WO2018146836A1 - 層流超音波洗浄装置 - Google Patents

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WO2018146836A1
WO2018146836A1 PCT/JP2017/030105 JP2017030105W WO2018146836A1 WO 2018146836 A1 WO2018146836 A1 WO 2018146836A1 JP 2017030105 W JP2017030105 W JP 2017030105W WO 2018146836 A1 WO2018146836 A1 WO 2018146836A1
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cleaning
liquid
tank
laminar flow
cleaning liquid
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PCT/JP2017/030105
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English (en)
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Inventor
浩嗣 大塚
Original Assignee
新オオツカ株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a laminar flow ultrasonic cleaning apparatus used for cleaning an object to be cleaned such as an electronic component (CMOS, MEMS), a substrate on which the electronic component is assembled, an optical component, a precision component, a metal component or the like.
  • CMOS electronic component
  • MEMS microelectromechanical system
  • Patent Document 1 A variety of cleaning apparatuses for cleaning the object to be cleaned as described above have been proposed, and the cleaning apparatus disclosed in Patent Document 1 is one of such cleaning apparatuses.
  • the cleaning device of Patent Document 1 generates ultrasonic waves oscillated from an ultrasonic transducer disposed at the bottom or side of a cleaning tank when a laminar flow of the cleaning liquid flows from the upstream side to the downstream side in the cleaning tank. The vibration is propagated to the laminar flow in the cleaning tank, and the object to be cleaned immersed in the cleaning liquid in the cleaning tank is ultrasonically cleaned.
  • the ultrasonic vibration oscillated from the ultrasonic transducer is propagated from the direction orthogonal to the laminar flow direction, so the ultrasonic wave propagated in the laminar flow Vibration tends to be biased, and it is difficult to propagate evenly over the entire laminar flow.
  • the ultrasonic vibration propagated to the laminar flow on the downstream side is easily attenuated, so that it adheres to the portion of the object to be contacted with the laminar flow on the upstream side. It is difficult to wash and remove the object to be removed.
  • An object of the present invention is to provide a laminar flow ultrasonic cleaning apparatus capable of cleaning and removing the object to be removed adhering to the portion to be cleaned.
  • a laminar flow ultrasonic cleaning apparatus for ultrasonically cleaning an object to be cleaned, wherein the cleaning tank supplies a liquid flow tank in which a laminar flow of the cleaning liquid flows in one direction, and supplies the cleaning liquid to the liquid flow tank.
  • the ultrasonic vibrator is provided on the liquid supply tank side so as to face the cleaning liquid rectifying plate, and is arranged so that the ultrasonic vibration is oscillated in the flow direction of the laminar flow.
  • the above-described object to be cleaned may be composed of, for example, an electronic component (CMOS, MEMS), a substrate on which the electronic component is assembled, an optical component, a precision component, a metal component, or the like.
  • the cleaning liquid may be composed of a fluorine solvent such as hydrofluoroether (HFE), hydrofluoroolefin (HFO), hydrofluorocarbon (HFC), hydrochlorofluoroolefin (HCFO), or an organic solvent in general.
  • the cleaning liquid supply means may be constituted by, for example, a liquid feed path, a liquid feed pump, or the like.
  • the cleaning liquid supply means is driven to supply the cleaning liquid from the liquid flow tank to the liquid supply tank, and the cleaning liquid supplied into the liquid supply tank is ejected from the ejection holes of the cleaning liquid rectifying plate.
  • the ultrasonic vibration oscillated from the ultrasonic vibrator propagates in the laminating direction of the laminar flow of the cleaning liquid ejected from the ejection hole and the laminar flow of the cleaning liquid propagated by the ultrasonic vibration ejected from the ejection hole. Is made to flow in one direction in the direction opposite to the cleaning liquid rectifying plate in the liquid flow tank.
  • the ultrasonic vibration propagated to the laminar flow of the cleaning liquid is not easily attenuated, and can be propagated substantially uniformly to the laminar flow of the cleaning liquid ejected from the injection hole. It can be sprayed in a concentrated manner on the cleaning portion of the object to be cleaned immersed in the cleaning liquid in the liquid flow tank.
  • the to-be-removed object for example, fine particles, solvents, oils and fats, other dirt and foreign matter
  • laminar flow that is ejected from the ejection holes of the cleaning liquid rectifying plate
  • the cleaning liquid stored in the liquid flow tank is caused to flow in one direction by the laminar flow of the cleaning liquid ejected from the ejection holes of the cleaning liquid rectifying plate, the object to be removed and the object to be removed are removed. Can be prevented from staying or remaining in the liquid flow tank.
  • the object to be removed removed from the object to be cleaned can be prevented from reattaching to the object to be cleaned, and the object to be cleaned can be cleaned with the cleaning liquid stored in the liquid flow tank. Therefore, the object to be cleaned can be cleaned in a good state with a clean cleaning liquid.
  • the injection hole of the cleaning liquid rectifying plate may be formed substantially straight toward a direction coinciding with the oscillation direction of the ultrasonic vibration oscillated from the ultrasonic vibrator. According to the present invention, it is possible to surely remove the object to be removed that adheres to the portion to be cleaned of the object to be cleaned.
  • the laminar flow of the cleaning liquid ejected from the ejection hole of the cleaning liquid rectifying plate can be accurately ejected to the cleaning portion of the object to be cleaned.
  • the directivity of the laminar flow injected from the injection hole is improved, and the object to be removed adhering to the cleaning portion of the object to be cleaned is surely cleaned and removed by the cleaning force of the laminar flow injected straight from the injection hole. can do.
  • the injection hole of the cleaning liquid rectifying plate may be formed to have a hole diameter that gradually becomes smaller in the flow direction of the laminar flow. According to the present invention, it is possible to more reliably clean and remove the object to be removed that adheres to the portion to be cleaned.
  • the laminar flow velocity is faster when the laminar flow rate is reduced than the flow velocity when the laminar flow rate is jetted without reducing the laminar flow rate.
  • the flow can be blown vigorously against the cleaning portion of the object to be cleaned. As a result, even if the object to be removed is firmly attached to the object to be cleaned, the object can be surely cleaned and removed by the cleaning force of the laminar flow ejected vigorously from the injection hole.
  • the cleaning liquid rectifying plate may be formed to have a thickness that allows the ultrasonic vibration oscillated from the ultrasonic vibrator to propagate to the cleaning liquid in the liquid flow tank. According to the present invention, it is possible to more reliably clean and remove the object to be removed that adheres to the portion to be cleaned.
  • the ultrasonic vibration oscillated from the ultrasonic vibrator propagates to the laminar flow of the cleaning liquid ejected from the ejection hole of the cleaning liquid rectifying plate and is stored in the liquid flow tank through the cleaning liquid rectifying plate. Propagate to.
  • the cleaning liquid stored in the liquid flow tank and the laminar flow of the cleaning liquid ejected from the injection holes of the cleaning liquid rectifying plate are washed with respect to the cleaning portion of the object to be cleaned immersed in the cleaning liquid in the liquid flow tank. Can be sprayed more positively.
  • the liquid supply tank provided with the ultrasonic transducer may be disposed at least one of a lower part or a side part of the liquid flow tank.
  • the above-mentioned at least one is a concept including, for example, the lower part of the liquid fluid tank, one side part of the liquid fluid tank, or the lower part and the side part of the liquid fluid tank.
