(57)【要約】【課題】僅かな改造で洗浄能力を向上できると共に、従来の樹脂パイプを用いて排出できる安価な洗浄処理装置を提供する。【解決手段】洗浄槽１５と、クッションタンク１７と、ポンプ１８と、熱交換器１９と、クッションタンク１７の内部には、第一〜第四室２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃが連接する４室の第一、第二室間に第１の仕切り板と、第三、第四室間に第２の仕切り板と、第一、第二室と、第三、第四室のグループ間に第３の仕切り板と、第二室と第三室の間の下方に切り欠き部を有する洗浄処理装置１０であって、洗浄槽１５の廃液１６を第一室に落とし込んだ後、底部から取り出し熱交換器１９を通過させ第三室に落とし込み第三、第二、第一室、及び熱交換器中を循環させながら冷却する廃液冷却手段と、廃液１６が第一室から第三室までに満されたときに第三室から第四室に流れ込ませて排出させる廃液排出手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液槽内で処理した被処理物を６０℃以上１００℃未満に加熱された純水中で洗浄するための洗浄槽と、該洗浄槽からオーバーフローして排出される廃液を落とし込むためのクッションタンクと、該クッションタンクから取り出される前記廃液を送り出すためのポンプと、該ポンプで送り出す前記廃液を通過させて該廃液の熱エネルギーを前記洗浄槽へ供給する前記純水に付与させた後、前記廃液を前記クッションタンクに送り込むと共に、前記純水を前記洗浄槽に送り込むための熱交換器と、を有し、しかも、前記クッションタンクの外壁で囲まれる内部には、第一、第二、第三、第四室が並列、又は渦巻て連接する４室の前記第一、第二室間に前記外壁の高さより低いオーバーフロー構造からなる第１の仕切り板と、前記第三、第四室間に前記第１の仕切り板の高さより高い前記オーバーフロー構造からなる第２の仕切り板と、前記第一、第二室のグループと前記第三、第四室のグループの間に前記外壁の高さと略同等の高さからなる第３の仕切り板と、該第３の仕切り板の前記第二室と前記第三室の間の下方にダウンフロー構造用の切り欠き部を有する洗浄処理装置であって、
前記洗浄槽から排出される前記廃液を前記クッションタンクの前記第一室に落とし込んだ後、該第一室の底部から取り出し前記ポンプで送り出して前記熱交換器を通過させ前記クッションタンクの前記第三室に落とし込み前記第三室と隣接する前記第二室間の前記ダウンフロー構造、前記第二室と隣接する前記第一室間の前記オーバーフロー構造、及び前記熱交換器中を循環させながら前記廃液を６０℃未満とする廃液冷却手段と、
前記廃液が前記第一室から前記第三室までに満されたときに前記第三室と隣接する前記第四室間の前記オーバーフロー構造で前記第四室に前記廃液を流れ込ませて底部から耐熱温度６０℃の樹脂パイプを介して排出させる廃液排出手段を有することを特徴とする洗浄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき処理や、エッチング処理等を行うために薬液を使っての処理が必要な半導体素子収納用パッケージ、銅張り基板等の電子部品のような被処理物を薬液槽内で処理した後の最終の洗浄処理を行うための洗浄処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から上記のようなめっき処理や、エッチング処理等のような薬液を用いて処理を行う装置ラインには、必ず、被処理物の最終の洗浄処理を行うための洗浄槽を具備した洗浄処理装置が用いられている。従来の被処理物の最終洗浄処理では、常温の純水が用いられ、常温の純水中で被処理物を洗浄させた後の洗浄槽からオーバーフローする廃液を排出させ、ｐＨ（ペーハー）調整等の必要な廃液処理を排水処理装置で行った後に、その処理済の排水の廃棄、又は再利用を行っている。なお、最終洗浄処理を行った後の廃液には、被処理物に付着していた酸性や、アルカリ性の薬液が混入しているので、排水処理装置に送り込むまでの配管に耐食性のある樹脂パイプを用いるのが一般的になっている。
【０００３】
