(57)【要約】【課題】洗浄工程において被洗浄物が落下しにくい洗浄冶具を提供する。【解決手段】洗浄冶具１０は、製品５０の長手方向５１の一端５２ａを挿入可能な有底穴２１が形成された下段保持板２０と、製品５０を挿通可能な貫通孔３１が形成された上段保持板３０と、下段保持板２０の上方に上段保持板３０が位置するように下段保持板２０と上段保持板３０とを間隔をあけて連結するスペーサ４０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の被洗浄物の長手方向の一端を挿入可能な有底穴が形成された下段保持板と、
前記被洗浄物を挿通可能な貫通孔が形成された上段保持板と、
前記下段保持板の上方に前記上段保持板が位置するように、当該下段保持板と当該上段保持板とを間隔をあけて連結するスペーサと、
を備えた洗浄冶具。
【請求項２】
矩形状の被洗浄物の長手方向の一端を挿入可能な有底穴が形成された下段保持板と、
前記被洗浄物を挿通可能な貫通孔が形成された複数の上段保持板と、
前記下段保持板の上方に前記複数の上段保持板が位置するように、当該下段保持板及び当該上段保持板並びに当該上段保持板同士を間隔をあけて連結するスペーサと、
を備えた洗浄冶具。
【請求項３】
前記有底穴の底面に形成されるとともに当該有底穴に溜まった液体を出す水抜き孔を、
更に備えた請求項１又は２記載の洗浄冶具。
【請求項４】
前記被洗浄物の前記一端が前記有底穴に接しているとき、当該被洗浄物の長手方向の他端は前記貫通孔から突き出る、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の洗浄冶具。
【請求項５】
前記被洗浄物の前記一端が前記有底穴に接しているとき、当該被洗浄物が前記貫通孔に接する位置は、当該被洗浄物の重心の位置よりも上である、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の洗浄冶具。
【請求項６】
前記貫通孔は楕円形状であり、その長軸が前記被洗浄物の短辺よりも長く、かつ、その短軸が前記被洗浄物の短辺よりも短い、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の洗浄冶具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水晶デバイスの製造などに用いられる洗浄冶具に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶デバイスには、圧電デバイスや光デバイスなどがある。一般的な水晶デバイスの製造方法は、水晶インゴットから水晶ウェハを切り出し、その水晶ウェハに薄膜等を形成し、薄膜等が形成された水晶ウェハを多数の水晶デバイスに分割する、というものである。この製造方法には洗浄工程が含まれ、その洗浄工程では洗浄冶具が使われる。被洗浄物が圧電デバイスである場合の洗浄冶具について、特許文献１等に開示されている。特許文献１に開示された圧電デバイス用の洗浄冶具は、被洗浄物の主面を水平面に平行にした状態で洗浄するものである。
【０００３】
一方、光デバイスは、洗浄液の僅かな残渣でも特性に大きく影響する。そのため、光デバイスを洗浄する場合は、被洗浄物の主面に洗浄液が残らないように、被洗浄物の主面を鉛直方向に平行にした状態で洗浄することが多い。このような光デバイス用の洗浄冶具の一例を、関連技術１として以下に説明する。
【０００４】
図６は関連技術１の洗浄冶具を示し、図６［Ａ］は部分斜視図、図６［Ｂ］は図６［Ａ］におけるVIｂ−VIｂ線断面図である。洗浄冶具８０は、二本の支柱８１ａ，８１ｂと、支柱８１ａ，８１ｂにそれぞれ形成された凹状の保持部８２ａ，８２ｂと、を備えている。被洗浄物である製品９０は、矩形状の板からなり、表裏に主面９３を有する。