  • the object to be removed that adheres to the cleaning portion of the object to be cleaned is the laminar cleaning power that is vertically injected from the lower laminar flow injection unit. It can be cleaned and removed by a synergistic action with the ultrasonic vibration propagated from the lower ultrasonic transducer.
  • the cleaning action of the laminar flow sprayed horizontally from the laminar flow jet part on the side and the ultrasonic vibration propagated from the ultrasonic transducers on the lower part and the side can be reliably washed and removed. it can.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a laminar flow ultrasonic cleaning device of Example 1.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a cleaning tank provided in the laminar flow ultrasonic cleaning device of Example 2.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a cleaning tank provided in the laminar flow ultrasonic cleaning device of Example 3.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a laminar flow ultrasonic cleaning device 1 according to the first embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a cleaning tank 2 that sprays a laminar flow Sb of a cleaning liquid S from vertical and horizontal
  • FIG. It is the top view which looked at the washing
  • the laminar flow ultrasonic cleaning apparatus 1 is for cleaning a cleaning tank 2 in which a cleaning liquid S for immersing and cleaning the object to be cleaned A is stored, and for cleaning the object to be cleaned A with the steam Sa of the cleaning liquid S. 1, a condensing tank 4 for condensing and liquefying the vapor Sa of the cleaning liquid S, and a cleaning liquid storage tank 5 for storing the cleaning liquid S overflowed from the cleaning tank 2 (FIG. 1). (See FIG. 2).
  • the cleaning tank 2 includes a liquid flow tank 21 that flows in one direction with the laminar flow Sb of the cleaning liquid S facing upward, and a liquid supply tank 22 that supplies the filtered cleaning liquid S to the liquid flow tank 21.
  • the liquid supply tank 22 has a smaller volume than the liquid flow tank 21 and is connected to the lower part of the liquid flow tank 21 (see FIGS. 1 and 2).
  • a storage portion 23 for storing the cleaning liquid S overflowed from the liquid flow tank 21 is provided in the upper outer wall of the liquid flow tank 21 .
  • One end of a liquid discharge path 24 is connected to the bottom of the reservoir 23.
  • the other end of the liquid discharge path 24 is connected to a lower left wall portion in FIG. 1 in a cleaning liquid storage tank 5 described later (see FIG. 1).
  • a liquid supply tank 211 for horizontally spraying the laminar flow Sb of the cleaning liquid S is provided on the right side wall portion in FIG.
  • a liquid suction tank 212 for sucking the cleaning liquid S and the laminar flow Sb is provided on the left wall portion in FIG. 1 of the liquid flow tank 21 (see FIGS. 1 and 2).
  • a cleaning liquid rectifying plate 2111 for horizontally rectifying the laminar flow Sb of the cleaning liquid S is disposed on the right side wall portion of the liquid flowing tank 21 in the liquid supply tank 211 while being divided into the liquid flowing tank 21 and the liquid supply tank 211. (See FIGS. 1 and 2).
  • the cleaning liquid rectifying plate 2111 is connected to the liquid supply tank 211 and has a substantially circular injection hole 2112 penetrating in the thickness direction, and the cleaning liquid rectifying plate 2111 has a surface corresponding to the inside of the liquid supply tank 211. A large number are arranged at predetermined intervals (see FIGS. 1 and 2).
  • An injection hole 2112 of the cleaning liquid rectifying plate 2111 is formed to have substantially the same shape and diameter as an injection hole 224 described later, and a laminar flow from the right wall portion in FIG. It opens in the direction in which Sb flows horizontally (see FIGS. 1 and 2).
  • a cleaning liquid suction plate 2121 for sucking the cleaning liquid S and the laminar flow Sb is disposed on the left side wall portion of the liquid flow tank 21.
  • the cleaning liquid suction plate 2121 is formed with suction holes 2122 through which the cleaning liquid S and laminar flow Sb are sucked in the thickness direction, and at a predetermined interval with respect to the surface of the cleaning liquid suction plate 2121 corresponding to the inside of the liquid suction tank 212. A large number are arranged with a gap therebetween (see FIGS. 1 and 2).
  • liquid supply path 25 is connected to the bottom of the liquid suction tank 212 via a liquid feed pump 26, a heat exchanger 27, and a filter 28.
  • the other end of the liquid supply path 25 is connected to the right side wall portion in FIG.
  • the branched liquid supply path 251 branched from the middle of the liquid supply path 25 is connected to the lower right wall portion in FIG. 1 in the cleaning liquid storage tank 5 described later (see FIGS. 1 and 2).
  • an ultrasonic vibrator 221 for ultrasonically vibrating the cleaning liquid S stored in the liquid supply tank 22 is disposed.
  • the ultrasonic vibrator 221 is disposed so as to face a cleaning liquid rectifying plate 223, which will be described later, so that a vibration oscillating unit 222 that oscillates ultrasonic vibration faces upward (see FIGS. 1 and 2).
  • the cleaning tank 2 is divided into a liquid flow tank 21 and a liquid supply tank 22, and a cleaning liquid rectifying plate 223 that rectifies the laminar flow Sb of the cleaning liquid S vertically. Is arranged.
  • the cleaning liquid rectifying plate 223 is formed to have a thickness that allows ultrasonic vibrations oscillated from the vibration oscillating unit 222 to easily propagate to the cleaning liquid S in the liquid flow tank 21 (see FIGS. 1 and 2).
  • the cleaning liquid rectifying plate 223 is made of a stainless steel plate having a plate thickness of about 1.5 mm, and is disposed horizontally facing the vibration oscillating unit 222 of the ultrasonic vibrator 221, and with respect to the vibration oscillating unit 222. It arrange
  • a rectifying region 225 indicated by a two-dot chain line in FIG. 3 is set on a plane of the cleaning liquid rectifying plate 223 facing the vibration oscillating unit 222 of the ultrasonic vibrator 221.
  • a substantially circular injection hole 224 is formed in a plane in the flow straightening region 225 of the cleaning liquid flow straightening plate 223 so as to communicate with the liquid supply tank 22 in the thickness direction (see FIGS. 2 and 3).
  • the injection holes 224 have a hole diameter of about 3.0 mm, are arranged at a predetermined interval with respect to the plane in the rectifying region 225 of the cleaning liquid rectifying plate 223, and in the liquid flow tank 21 in FIG.
  • the laminar flow Sb is opened in a direction perpendicularly directed from the lower region toward the upper region (see FIG. 3).
  • the inner peripheral edge of the injection hole 224 on the liquid supply tank 22 side is formed in a tapered surface that gradually becomes smaller in diameter in the flow direction of the laminar flow Sb.
  • the inner peripheral edge of the injection hole 224 on the liquid flow tank 21 side is formed substantially straight toward a direction coinciding with the oscillation direction of the ultrasonic vibration oscillated from the vibration oscillating unit 222 of the ultrasonic vibrator 221 ( (See the enlarged view of part a in FIG. 2).
  • the steam tank 3 communicates with the inside of the liquid flow tank 21 and is connected to the upper part of the cleaning tank 2.
  • a cooling jacket 31 for condensing and liquefying the vapor Sa of the cleaning liquid S released into the vapor tank 3 is disposed on the upper inner walls of the vapor tank 3 and the condensation tank 4 (see FIGS. 1 and 2).
  • the condensing tank 4 communicates with the inside of the steam tank 3 and is connected to the right side wall portion in FIG.
  • a condensing coil 41 for condensing and liquefying the vapor Sa of the cleaning liquid S that has flowed into the condensing tank 4 is disposed in the center of the condensing tank 4.