被処理物である上記のような半導体素子収納用パッケージ、銅張り基板等のような電子部品は、ますます高機能化、高信頼性化等が求められ、電子部品の更なるクリーン化の要求が大きくなっている。このような要求に対応するための洗浄槽に上記の常温の純水を用いる被処理物の最終洗浄処理では、洗浄能力が劣るため、最近では常温の純水を昇温させた湯を用いることが検討されている。この湯の温度は、洗浄効果を高めることから８０℃程度とすることが必要となっている。
【０００４】
しかしながら、このような高温水で最終洗浄処理を行った後の廃液は、高温であり、配管に従来の耐熱温度６０℃の耐食性のある樹脂パイプを用いることができなくなっている。これに対応するために、従来の樹脂パイプは、耐熱性の高い樹脂パイプに変更させることが考えられるが、排水処理装置までの長い配管の変更で非常に高額な設備投資が必要となると共に、高温の廃液の排水処理装置での処理に問題を抱えることとなっている。
【０００５】
そこで、従来の樹脂パイプは、メインパイプとしてそのまま使用してこれに常温の水を流せるようにし、このメインパイプに高温の廃液を流すための耐熱性の高い樹脂パイプを洗浄槽とメインパイプとの間に設け、高温の廃液を常温の水で冷却させながら廃液を排水処理装置に送り込ませることが考えられている。これによって、高温の廃液を流すための耐熱性の高い樹脂パイプは、短い距離に設けることでこれに掛かる費用を抑えることができると共に、廃液の排水処理装置での正確な処理が可能となっている。
【０００６】
従来の洗浄処理装置には、熱回収型洗浄装置という発明の名称の基に、被洗浄物を高温の洗浄液で洗浄する洗浄機と、この洗浄機に洗浄液を供給する手段と、洗浄機から洗浄排液を排出する手段とを有する洗浄装置において、洗浄機から排出される高温の洗浄排液と洗浄機に供給される洗浄液とを熱交換して洗浄排液を冷却する熱交換器を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これによると、洗浄排液を安価な汎用の配管で排出して移送することができ、また、洗浄液の加温エネルギーの低減を図ることもできる熱回収型洗浄装置を提供することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１８９９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したような従来の洗浄処理装置は、次のような問題がある。
（１）従来の洗浄処理装置は、従来の樹脂パイプをメインパイプとしてそのまま使用してこれに常温の水を流せるようにし、このメインパイプに高温の廃液を流すための耐熱性の高い樹脂パイプを洗浄槽との間にのみ設け、高温の廃液を常温の水で冷却させながら廃液を排水処理装置に送り込ませるようにする場合には、大量の常温の水を確保するための水槽が必要となると共に、大量の冷却のための水が混ざった廃液を処理するために排水処理装置の処理能力の増大が必要となり、高額な設備投資と、メンテナンス費用が掛かることとなっている。また、高温の廃液を常温の水で冷却させながら廃液を排水処理装置に送り込ませるには、高温の廃液を従来の樹脂パイプ中で急速に冷却させることが必要であり、メインパイプを太くする必要があるのと、冷却のための大量の水が必要となっている。
（２）従来の洗浄処理装置は、洗浄に湯を用いる場合には、オーバーフロー構造の洗浄槽に補充される常温の純水との間に温度差が大きくて湯洗浄のための温調精度が低くなり、被処理物のクリーン度にバラツキを発生させることとなっている。
（３）特開２００９−１８９９０５号公報で開示されるような洗浄処理装置は、洗浄槽から排出される高温の廃液を直接熱交換器に送り込み、これを急速に冷却させて排水処理装置に送り込ませる必要があるので、熱交換器に大量の純水を送り込むことが必要となり、全ての装置が大がかりなものとなると共に、必要以上の純水が洗浄槽に送り込まれて、高額な設備投資と、メンテナンス費用が掛かることとなっている。