되어 경사면(7a)에 조사되는 초음파 E2와, 초음파 진동자(8a)로부터 팽대부(7b)의 내부에 조사되는 초음파 E3으로 나뉘어, 경사면의 1개소에 집중하는 일 없이 분산되고, 또한, 압전체 진동자(8b)로부터 조사되는 초음파는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 초음파 진동자(8b)로부터 경사면(7a)에 직선형상으로 조사되는 초음파 F1과, 초음파 진동자(8b)로부터 막대형상 혼(7)의 측면에서 반사되어 경사면(7a)에 조사되는 초음파 F2와, 초음파 진동자(8b)로부터 팽대부(7a)의 끝단부에 조사되는 초음파 F3d로 나뉘어, 경사면(7a)의 중앙부에 발생하는 초음파를 보다 저감할 수 있고, 경사면(7a)에서의 초음파의 균일성을 향상하는 것에 의해, 피세정체에 대해서 손상을 주지 않는다고 하는 이점이 있다.
본 실시예의 초음파 세정장치에서는, 이와 같이, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)을 기판 등의 피세정체에 미소한 빈틈을 두고 대향하여 장착하고, 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)과 피세정체의 미소한 빈틈의 사이에 세정액을 유입하여, 도시하지 않은 발진기로부터 발진출력을 복수개의 초음파 진동자(8)에 각각 인가하면, 초음파 진동자(8)로부터 조사된 초음파는 막대형상 혼(7)의 경사면(7a)에 전달되고, 이 경사면(7a)으로부터 피세정체와의 사이에 유입된 세정액을 통하여 피세정체의 표면에 부착되어 있는 오물이나 오염물을 세정할 수 있다.
한편, 상기 실시예에 있어서, 막대형상 혼(7)의 팽대부(7b)에 복수개의 초음파 진동자(8a∼8d)를 가늘고 긴 종이형상으로 구성했지만, 도 15에 나타내는 바와 같이, 동심원형상에 복수개의 진동자 초음파(8e,8f,8g)를 구성해도 좋다.
이상에서와 같이, 본원발명에 따르면, 초음파 전파체로 이루어지는 막대형상 혼이, 일끝단에 팽대부를 형성하고, 다른 끝단에 초음파를 방사하는 면으로서 형성된 경사면이 형성되고, 팽대부에 초음파 진동자가 장착되고, 막대형상 혼의 상기 경사면을 피세정체에 대향하여 미소한 간격을 유지하여 장착하고, 경사면의 측부로 부터 세정액을 유입하여, 피세정체를 세정하도록 구성하였기 때문에, 피세정체에 대해서 손상을 주지 않는다는 장점을 가진다.

Claims (14)

  1. 일끝단에 초음파 방사면으로서 형성되는 경사면과, 다른 끝단에 형성된 팽대부와, 상기 팽대부에 장착된 초음파 진동자로 이루어지고, 상기 경사면은 길이방향으로 뻗는 중심축에 대해 경사지는, 초음파 전파체(傳播體)인 막대형상 혼(Horn)과,
    상기 초음파 진동자를 덮도록 장착된 진동자 케이스와,
    상기 진동자 케이스의 끝단부에 통하고, 상기 초음파 진동자에 접속하는 케이블로 이루어지며,
    상기 막대형상 혼은 상기 초음파 진동자로부터 출력되고 상기 막대형상 혼 가운데를 전파하는 초음파의 초점보다 먼 위치가 상기 막대형상 혼의 중심축과 상기 경사면의 중심점과의 교점이 되도록 형성되고,
    상기 막대형상 혼의 중심축과 초음파 경사면인 방사면의 각도가 100도∼170도이며,
    상기 막대형상 혼의 상기 경사면을 피세정체에 대향하여 미소한 간격을 유지하여 장착하고, 상기 경사면의 측부로부터 세정액을 유입하여, 상기 피세정체를 세정하는 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 막대형상 혼은 석영에 의해서 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 진동자로부터 조사되는 초음파의 초점보다 먼 위치에서, 상기 부착 끝단부의 접속부로부터 직경이 서서히 가늘어지고, 다시 굵어지도록 구성된 잘록한 형상의 원호형상부를 설치한 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 막대형상 혼의 접속부로부터 서서히 경사면이 확대되도록 중간부의 직경이 경사면으로 서서히 굵어지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 막대형상 혼의 팽대부와 경사면과의 사이의 중심축상에 형성된 중공부를 설치한 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 막대형상 혼에 형성된 상기 중공부는 구형상체인 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 막대형상 혼에 형성된 상기 중공부는 타원체인 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 팽대부에 렌즈가 매설된 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 렌즈는 저팽창 세라믹스에 의해서 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 팽대부에 복수개의 초음파 진동자가 장착되는 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 복수개의 초음파 진동자는 가늘고 긴 형상의 판인 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 복수개의 초음파 진동자는 동심원형 상인 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
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