  • the cleaning liquid S condensed and liquefied by the condensing coil 41 is temporarily stored in the bottom of the condensing tank 4 (see FIGS. 1 and 2).
  • the cleaning liquid S stored at the bottom of the condensing tank 4 is sent to the cleaning liquid storage tank 5 via a liquid supply path (not shown). Further, the cooling jacket 31 and the condensing coil 41 are connected to a refrigerator such as a chiller or a branchler (not shown).
  • the cleaning liquid storage tank 5 is disposed below the cleaning tank 2 or at a position lower than the cleaning tank 2.
  • a heating heater 51 for heating the cleaning liquid S stored in the cleaning liquid storage tank 5 to a desired temperature is disposed at the bottom of the cleaning liquid storage tank 5.
  • One end of a liquid supply path 55 is connected to the center of the bottom of the cleaning liquid storage tank 5 via a liquid feed pump 52, a heat exchanger 53, and a filter 54 (see FIGS. 1 and 2).
  • the other end of the liquid supply path 55 connects one branch path 551 among the two branch paths 551 and 552 branched to the right side wall portion in FIG.
  • the other branch 552 is connected to the liquid supply tank 211.
  • the branch path 553 branched from the middle of the liquid supply path 55 is connected to the lower right wall portion in FIG. 1 in the cleaning liquid storage tank 5 (see FIGS. 1 and 2).
  • a cleaning method for cleaning the object A to be cleaned using the above-described laminar flow ultrasonic cleaning apparatus 1 will be described.
  • the liquid feed pumps 26 and 52 are driven to drive the cleaning liquid storage tank 5 and the liquid suction tank.
  • the cleaning liquid S stored in the tank 212 is continuously supplied to the liquid supply tanks 22 and 211 (see FIGS. 1 and 2).
  • the cleaning liquid S supplied into the liquid supply tank 22 is sprayed vertically upward from the injection hole 224 of the cleaning liquid rectifying plate 223, and the laminar flow Sb of the cleaning liquid S injected from the injection hole 224 is injected into the liquid flow tank. 21 in one direction from the lower region to the upper region in FIG.
  • the ultrasonic vibration oscillated from the vibration oscillating unit 222 of the ultrasonic vibrator 221 is propagated in the flow direction of the laminar flow Sb of the cleaning liquid S ejected from the ejection holes 224, and the laminar flow Sb of the cleaning liquid S is superfluous. While sonically oscillating, the fluid flows vertically upward (see FIG. 2).
  • the ultrasonic vibration propagated to the laminar flow Sb of the cleaning liquid S is not easily attenuated, and can be propagated substantially uniformly to the laminar flow Sb ejected from the ejection holes 224, and the laminar flow that is ultrasonically vibrated.
  • Sb can be concentrated and sprayed on the cleaning portion (specifically, the surface on which the electronic components are assembled on the substrate) of the cleaning object A immersed in the cleaning liquid S in the liquid flow tank 21.
  • the cleaning liquid S stored in the liquid flow tank 21 is caused to flow upward by the laminar flow Sb of the cleaning liquid S injected from the injection hole 224 of the cleaning liquid rectifying plate 223 and overflows from the liquid flow tank 21 to the storage section 23. Therefore, the object to be removed removed from the object to be cleaned A and the cleaning liquid S containing the object to be removed can be prevented from staying or remaining in the liquid flow tank 21 of the cleaning tank 2.
  • the cleaning liquid S supplied into the liquid supply tank 211 is injected from the injection hole 2112 of the cleaning liquid rectifying plate 2111 provided on the right side wall part of the liquid flow tank 21 and toward the left side wall part of the liquid flow tank 21.
  • the laminar flow Sb sprayed horizontally is sucked from the suction hole 2122 of the cleaning liquid suction plate 2121 provided on the left side wall portion of the liquid flow tank 21 (see FIG. 2).
  • the object to be removed removed from the object to be cleaned A can be prevented from reattaching to the object to be cleaned A, and the cleaning liquid S stored in the liquid flow tank 21 and the liquid supply tank 22 can be removed. Since the object to be cleaned A can be kept in a clean state suitable for the cleaning process, the object to be cleaned A can be cleaned in a good state with the clean cleaning liquid S.
  • the laminar flow Sb of the cleaning liquid S ejected from the ejection holes 224 is ejected substantially straight toward the cleaning portion of the object A to be cleaned, the directivity of the laminar flow Sb ejected from the ejection holes 224 is improved. Further, it is possible to more positively invade the portion to be cleaned of the object to be cleaned A parallel to the flow direction of the laminar flow Sb. As a result, the object to be removed that adheres to the cleaning portion of the object to be cleaned A can be more reliably cleaned and removed by the synergistic action of the cleaning force of the laminar flow Sb injected from the injection hole 224 and the ultrasonic vibration.
  • the flow velocity of the laminar flow Sb becomes faster when the flow rate of the laminar flow Sb is narrowed by the injection hole 224, the flow velocity of the laminar flow Sb becomes faster than the flow velocity at the time of injection without reducing the flow rate of the laminar flow Sb.
  • the laminar flow Sb ejected from the hole 224 can be blown vigorously against the portion to be cleaned of the object A to be cleaned. As a result, even if the object to be removed is firmly attached to the object A to be cleaned, it can be more reliably cleaned and removed by the cleaning force of the laminar flow Sb ejected vigorously from the injection hole 224.
  • the ultrasonic vibration oscillated from the vibration oscillating unit 222 of the ultrasonic vibrator 221 is propagated to the laminar flow Sb of the cleaning liquid S ejected from the ejection hole 224 of the cleaning liquid rectifying plate 223 and the cleaning liquid rectifying plate 223 is Then, it propagates to the cleaning liquid S stored in the liquid flow tank 21.
  • the object to be removed that adheres to the cleaning portion of the object to be cleaned A is cleaned with the cleaning power and ultrasonic vibration of the laminar flow Sb injected from the injection hole 224 and the cleaning liquid S stored in the liquid flow tank 21. Cleaning and removal can be performed more reliably by the synergistic action of force and ultrasonic vibration.
  • Example 2 In the above-described first embodiment, the laminar flow ultrasonic cleaning apparatus 1 that performs the cleaning process with the laminar flow Sb of the cleaning liquid S ejected from two directions, vertical and horizontal, has been described.
  • the cleaning tank 2 of the laminar flow ultrasonic cleaning apparatus 1 that performs cleaning processing by ultrasonically vibrating the laminar flow Sb of the cleaning liquid S sprayed vertically will be described.
  • FIG. 4 is a schematic view of the cleaning tank 2 provided in the laminar flow ultrasonic cleaning device 1 of the second embodiment.
  • the liquid feed pump 52 is driven more actively than the liquid feed pump 26 and is stored in the cleaning liquid storage tank 5.
  • the cleaning liquid S is supplied to the liquid supply tank 22 of the cleaning tank 2. That is, the amount of the cleaning liquid S supplied to the liquid supply tank 22 is reduced by decreasing the supply amount of the cleaning liquid S supplied to the liquid supply tank 211 or by stopping the supply of the cleaning liquid S. Increase supply.
  • the laminar flow Sb of the cleaning liquid S ejected from the ejection hole 224 is ultrasonically vibrated and sprayed positively against the cleaning portion of the cleaning object A immersed in the cleaning liquid S in the liquid flow tank 21. be able to.
  • Example 1 the action and effect added to Example 1 can be achieved.
  • FIG. 5 is a schematic view of the cleaning tank 2 provided in the laminar flow ultrasonic cleaning apparatus 1 of the third embodiment.