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、従来設備の僅かな改造で、洗浄能力を向上できると共に、従来の樹脂パイプを用いて排出できる安価な洗浄処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的に沿う本発明に係る洗浄処理装置は、薬液槽内で処理した被処理物を６０℃以上１００℃未満に加熱された純水中で洗浄するための洗浄槽と、洗浄槽からオーバーフローして排出される廃液を落とし込むためのクッションタンクと、クッションタンクから取り出される廃液を送り出すためのポンプと、ポンプで送り出す廃液を通過させて廃液の熱エネルギーを洗浄槽へ供給する純水に付与させた後、廃液をクッションタンクに送り込むと共に、純水を洗浄槽に送り込むための熱交換器と、を有し、しかも、クッションタンクの外壁で囲まれる内部には、第一、第二、第三、第四室が並列、又は渦巻て連接する４室の第一、第二室間に外壁の高さより低いオーバーフロー構造からなる第１の仕切り板と、第三、第四室間に第１の仕切り板の高さより高いオーバーフロー構造からなる第２の仕切り板と、第一、第二室のグループと第三、第四室のグループの間に外壁の高さと略同等の高さからなる第３の仕切り板と、第３の仕切り板の第二室と第三室の間の下方にダウンフロー構造用の切り欠き部を有する洗浄処理装置であって、洗浄槽から排出される廃液をクッションタンクの第一室に落とし込んだ後、第一室の底部から取り出しポンプで送り出して熱交換器を通過させクッションタンクの第三室に落とし込み第三室と隣接する第二室間のダウンフロー構造、第二室と隣接する第一室間のオーバーフロー構造、及び熱交換器中を循環させながら廃液を６０℃未満とする廃液冷却手段と、廃液が第一室から第三室までに満されたときに第三室と隣接する第四室間のオーバーフロー構造で第四室に廃液を流れ込ませて底部から耐熱温度６０℃の樹脂パイプを介して排出させる廃液排出手段を有する。
【発明の効果】
【００１１】
上記の洗浄処理装置は、薬液槽内で処理した被処理物を６０℃以上１００℃未満に加熱された純水中で洗浄するための洗浄槽と、洗浄槽からオーバーフローして排出される廃液を落とし込むためのクッションタンクと、クッションタンクから取り出される廃液を送り出すためのポンプと、ポンプで送り出す廃液を通過させて廃液の熱エネルギーを洗浄槽へ供給する純水に付与させた後、廃液をクッションタンクに送り込むと共に、純水を洗浄槽に送り込むための熱交換器と、を有し、しかも、クッションタンクの外壁で囲まれる内部には、第一、第二、第三、第四室が並列、又は渦巻て連接する４室の第一、第二室間に外壁の高さより低いオーバーフロー構造からなる第１の仕切り板と、第三、第四室間に第１の仕切り板の高さより高いオーバーフロー構造からなる第２の仕切り板と、第一、第二室のグループと第三、第四室のグループの間に外壁の高さと略同等の高さからなる第３の仕切り板と、第３の仕切り板の第二室と第三室の間の下方にダウンフロー構造用の切り欠き部を有する洗浄処理装置であって、洗浄槽から排出される廃液をクッションタンクの第一室に落とし込んだ後、第一室の底部から取り出しポンプで送り出して熱交換器を通過させクッションタンクの第三室に落とし込み第三室と隣接する第二室間のダウンフロー構造、第二室と隣接する第一室間のオーバーフロー構造、及び熱交換器中を循環させながら廃液を６０℃未満とする廃液冷却手段と、廃液が第一室から第三室までに満されたときに第三室と隣接する第四室間のオーバーフロー構造で第四室に廃液を流れ込ませて底部から耐熱温度６０℃の樹脂パイプを介して排出させる廃液排出手段を有するので、従来からの洗浄処理装置にクッションタンクと、熱交換器の設備を設けるのみで、このクッションタンクと、熱交換器によって、洗浄槽からオーバーフローして排出される廃液量に応じて必要量の加熱された純水を洗浄槽に補充できると共に、洗浄槽からオーバーフローして排出される廃液を十分に冷却させた後に従来の樹脂パイプを介して排水処理装置に送り込むことができ、僅かな設備投資で、メンテナンス費用の少ない安価な洗浄処理装置を提供できる。また、熱交換器によって、洗浄槽に送り込まれる純水の温調精度が向上し、被処理物の洗浄効果を向上させることができる。更に、４室構造のクッションタンクによって、加熱純水の適時供給に支障を与えることのない冷却廃液の排出を容易にできる洗浄処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る洗浄処理装置の説明図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同洗浄処理装置の並列連接するクッションタンクの平面視する説明図、渦巻き連接するクッションタンクの平面視する説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同洗浄処理装置の並列連接するクッションタンクの断面視する廃液循環状態の説明図、廃液オーバーフロー状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