【０００５】
製品９０の長手方向９１の一端９２ａ及び他端９２ｂを保持部８２ａ，８２ｂを挿入することにより、製品９０が洗浄冶具８０に収容される。洗浄工程では、多数の製品９０を収容した洗浄冶具８０を洗浄液に浸漬し超音波によって製品９０の塵埃等を落とした後、洗浄冶具８０を回転又は加熱することによって製品９０を乾燥させる。
【０００６】
洗浄液の種類としては有機溶媒や純水などがあり、洗浄工程において複数種類の洗浄液を用いて洗浄・乾燥を複数回繰り返すこともある。以下、洗浄液中の超音波によって製品９０を洗浄することを「超音波洗浄」、回転によって製品９０を乾燥させることを「スピン乾燥」、加熱によって製品９０を乾燥させることを「熱乾燥」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２４０９７７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、関連技術１の洗浄冶具８０には、次のような問題があった。
【０００９】
製品９０の長手方向９１が水平になるように、製品９０の長手方向９１の一端９２ａ及び他端９２ｂを保持するため、超音波洗浄やスピン乾燥の振動などによって製品９０が洗浄冶具８０から落下しやすい。例えば、図６［Ｂ］に仮想線で示すように、製品９０の他端９２ｂ（又は一端９２ａ）が振動によって保持部８２ｂ（又は保持部８２ａ）の高さｈ２よりも高く持ち上げられると、製品９０が洗浄冶具８０から落下することになる。
【００１０】
この問題以外にも、関連技術１の洗浄冶具８０には次のような問題があった。１．前述のようにスピン乾燥に不向きであるため熱乾燥を用いると、今度は製品９０に洗浄液の残渣が発生する。２．製品９０の長手方向９１が水平になるように製品９０の一端９２ａ及び他端９２ｂを保持することにより、製品９０一個当たりの専有面積が大きくなるため、一度に洗浄できる製品９０の数量が少ない。３．洗浄後に洗浄冶具８０から製品９０を取り出す際、ピンセットなどで主面９３を把持しなければならないために、製品９０が汚れる。
【００１１】
そこで、本発明の主な目的は、洗浄工程において被洗浄物が落下しにくい洗浄冶具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る洗浄冶具は、
矩形状の被洗浄物の長手方向の一端を挿入可能な有底穴が形成された下段保持板と、
前記被洗浄物を挿通可能な貫通孔が形成された上段保持板と、
前記下段保持板の上方に前記上段保持板が位置するように、当該下段保持板と当該上段保持板とを間隔をあけて連結するスペーサと、
を備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る洗浄冶具によれば、矩形状の被洗浄物の長手方向の一端を有底穴で保持し、被洗浄物の一端の上方を貫通孔で保持することにより、被洗浄物の長手方向が水平になるように被洗浄物の長手方向の両端を保持する場合に比べて、洗浄工程における被洗浄物の落下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１の洗浄冶具を示し、図１［Ａ］は分解斜視図、図１［Ｂ］は図１［Ａ］における貫通孔を示す部分拡大平面図、図１［Ｃ］は図１［Ａ］における有底穴を示す部分拡大平面図、図１［Ｄ］は図１［Ｃ］におけるＩｄ−Ｉｄ線断面図である。
【図２】実施形態１の洗浄冶具を示し、図２［Ａ］は被洗浄物を収容する場合の斜視図、図２［Ｂ］は図２［Ａ］におけるIIｂ−IIｂ線部分断面図である。
【図３】図１におけるスペーサ及びその周辺を示す斜視図である。
【図４】他の一例のスペーサ及びその周辺を示す斜視図である。
【図５】実施形態２の洗浄冶具を示し、図５［Ａ］は分解斜視図、図５［Ｂ］は被洗浄物を収容する場合の斜視図である。