  • the cleaning tank 2 of the third embodiment includes an ultrasonic vibrator 221 for ultrasonically vibrating the cleaning liquid S stored in the liquid supply tank 211 in a liquid supply tank 211 provided on the right side wall portion of the liquid flow tank 21. Is arranged.
  • the ultrasonic transducer 221 is arranged so that the vibration oscillating unit 222 that oscillates ultrasonic vibration is facing left (see FIG. 5).
  • the cleaning liquid S supplied into the liquid supply tank 22 is injected into the injection hole of the cleaning liquid rectifying plate 223.
  • vibration is generated by the ultrasonic vibration generated from the vibration oscillating unit 222 of the ultrasonic vibrator 221 disposed in the liquid supply tank 22.
  • the laminar flow Sb to which the ultrasonic vibrations injected from the two directions of the injection holes 224 and 2112 are propagated is applied to the cleaning portion of the cleaning object A immersed in the cleaning liquid S in the liquid flow tank 21. Can be actively sprayed.
  • the object to be removed that adheres to the cleaning portion of the object to be cleaned A is more reliably caused by the synergistic effect of the cleaning force of the laminar flow Sb ejected from the ejection holes 224 and 2112 and the ultrasonic vibration of the laminar flow Sb. Since it can be removed by washing, the effects and effects added to the first and second embodiments can be achieved.
  • the removal object attached to the cleaning portion of the object A to be cleaned is more reliably washed and removed by the vortex of the laminar flow Sb. can do.
  • the cleaning location of the object A to be cleaned it is selected whether to spray the laminar flow Sb of the cleaning liquid S from either one of the vertical and horizontal directions or whether to spray from the two vertical and horizontal directions. May be.
  • the cleaning liquid supply means of the present invention corresponds to the liquid discharge path 24, the liquid supply paths 25 and 55, and the liquid feed pumps 26 and 52 of the embodiment.
  • the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but can be applied based on the technical idea shown in the claims, and many embodiments can be obtained.
  • the laminar flow ultrasonic cleaning device 1 that flows the laminar flow Sb ejected from the ejection hole 2112 of the cleaning liquid rectifying plate 2111 from the right side to the left side illustrated in FIG.
  • the laminar flow Sb ejected from the ejection hole 2112 of the cleaning liquid rectifying plate 2111 may be provided so as to be flowable from the left side to the right side shown in FIG. Or you may provide so that it can be made to flow from either the right side or the left side.
  • the laminar flow ultrasonic cleaning apparatus 1 including one cleaning tank 2 has been described.
  • the number of cleaning tanks 2 may be increased to, for example, two, three, or the like.
  • the ultrasonic transducer 221 disposed inside the liquid supply tanks 22 and 211 may be disposed on the outer walls of the liquid supply tanks 22 and 211, for example.
  • the thickness of the cleaning liquid rectifying plate 223 may be formed to 1.5 mm or less, or may be changed to 1.5 mm or more.
  • the plate thickness of Example 1 is not limited.
  • the hole diameter of the injection hole 224 may be formed to 3.0 mm or less, or may be changed to a hole diameter of 3.0 mm or more,
  • the hole diameter is not limited to that of Example 1.
  • the entire injection hole 224 may be formed on a tapered surface that gradually decreases in diameter from the liquid supply tank 22 side toward the liquid flow tank 21 side.
  • planar view substantially square shape formed in shapes, such as planar view substantially rectangular shape, planar view substantially trapezoid, planar view substantially circular shape, etc., for example, etc. It may be changed to a desired shape according to the internal shape.