続いて、図１、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら本発明を具体化した実施するための形態について説明し、本発明の理解に供する。ここに、図１は、本発明の一実施の形態に係る洗浄処理装置の説明図、図２（Ａ）は、同洗浄処理装置の並列連接するクッションタンクの平面視する説明図、図２（Ｂ）は、同洗浄処理装置の渦巻き連接するクッションタンクの平面視する説明図、図３（Ａ）は、同洗浄処理装置の並列連接するクッションタンクの断面視する廃液循環状態の説明図、図３（Ｂ）は、同洗浄処理装置の並列連接するクッションタンクの断面視する廃液オーバーフロー状態の説明図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る洗浄処理装置１０は、めっき工程や、エッチング工程等の薬液槽１１内の薬液１２中で処理した半導体素子収納用パッケージ、銅張り基板等の電子部品のような被処理物１３を６０℃以上１００℃未満に加熱された純水１４中で最終の洗浄するための洗浄槽１５を有している。この洗浄槽１５は、通常、めっき工程や、エッチング工程等の複数の薬液槽１１が整列する最終の位置に設けられている。この洗浄槽１５では、複数の薬液槽１１内でめっき処理や、エッチング処理等を行って薬液１２が表面に付着した被処理物１３を、洗浄槽１５中に絶えず新しく補給されると共に、６０℃以上１００℃未満に加熱された純水１４中で湯洗して最終洗浄を行った後、被処理物１３を洗浄槽１５から取り出すようにしている。なお、薬液槽１１や、洗浄槽１５のそれぞれは、必要に応じて耐薬液性と、耐熱性の構造を備えている。
【００１５】
上記の洗浄処理装置１０は、被処理物１３に付着した薬液１２が洗浄槽１５中で除去されて高温の純水１４中に混ざり込み、洗浄槽１５からオーバーフローして排出される薬液１２の混ざり込んだ高温の廃液１６を落とし込むためのクッションタンク１７を有している。このクッションタンク１７は、薬液槽１１や、洗浄槽１５の場合と同様に、耐薬液性と、耐熱性の構造を備えている。また、上記の洗浄処理装置１０は、このクッションタンク１７から取り出される廃液１６を送り出すためのポンプ１８を有している。そして、更に、上記の洗浄処理装置１０は、ポンプ１８で送り出す温度の高い廃液１６を通過させて廃液１６の熱エネルギーを洗浄槽１５へ供給する純水１４に付与させた後、温度の下がった廃液１６をクッションタンク１７に送り込むと共に、温度の上がった純水１４を洗浄槽１５に送り込むための熱交換器１９を有している。
【００１６】
熱交換器１９には、２つの流体の間に隔板のある隔板式、熱を蓄熱器を介して伝える蓄熱式、２つの流体が直接接触する直接接触式の３種の形式がある。しかしながら、この洗浄処理装置１０で用いる熱交換器１９は、２つの流体である廃液１６と、純水１４が混合するのを防止することが必要であるので、蓄熱式のような混合の可能性があるものや、直接接触式のような直接接触するものは使用することができなくなっている。
【００１７】
図２（Ａ）に示すように、上記の洗浄処理装置１０は、クッションタンク１７の外壁２０で囲まれる内部には、第一室２１、第二室２１ａ、第三室２１ｂ、第四室２１ｃが並列して連接する４室を備えている。
【００１８】
あるいは、図２（Ｂ）に示すように、上記の洗浄処理装置１０は、クッションタンク１７の外壁２０で囲まれる内部には、第一室２１、第二室２１ａ、第三室２１ｂ、第四室２１ｃが渦巻て連接する４室を備えている。
【００１９】
そして、この洗浄処理装置１０は、第一、第二、第三、第四室２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃが並列、又は渦巻て連接する４室の第一、第二室２１、２１ａ間には、外壁２０の高さより低いオーバーフロー構造からなる第１の仕切り板２２を有している。また、洗浄処理装置１０は、第三、第四室２１ｂ、２１ｃ間には、第１の仕切り板２２の高さより高く、外壁２０の高さより低いオーバーフロー構造からなる第２の仕切り板２２ａを有している。更に、洗浄処理装置１０は、第一、第二室２１、２１ａのグループと第三、第四室２１ｂ、２１ｃのグループの間には、外壁２０の高さと略同等の高さからなる第３の仕切り板２２ｂを有している。そして、更には、洗浄処理装置１０は、第３の仕切り板２２ｂの第二室２１ａと第三室２１ｂの間には、下方にダウンフロー構造用の切り欠き部２３を有している。