  • the frequency of the ultrasonic vibration generated from the ultrasonic vibrator 221 may be changed according to the volume of the cleaning tank 2 or the volume of the object A to be cleaned. Moreover, you may change the plate
  • the diameter of the injection hole 224 arranged outside the central part of the cleaning liquid rectifying plate 223 is increased or the number of arrangements is increased. Also good.
  • the laminar flow Sb injected from the injection hole 224 arranged outside the central part of the cleaning liquid rectifying plate 223 is more than the flow rate of the laminar flow Sb injected from the injection hole 224 arranged in the central part of the cleaning liquid rectifying plate 223. Therefore, the object to be removed removed from the object to be cleaned A and the cleaning liquid S containing the object to be removed can be prevented from staying or remaining in the liquid flow tank 21.
  • a ... Object to be cleaned S ... Cleaning liquid Sa ... Steam Sb ... Laminar flow 1 ... Laminar flow ultrasonic cleaning device 2 ... Cleaning tank 3 ... Steam tank 4 ... Condensing tank 5 ... Cleaning liquid storage tank 21 ... Liquid flow tank 211 ... Liquid supply tank 2111 ... Cleaning liquid rectifying plate 2112 ... Injection hole 212 ... Liquid suction tank 2121 ... Cleaning liquid suction plate 2122 ... Suction hole 22 ... Liquid supply tank 221 ... Ultrasonic vibrator 222 ... Vibration oscillation part 223 ... Cleaning liquid rectifying plate 224 ... Injection hole 225 ... Rectification area 23 ... Reservoir 26 ... Liquid feed pump

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  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

この発明は、被洗浄物に付着する被除去物を洗浄除去することができる層流超音波洗浄装置の提供を目的とする。　本発明の層流超音波洗浄装置１は、液送ポンプ２６，５２を駆動し、洗浄液貯留槽５に貯留された洗浄液Ｓを洗浄槽２の層流噴射槽２２内に供給し、洗浄液Ｓの層流Ｓｂを洗浄液整流板２２３の噴射孔２２４から垂直に噴射するとともに、超音波振動子２２１から発振される超音波振動を噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂの流動方向に向けて伝搬する。噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂを、浸漬洗浄槽２１内における洗浄液整流板２２３が配置された側と反対の方向に向けて垂直に流動させながら、漬洗浄槽２１から貯留槽２３へオーバーフローさせる。これにより、洗浄液Ｓの層流Ｓｂの洗浄力と超音波振動との相乗作用により、洗浄液Ｓ中に浸漬された被洗浄物Ａを洗浄除去する。

Description

層流超音波洗浄装置
　この発明は、例えば電子部品（ＣＭＯＳ、ＭＥＭＳ）、電子部品が組み付けられた基板、光学部品、精密部品、金属部品等の被洗浄物を洗浄処理する際に用いられる層流超音波洗浄装置に関する。
　上述のような被洗浄物を洗浄処理する洗浄装置としては、様々なものが多数提案されており、特許文献１に開示の洗浄装置も、このような洗浄装置の一つである。特許文献１の洗浄装置は、洗浄液の層流を洗浄槽内の上流側から下流側に向けて流動させる際に、洗浄槽の底部又は側部に配置した超音波振動子から発振される超音波振動を洗浄槽内の層流に伝搬し、洗浄槽内の洗浄液中に浸漬された被洗浄物を超音波洗浄する。
　しかし、洗浄槽内を流動する洗浄液の層流に対して、超音波振動子から発振される超音波振動を層流の流動方向と直交する方向から伝搬するため、層流に伝搬される超音波振動に偏りが生じやすく、層流全体に対して均等に伝搬することが難しい。下流側の層流に伝搬される超音波振動に比べて、上流側の層流に伝搬される超音波振動が減衰しやすいため、被洗浄物における上流側の層流と接触する部分に付着した被除去物を洗浄除去することが困難である。
特開平８－３３２４６５号公報
　この発明は、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物を洗浄除去することができる層流超音波洗浄装置を提供することを目的とする。
　この発明は、洗浄槽内に貯留された洗浄液の層流を一方向へ流動させる際に、超音波振動子から発振される超音波振動を洗浄液及び層流に伝搬し、前記洗浄液中に浸漬された被洗浄物を超音波洗浄する層流超音波洗浄装置であって、前記洗浄槽が、前記洗浄液の層流を一方向へ流動する液流動槽と、前記洗浄液を前記液流動槽へ供給する液供給槽と、前記洗浄槽内を前記液流動槽と前記液供給槽とに区分けする洗浄液整流板と、前記洗浄液を前記液流動槽から前記液供給槽へ供給する洗浄液供給手段と、を備え、前記超音波振動子が、前記洗浄液整流板と対向して前記液供給槽側に設けられるとともに、前記層流の流動方向に向けて前記超音波振動が発振されるように配置され、前記層流を前記流動方向に向けて噴射する噴射孔が、前記液供給槽と連通して前記洗浄液整流板に設けられるとともに、該洗浄液整流板に対して所定間隔を隔てて多数配置された層流超音波洗浄装置であることを特徴とする。
　上述の被洗浄物は、例えば電子部品（ＣＭＯＳ、ＭＥＭＳ）、電子部品が組み付けられた基板、光学部品、精密部品、金属部品等で構成してもよい。洗浄液は、例えばハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ハイドロクロロフルオロオレフィン（ＨＣＦＯ）等のフッ素溶剤、あるいは、有機溶剤全般等で構成してもよい。洗浄液供給手段は、例えば液送路、液送ポンプ等で構成してもよい。
　この発明によれば、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物を洗浄除去することができる。　
　詳しくは、洗浄液供給手段を駆動して、洗浄液を液流動槽から液供給槽へ供給し、液供給槽内に供給される洗浄液を洗浄液整流板の噴射孔から噴射する。超音波振動子から発振される超音波振動を、噴射孔から噴射される洗浄液の層流の流動方向に向けて伝搬するとともに、噴射孔から噴射される超音波振動が伝搬された洗浄液の層流を、液流動槽内における洗浄液整流板と反対の方向に向けて一方向へ流動させる。
　これにより、洗浄液の層流に伝搬される超音波振動が減衰しにくく、噴射孔から噴射される洗浄液の層流に対して略均一に伝搬することができるとともに、超音波振動する層流を、液流動槽内の洗浄液中に浸漬された被洗浄物の洗浄箇所に集中して吹き付けることができる。
　この結果、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物（例えば微細粒子や溶剤、油脂、その他の汚れや異物等）を、洗浄液整流板の噴射孔から噴射される層流の洗浄力と、層流の超音波振動との相乗作用によって確実に洗浄除去することができる。