【００２０】
図３（Ａ）に示すように、上記の洗浄処理装置１０では、洗浄槽１５から排出される６０℃以上１００℃未満の高温の廃液１６をクッションタンク１７の第一室２１に落とし込んだ後、洗浄槽１５に熱交換器１９を介して送り込む熱エネルギーを付与される純水１４の必要量に合わせるようにして廃液１６を第一室２１の底部から取り出しながらポンプ１８で送り出して熱交換器１９を通過させている。更に、この洗浄処理装置１０では、熱交換器１９を通過させた廃液１６をクッションタンク１７の第三室２１ｂに落とし込んでいる。そして、この洗浄処理装置１０では、クッションタンク１７の第三室２１ｂに落とし込まれた廃液１６を、第三室２１ｂと隣接する第二室２１ａ間の第３の仕切り板２２ｂの下端部に設ける切り欠き部２３を挿通させるダウンフロー構造、第二室２１ａと隣接する第一室２１間の第１の仕切り板２２の上端を越流させるオーバーフロー構造、及び熱交換器１９中を循環させることで、廃液１６の温度を第一室２１、第二室２１ａ、第三室２１ｂの順序で順次下降させることができ、第三室２１ｂにおいては廃液１６の温度を６０℃未満とする廃液冷却手段を有している。
【００２１】
図３（Ｂ）に示すように、上記の洗浄処理装置１０では、廃液１６が上記の廃液冷却手段によって冷却されながらクッションタンク１７の第一室２１から第三室２１ｂまでに満たされたときに、第三室２１ｂと隣接する第四室２１ｃ間の第２の仕切り板２２ａの上端を越流させるオーバーフロー構造で第四室２１ｃに温度が６０℃未満となった廃液１６を流れ込ませている。そして、この洗浄処理装置１０では、クッションタンク１７の第四室２１ｃに流れ込まれた廃液１６を、第四室２１ｃの底部から耐熱温度が６０℃からなる一般的な樹脂パイプを介して排出させる廃液排出手段を有している。
【００２２】
上記の洗浄処理装置１０では、従来の設備にクッションタンク１７と、熱交換器１９を付けることで、廃液冷却手段で高温の廃液１６を冷却させ、この冷却させた廃液１６を廃液排出手段で排出させて排水処理装置２４に送り込み処理でき、従来設備の僅かな改造で、特段な排水処理のための設備増強や、高温の廃液１６を冷却させるための冷却用の水を用いることもなく、洗浄能力を向上できると共に、従来の樹脂パイプを用いて排出できる安価な洗浄処理装置を提供することができる。
【００２３】
なお、上記のような洗浄処理装置１０は、薬液に酸性や、アルカリ性の薬剤が用いられているので、従来から配管には、耐薬液性のある樹脂パイプを用いるのが一般的になっていた。そして、一般的な樹脂パイプは、耐熱温度が６０℃と低く、上記のような高温の廃液１６を取り扱う部分には一般的な樹脂パイプを用いることができなので、上記の洗浄処理装置１０では、高温の廃液１６を洗浄槽１５から新規に取り付けるクッションタンク１７の第一室２１に落とし込む間の配管、及び高温の廃液１６がクッションタンク１７の第一室２１の底部から新規に取り付ける熱交換器１９を介してクッションタンク１７の第三室２１ｂに落とし込まれて循環する部分の配管に耐熱温度が高く耐薬液性のある特殊な樹脂パイプを用いている。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の洗浄処理装置は、半導体素子収納用パッケージ、銅張り基板等の電子部品にめっき処理や、エッチング処理等を行うための装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０：洗浄処理装置、１１：薬液槽、１２：薬液、１３：被処理物、１４：純水、１５：洗浄槽、１６：廃液、１７：クッションタンク、１８：ポンプ、１９：熱交換器、２０：外壁、２１：第一室、２１ａ：第二室、２１ｂ：第三室、２１ｃ：第四室、２２：第１の仕切り板、２２ａ：第２の仕切り板、２２ｂ：第３の仕切り板、２３：切り欠き部、２４：排水処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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