　しかも、液流動槽内に貯留された洗浄液を、洗浄液整流板の噴射孔から噴射される洗浄液の層流によって一方向へ流動させるため、被洗浄物から除去された被除去物や、被除去物を含む洗浄液が液流動槽内に滞留又は残留することを防止できる。
　さらに、被洗浄物から除去された被除去物が、洗浄処理された被洗浄物に再付着することを防止できるとともに、液流動槽内に貯留された洗浄液を、被洗浄物を洗浄処理するのに適した清浄な状態に保つことができるため、被洗浄物を清浄な洗浄液にて良好な状態に洗浄処理することができる。
　この発明の態様として、前記洗浄液整流板の前記噴射孔を、前記超音波振動子から発振される前記超音波振動の発振方向と一致する方向に向けて略真っ直ぐに形成してもよい。　
　この発明によれば、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物を確実に洗浄除去することができる。
　詳しくは、洗浄液整流板の噴射孔から噴射される洗浄液の層流を、被洗浄物の洗浄箇所に対して正確に噴射することができる。　
　この結果、噴射孔から噴射される層流の指向性が向上し、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物を、噴射孔から真っ直ぐに噴射される層流の洗浄力によって確実に洗浄除去することができる。
　またこの発明の態様として、前記洗浄液整流板の前記噴射孔を、前記層流の前記流動方向に向けて徐々に小径となる孔径に形成してもよい。　
　この発明によれば、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物をより確実に洗浄除去することができる。
　詳しくは、例えば層流の流量を絞り込むことなく噴射する際の流速に比べて、層流の流量を絞り込んで噴射した方が、層流の流速がより速くなるため、噴射孔から噴射される層流を、被洗浄物の洗浄箇所に対して勢いよく吹き付けることができる。　
　この結果、被洗浄物に対して被除去物が強固に付着していても、噴射孔から勢いよく噴射される層流の洗浄力によって確実に洗浄除去することができる。
　またこの発明の態様として、前記洗浄液整流板を、前記超音波振動子から発振される前記超音波振動が前記液流動槽内の前記洗浄液に伝搬される板厚に形成してもよい。　
　この発明によれば、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物をより確実に洗浄除去することができる。　
　詳しくは、超音波振動子から発振される超音波振動を、洗浄液整流板の噴射孔から噴射される洗浄液の層流に伝搬するとともに、洗浄液整流板を介して液流動槽内に貯留された洗浄液に伝搬する。
　これにより、液流動槽内に貯留された洗浄液と、洗浄液整流板の噴射孔から噴射される洗浄液の層流とを、液流動槽内の洗浄液中に浸漬された被洗浄物の洗浄箇所に対してより積極的に吹き付けることができる。
　この結果、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物を、噴射孔から噴射される層流の洗浄力及び超音波振動と、液流動槽内に貯留された洗浄液の洗浄力及び超音波振動の相乗作用とによってより確実に洗浄除去することができる。
　またこの発明の態様として、前記超音波振動子を備えた前記液供給槽を、前記液流動槽の下部又は側部のうち少なくとも一方に配置してもよい。　
　上述の少なくとも一方とは、例えば液流動槽の下部、あるいは、液流動槽の一側部、あるいは、液流動槽の下部及び側部を含む概念である。
　この発明によれば、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物をより確実に洗浄除去することができる。　
　詳しくは、例えば液供給槽を液流動槽の下部に配置した場合、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物を、下部の層流噴射部から垂直に噴射される層流の洗浄力と、下部の超音波振動子から伝搬される超音波振動との相乗作用によって洗浄除去することができる。
　また、液供給槽を液流動槽の下部及び側部に配置した場合、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物を、下部の層流噴射部から垂直に噴射される層流の洗浄力と、側部の層流噴射部から水平に噴射される層流の洗浄力と、下部及び側部の超音波振動子から伝搬される超音波振動との相乗作用によって確実に洗浄除去することができる。
　この結果、被洗浄物の洗浄箇所に応じて、洗浄液の層流を垂直及び水平のうちいずれか一方向から噴射するか、あるいは、垂直及び水平の２方向から噴射するか否かを選択することができる。
　この発明によれば、被洗浄物の洗浄箇所に付着する被除去物を洗浄除去することができる層流超音波洗浄装置を提供することができる。
実施例１の層流超音波洗浄装置の模式図。 洗浄液の層流を垂直及び水平から噴射する洗浄槽の拡大断面図。 多数の噴射孔が配置された洗浄液整流板を上方から見た平面図。 実施例２の層流超音波洗浄装置に備えられた洗浄槽の模式図。 実施例３の層流超音波洗浄装置に備えられた洗浄槽の模式図。
　この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。　
　（実施例１）　
　図１は実施例１の層流超音波洗浄装置１の模式図、図２は洗浄液Ｓの層流Ｓｂを垂直及び水平から噴射する洗浄槽２の拡大断面図、図３は多数の噴射孔２２４が配置された洗浄液整流板２２３を上方から見た平面図である。
　実施例１の層流超音波洗浄装置１は、被洗浄物Ａを浸漬し洗浄するための洗浄液Ｓが貯留された洗浄槽２と、被洗浄物Ａを洗浄液Ｓの蒸気Ｓａで蒸気洗浄するための蒸気槽３と、洗浄液Ｓの蒸気Ｓａを凝縮し液化するための凝縮槽４と、洗浄槽２からオーバーフローされる洗浄液Ｓを貯留するための洗浄液貯留槽５とを備えている（図１、図２参照）。
　洗浄槽２は、洗浄液Ｓの層流Ｓｂを上方に向けて一方向に流動する液流動槽２１と、濾過された洗浄液Ｓを液流動槽２１へ供給する液供給槽２２とを備えている。液供給槽２２は液流動槽２１より容積が小さく、液流動槽２１の下部に連設している（図１、図２参照）。
　液流動槽２１の上部外壁には、液流動槽２１からオーバーフローされる洗浄液Ｓを貯留するための貯留部２３を設けている。貯留部２３の底部には液排出路２４の一端を接続している。液排出路２４の他端は後述する洗浄液貯留槽５における図１中の左側下方壁部に接続している（図１参照）。
　液流動槽２１における図１中の右側壁部には、洗浄液Ｓの層流Ｓｂを水平に噴射する液供給槽２１１を設けている。液流動槽２１における図１中の左側壁部には、洗浄液Ｓ及び層流Ｓｂを吸入する液吸入槽２１２を設けている（図１、図２参照）。
　液供給槽２１１内における液流動槽２１の右側壁部には、液流動槽２１と液供給槽２１１とに区分けするとともに、洗浄液Ｓの層流Ｓｂを水平に整流する洗浄液整流板２１１１を配置している（図１、図２参照）。
　洗浄液整流板２１１１には、液供給槽２１１と連通して略丸形状の噴射孔２１１２を厚み方向に貫通して形成するとともに、洗浄液整流板２１１１における液供給槽２１１の内部と対応する面に対して所定間隔を隔てて多数配置している（図１、図２参照）。
　洗浄液整流板２１１１の噴射孔２１１２は、後述する噴射孔２２４と略同一の孔形状及び孔径に形成されており、液流動槽２１における図１中の右側壁部から左側壁部に向けて層流Ｓｂが水平に流動される方向に開口している（図１、図２参照）。
　液吸入槽２１２内における液流動槽２１の左側壁部には、洗浄液Ｓ及び層流Ｓｂを吸入するための洗浄液吸入板２１２１を配置している。洗浄液吸入板２１２１には、洗浄液Ｓ及び層流Ｓｂを吸入する吸入孔２１２２を厚み方向に貫通して形成するとともに、洗浄液吸入板２１２１における液吸入槽２１２の内部と対応する面に対して所定間隔を隔てて多数配置している（図１、図２参照）。
　液吸入槽２１２の底部には、液送ポンプ２６と、熱交換器２７と、フィルター２８とを介して液供給路２５の一端を接続している。液供給路２５の他端は、液供給槽２２における図１中の右側壁部に接続している。液供給路２５の途中より分岐した分岐液送路２５１は、後述する洗浄液貯留槽５における図１中の右側下方壁部に接続している（図１、図２参照）。
　液供給槽２２内には、液供給槽２２内に貯留された洗浄液Ｓを超音波振動させるための超音波振動子２２１を配置している。超音波振動子２２１は、後述する洗浄液整流板２２３と対向して、超音波振動を発振する振動発振部２２２が上向きとなるように配置している（図１、図２参照）。
　液流動槽２１と液供給槽２２との間には、洗浄槽２内を液流動槽２１と液供給槽２２とに区分けするとともに、洗浄液Ｓの層流Ｓｂを垂直に整流する洗浄液整流板２２３を配置している。洗浄液整流板２２３は、振動発振部２２２から発振される超音波振動が液流動槽２１内の洗浄液Ｓに対して伝搬されやすい板厚に形成している（図１、図２参照）。
　洗浄液整流板２２３は、約１．５ｍｍの板厚を有するステンレス板で構成されており、超音波振動子２２１の振動発振部２２２と対向して水平に配置するとともに、振動発振部２２２に対して所定間隔を隔てて配置している（図１、図２参照）。
　洗浄液整流板２２３における超音波振動子２２１の振動発振部２２２と対向する平面には、図３中の二点鎖線で示す整流領域２２５を設定している。洗浄液整流板２２３における整流領域２２５内の平面には、液供給槽２２と連通して略丸形状の噴射孔２２４を厚み方向に貫通して形成している（図２、図３参照）。
　噴射孔２２４は、約３．０ｍｍの孔径を有しており、洗浄液整流板２２３における整流領域２２５内の平面に対して所定間隔を隔てて多数配置するとともに、液流動槽２１内における図１中の下部領域から上部領域に向けて層流Ｓｂが垂直に噴射される方向に開口している（図３参照）。
　噴射孔２２４における液供給槽２２側の内周縁部は、層流Ｓｂの流動方向に向けて徐々に小径となるテーパー面に形成している。噴射孔２２４における液流動槽２１側の内周縁部は、超音波振動子２２１の振動発振部２２２から発振される超音波振動の発振方向と一致する方向に向けて略真っ直ぐに形成している（図２のａ部拡大図参照）。
　蒸気槽３は、液流動槽２１の内部と連通して洗浄槽２の上部に連設している。蒸気槽３及び凝縮槽４の上部内壁には、蒸気槽３内に放出される洗浄液Ｓの蒸気Ｓａを凝縮し液化するための冷却ジャケット３１を配置している（図１、図２参照）。
　凝縮槽４は、蒸気槽３の内部と連通して蒸気槽３における図１中の右側壁部に連設している。凝縮槽４内の中央部には、凝縮槽４内に流入した洗浄液Ｓの蒸気Ｓａを凝縮し液化するための凝縮コイル４１を配置している。凝縮コイル４１により凝縮し液化された洗浄液Ｓは凝縮槽４内の底部に一旦貯留される（図１、図２参照）。
　なお、凝縮槽４内の底部に貯留された洗浄液Ｓは、図示しない液送路を介して洗浄液貯留槽５へ液送される。また、冷却ジャケット３１及び凝縮コイル４１は、図示しないチラー、ブラインチラーなどの冷凍機に接続している。
　洗浄液貯留槽５は、洗浄槽２の下部、あるいは、洗浄槽２より低い位置に配置している。洗浄液貯留槽５内の底部には、洗浄液貯留槽５内に貯留された洗浄液Ｓを所望の温度に加温するための加温ヒータ５１を配置している。洗浄液貯留槽５の底部中央には、液送ポンプ５２、熱交換器５３及びフィルター５４を介して液供給路５５の一端を接続している（図１、図２参照）。
　液供給路５５の他端は、２本に分岐した分岐路５５１，５５２のうち一方の分岐路５５１を液供給槽２２における図１中の右側壁部に接続している。他方の分岐路５５２は液供給槽２１１に接続している。液供給路５５の途中より分岐した分岐路５５３は、洗浄液貯留槽５における図１中の右側下方壁部に接続している（図１、図２参照）。
　上述の層流超音波洗浄装置１を用いて、被洗浄物Ａを洗浄処理する際の洗浄方法について説明する。　
　先ず、被洗浄物Ａを洗浄槽２内の液流動槽２１に貯留された洗浄液Ｓ中に浸漬し洗浄処理する際に、液送ポンプ２６，５２を駆動して、洗浄液貯留槽５や液吸入槽２１２に貯留された洗浄液Ｓを、液供給槽２２，２１１に連続して供給する（図１、図２参照）。
　液供給槽２２内に供給される洗浄液Ｓを、洗浄液整流板２２３の噴射孔２２４から上方に向けて垂直に噴射するとともに、噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂを、液流動槽２１内における図１中の下部領域から上部領域に向けて一方向へ流動させる。
　超音波振動子２２１の振動発振部２２２から発振される超音波振動を、噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂの流動方向に向けて伝搬するとともに、洗浄液Ｓの層流Ｓｂを超音波振動させながら上方に向けて垂直に流動させる（図２参照）。
　これにより、洗浄液Ｓの層流Ｓｂに伝搬される超音波振動が減衰しにくく、噴射孔２２４から噴射される層流Ｓｂに対して略均一に伝搬することができるとともに、超音波振動する層流Ｓｂを、液流動槽２１内の洗浄液Ｓ中に浸漬された被洗浄物Ａの洗浄箇所（具体的には基板おける電子部品が組み付けられた面）に集中して吹き付けることができる。
　この結果、被洗浄物Ａにおける図示しない微細な隙間、あるいは、図示しない微小な孔部などの洗浄箇所に付着する微細粒子やナノ粒子程の小さい被除去物であっても、洗浄液整流板２２３の噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂの洗浄力と、層流Ｓｂの超音波振動との相乗作用によって確実に洗浄除去することができる。
　しかも、液流動槽２１内に貯留された洗浄液Ｓを、洗浄液整流板２２３の噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂによって上方へ流動させるとともに、液流動槽２１から貯留部２３へオーバーフローさせるため、被洗浄物Ａから除去された被除去物や、被除去物を含む洗浄液Ｓが洗浄槽２の液流動槽２１内に滞留又は残留することを防止できる。
　また、液供給槽２１１内に供給される洗浄液Ｓを、液流動槽２１の右側壁部に設けた洗浄液整流板２１１１の噴射孔２１１２から噴射するとともに、液流動槽２１の左側壁部に向けて水平に噴射される層流Ｓｂを、液流動槽２１の左側壁部に設けた洗浄液吸入板２１２１の吸入孔２１２２から吸入する（図２参照）。
　これにより、被洗浄物Ａから除去された被除去物が、洗浄処理された被洗浄物Ａに再付着することを防止できるとともに、液流動槽２１及び液供給槽２２に貯留された洗浄液Ｓを、被洗浄物Ａを洗浄処理するのに適した清浄な状態に保つことができるため、被洗浄物Ａを清浄な洗浄液Ｓにて良好な状態に洗浄処理することができる。
　さらに、噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂを、被洗浄物Ａの洗浄箇所に向けて略真っ直ぐに噴射するため、噴射孔２２４から噴射される層流Ｓｂの指向性が向上し、層流Ｓｂの流動方向と平行する被洗浄物Ａの洗浄箇所に対してより積極的に浸入させることができる。　
　これにより、被洗浄物Ａの洗浄箇所に付着する被除去物を、噴射孔２２４から噴射される層流Ｓｂの洗浄力と超音波振動との相乗作用によってより確実に洗浄除去することができる。
　さらにまた、層流Ｓｂの流量を絞り込むことなく噴射する際の流速に比べて、層流Ｓｂの流量を噴射孔２２４により絞り込んで噴射した方が、層流Ｓｂの流速がより速くなるため、噴射孔２２４から噴射される層流Ｓｂを、被洗浄物Ａの洗浄箇所に対して勢いよく吹き付けることができる。　
　これにより、被除去物が被洗浄物Ａに対して強固に付着していても、噴射孔２２４から勢いよく噴射される層流Ｓｂの洗浄力によってより確実に洗浄除去することができる。
　さらにまた、超音波振動子２２１の振動発振部２２２から発振される超音波振動を、洗浄液整流板２２３の噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂに伝搬するとともに、洗浄液整流板２２３を介して液流動槽２１に貯留された洗浄液Ｓに伝搬する。
　これにより、被洗浄物Ａの洗浄箇所に付着する被除去物を、噴射孔２２４から噴射される層流Ｓｂの洗浄力及び超音波振動と、液流動槽２１内に貯留された洗浄液Ｓの洗浄力及び超音波振動の相乗作用とによってより確実に洗浄除去することができる。
　さらにまた、洗浄液Ｓを液吸入槽２１２から液供給槽２２へ供給する際に、熱交換器２７で熱交換し、フィルター２８で濾過するため、洗浄液Ｓに含まれるバリなどの被除去物を除去することができるとともに、洗浄液Ｓに含まれる微細な気泡も取り除くことができるため、超音波振動子２２１から発振される超音波振動を洗浄液Ｓに対して効率よく伝搬することができる。
　以下、上述の層流超音波洗浄装置１におけるその他の例について説明する。この説明において、前記構成と同一または同等の部位については同一の符号を記してその詳しい説明を省略する。
　（実施例２）　
　上述の実施例１では、垂直及び水平の２方向から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂで洗浄処理する層流超音波洗浄装置１について説明したが、実施例２では、図４に示すように、垂直に噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂを超音波振動させて洗浄処理する層流超音波洗浄装置１の洗浄槽２について説明する。　
　図４は実施例２の層流超音波洗浄装置１に備えられた洗浄槽２の模式図である。
　実施例２の垂直に噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂで積極的に洗浄処理する場合、液送ポンプ２６よりも液送ポンプ５２を積極的に駆動して、洗浄液貯留槽５に貯留された洗浄液Ｓを洗浄槽２の液供給槽２２に供給する。　
　すなわち、液供給槽２２よりも液供給槽２１１に供給される洗浄液Ｓの供給量を少なくするか、あるいは、洗浄液Ｓの供給を停止するなどして、液供給槽２２に供給される洗浄液Ｓの供給量が多くなるようにする。
　液供給槽２２内に供給される洗浄液Ｓを、洗浄液整流板２２３の噴射孔２２４から上方に向けて垂直に噴射する際に、超音波振動子２２１の振動発振部２２２から発振される超音波振動で振動させる。
　これにより、噴射孔２２４から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂを超音波振動させながら、液流動槽２１内の洗浄液Ｓ中に浸漬された被洗浄物Ａの洗浄箇所に対して積極的に吹き付けることができる。
　この結果、被洗浄物Ａの洗浄箇所に付着する被除去物を、洗浄液整流板２２３の噴射孔２２４から垂直に噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂの洗浄力と、層流Ｓｂの超音波振動との相乗作用によって確実に洗浄除去することができるため、実施例１に加えた作用及び効果を奏することができる。
　（実施例３）　
　上述の実施例１，２では、垂直に噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂを超音波振動させて洗浄処理する層流超音波洗浄装置１について説明したが、実施例３では、図５に示すように、垂直及び水平の２方向から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂを超音波振動させて洗浄処理する層流超音波洗浄装置１の洗浄槽２について説明する。　
　図５は実施例３の層流超音波洗浄装置１に備えられた洗浄槽２の模式図である。
　実施例３の洗浄槽２は、液流動槽２１の右側壁部に設けた液供給槽２１１内に、液供給槽２１１内に貯留された洗浄液Ｓを超音波振動させるための超音波振動子２２１を配置している。超音波振動子２２１は、超音波振動を発振する振動発振部２２２が左向きとなるように配置している（図５参照）。
　詳しくは、垂直及び水平の２方向から噴射される洗浄液Ｓの層流Ｓｂを超音波振動させて洗浄処理する場合、液供給槽２２内に供給される洗浄液Ｓを、洗浄液整流板２２３の噴射孔２２４から上方に向けて垂直に噴射する際に、液供給槽２２内に配置した超音波振動子２２１の振動発振部２２２から発振される超音波振動で振動させる。
　液供給槽２１１内に供給される洗浄液Ｓを、洗浄液整流板２１１１の噴射孔２１１２から水平に噴射する際に、液供給槽２１１内に配置した超音波振動子２２１の振動発振部２２２から発振される超音波振動で振動させる。
　これにより、噴射孔２２４，２１１２の２方向から噴射される超音波振動が伝搬された層流Ｓｂを、液流動槽２１内の洗浄液Ｓ中に浸漬された被洗浄物Ａの洗浄箇所に対して積極的に吹き付けることができる。
　この結果、被洗浄物Ａの洗浄箇所に付着する被除去物を、噴射孔２２４，２１１２から噴射される層流Ｓｂの洗浄力と、層流Ｓｂの超音波振動との相乗作用によってより確実に洗浄除去することができるため、実施例１，２に加えた作用及び効果を奏することができる。
　しかも、噴射孔２２４，２１１２から噴射される層流Ｓｂを液流動槽２１内で交差させるため、被洗浄物Ａの洗浄箇所に付着する被除去物を層流Ｓｂの渦流によってより確実に洗浄除去することができる。
　さらに、被洗浄物Ａの洗浄箇所に応じて、洗浄液Ｓの層流Ｓｂを垂直及び水平のうちいずれか一方向から噴射するか、あるいは、垂直及び水平の２方向から噴射するか否かを選択してもよい。
　この発明の構成と、前記実施形態との対応において、　
　この発明の洗浄液供給手段は、実施形態の液排出路２４、液供給路２５，５５、液送ポンプ２６，５２に対応するも、　
　この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
　上述の実施例１では、洗浄液整流板２１１１の噴射孔２１１２から噴射される層流Ｓｂを、図２中に示す右側から左側に向けて流動させる層流超音波洗浄装置１について説明したが、例えば洗浄液整流板２１１１の噴射孔２１１２から噴射される層流Ｓｂを、図２中に示す左側から右側に向けて流動可能に設けてもよい。あるいは、右側及び左側のどちらからでも流動させることが可能に設けてもよい。
　実施例１～３では、１槽の洗浄槽２を備えた層流超音波洗浄装置１について説明したが、洗浄槽２の槽数を、例えば２槽、３槽等に増やしてもよい。また、液供給槽２２，２１１の内部に配置した超音波振動子２２１を、例えば液供給槽２２，２１１の外壁に配置してもよい。
　また、超音波振動子２２１の超音波振動を伝搬することが可能であれば、洗浄液整流板２２３の板厚を１．５ｍｍ以下に形成するか、あるいは、１．５ｍｍ以上に変更してもよく、実施例１の板厚に限定されるものではない。
　さらに、洗浄液Ｓの層流Ｓｂを整流することが可能な孔径であれば、噴射孔２２４の孔径を３．０ｍｍ以下に形成するか、あるいは、３．０ｍｍ以上の孔径に変更してもよく、実施例１の孔径に限定されるものではない。また、噴射孔２２４の全体を、液供給槽２２側から液流動槽２１側に向けて徐々に小径となるテーパー面に形成してもよい。
　さらにまた、洗浄液整流板２２３を平面視略正方形に形成した例について説明したが、例えば平面視略長方形、平面視略台形、平面視略円形等の形状に形成するなどして、液流動槽２１の内部形状に応じて所望する形状に変更してもよい。
　さらにまた、洗浄槽２の容積や被洗浄物Ａの体積に応じて、超音波振動子２２１から発振される超音波振動の周波数を変更してもよい。また、洗浄液整流板２２３，２１１１の板厚や、噴射孔２２４，２１１２の孔径を変更してもよい。
　さらにまた、洗浄液整流板２２３の中央部に配置した噴射孔２２４に比べて、洗浄液整流板２２３の中央部より外側に配置した噴射孔２２４の口径を大きくするか、あるいは、配置数を多くしてもよい。
　これにより、洗浄液整流板２２３の中央部に配置した噴射孔２２４から噴射される層流Ｓｂの流量よりも、洗浄液整流板２２３の中央部より外側に配置した噴射孔２２４から噴射される層流Ｓｂの流量が多くなるため、被洗浄物Ａから除去された被除去物や、被除去物を含む洗浄液Ｓが液流動槽２１内に滞留又は残留することを防止できる。
　Ａ…被洗浄物
　Ｓ…洗浄液
　Ｓａ…蒸気
　Ｓｂ…層流
　１…層流超音波洗浄装置
　２…洗浄槽
　３…蒸気槽
　４…凝縮槽
　５…洗浄液貯留槽
　２１…液流動槽
　２１１…液供給槽
　２１１１…洗浄液整流板
　２１１２…噴射孔
　２１２…液吸入槽
　２１２１…洗浄液吸入板
　２１２２…吸入孔
　２２…液供給槽
　２２１…超音波振動子
　２２２…振動発振部
　２２３…洗浄液整流板
　２２４…噴射孔
　２２５…整流領域
　２３…貯留槽
　２６…液送ポンプ

Claims (5)

  1. 　洗浄槽内に貯留された洗浄液の層流を一方向へ流動させる際に、超音波振動子から発振される超音波振動を前記層流に伝搬し、前記洗浄液中に浸漬された被洗浄物を超音波洗浄する層流超音波洗浄装置であって、
    前記洗浄槽が、
    前記洗浄液の層流を一方向へ流動する液流動槽と、
    前記洗浄液を前記液流動槽へ供給する液供給槽と、
    前記洗浄槽内を前記液流動槽と前記液供給槽とに区分けする洗浄液整流板と、
    前記洗浄液を前記液流動槽から前記液供給槽へ供給する洗浄液供給手段と、を備え、
    前記超音波振動子が、
    前記洗浄液整流板と対向して前記液供給槽側に設けられるとともに、前記層流の流動方向に向けて前記超音波振動が発振されるように配置され、
    前記層流を前記流動方向に向けて噴射する噴射孔が、
    前記液供給槽と連通して前記洗浄液整流板に設けられるとともに、該洗浄液整流板に対して所定間隔を隔てて多数配置された
    層流超音波洗浄装置。
  2. 　前記洗浄液整流板の前記噴射孔が、
    前記超音波振動子から発振される前記超音波振動の発振方向と一致する方向に向けて略真っ直ぐに形成された
    請求項１に記載の層流超音波洗浄装置。
  3. 　前記洗浄液整流板の前記噴射孔が、
    前記層流の前記流動方向に向けて徐々に小径となる孔径に形成された
    請求項１又は２に記載の層流超音波洗浄装置。
  4. 　前記洗浄液整流板が、
    前記超音波振動子から発振される前記超音波振動が前記液流動槽内の前記洗浄液に伝搬される板厚に形成された
    請求項１～３のいずれか一つに記載の層流超音波洗浄装置。
  5. 　前記超音波振動子を備えた前記液供給槽が、
    前記液流動槽の下部及び側部のうち少なくとも一方に配置された
    請求項１～４のいずれか一つに記載の層流超音波洗浄装置。
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