【図６】関連技術１の洗浄冶具を示し、図６［Ａ］は部分斜視図、図６［Ｂ］は図６［Ａ］におけるVIｂ−VIｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。
【００１６】
図１及び図２は実施形態１の洗浄冶具を示し、図１［Ａ］は分解斜視図、図１［Ｂ］は図１［Ａ］における貫通孔を示す部分拡大平面図、図１［Ｃ］は図１［Ａ］における有底穴を示す部分拡大平面図、図１［Ｄ］は図１［Ｃ］におけるＩｄ−Ｉｄ線断面図、図２［Ａ］は被洗浄物を収容する場合の斜視図、図２［Ｂ］は図２［Ａ］におけるIIｂ−IIｂ線部分断面図である。図３及び図４はスペーサ及びその周辺を示す斜視図であり、図３は図１におけるスペーサであり、図４は他の一例のスペーサである。以下、実施形態１の洗浄冶具について図１乃至図４に基づき説明する。
【００１７】
本実施形態１では、被洗浄物として矩形状の製品５０を用いる。本実施形態１の洗浄冶具１０は、製品５０の長手方向５１の一端５２ａを挿入可能な有底穴２１が形成された下段保持板２０と、製品５０を挿通可能な貫通孔３１が形成された上段保持板３０と、下段保持板２０の上方に上段保持板３０が位置するように下段保持板２０と上段保持板３０とを間隔をあけて連結するスペーサ４０と、を備えている。なお、図２［Ａ］に示すように、下段保持板２０に対して上段保持板３０側を「上」として、以下説明する。
【００１８】
また、洗浄冶具１０は、有底穴２１の底面２２に形成されるとともに有底穴２１に溜まった液体を出す水抜き孔２３を、更に備えている。
【００１９】
製品５０の一端５２ａが有底穴２１に接しているとき、製品５０の長手方向５１の他端５２ｂは貫通孔３１から突き出ており、かつ、製品５０が貫通孔３１に接する位置３２は製品５０の重心の位置５５よりも上である。
【００２０】
貫通孔３１は楕円形状であり、その長軸ａ（図１［Ｂ］）が製品５０の短辺ｃ（図２［Ｂ］）よりも長く、かつ、その短軸ｂ（図１［Ｂ］）が製品５０の短辺ｃよりも短い。
【００２１】
次に、洗浄冶具１０の各構成要素について更に詳しく説明する。
【００２２】
下段保持板２０は、例えばポリテトラフルオロエチレンや塩化ビニールなどの合成樹脂からなり、射出成形によって板状に形成されたものである。
【００２３】
有底穴２１の個数は、収容する製品５０の個数に等しい。有底穴２１の形状は、図示例では楕円形状であるが、製品５０の一端５２ａを挿入可能であれば、例えば矩形状、菱形状、正方形状、円形状など、どのような形状でもよい。
【００２４】
水抜き孔２３は、円形状であり、一個の有底穴２１に三個形成されている。水抜き孔２３形状及び個数は、洗浄液が抜け落ちればどのような形状でも個数でもよい。
【００２５】
上段保持板３０は、下段保持板２０と同様に、例えばポリテトラフルオロエチレンや塩化ビニールなどの合成樹脂からなり、射出成形によって板状に形成されたものである。
【００２６】
貫通孔３１の個数は、有底穴２１の個数と同じである。貫通孔３１の形状は、図示例では有底穴２１と同じく楕円形状であるが、製品５０を挿通可能であればどのような形状でもよく、有底穴２１の形状とは異なるようにしてもよい。
【００２７】
図３に示すように、スペーサ４０は、例えばアルミニウムなどの金属から研削によって形成され、円柱状の本体部４１と、本体部４１の両端に形成された円柱状の突起４２ａ，４２ｂとを有する。スペーサ４０の突起４２ａ，４２ｂは、下段保持板２０及び上段保持板３０にそれぞれ形成された嵌め込み穴２４，３４に、例えば接着剤（図示せず）を介して嵌め込まれる。これにより、下段保持板２０と上段保持板３０とは、スペーサ４０によって連結される。スペーサ４０の個数は、例えば下段保持板２０及び上段保持板３０の四隅にそれぞれ一個ずつの合計四個である。なお、スペーサ４０の連結手段は、突起４２ａ，４２ｂ、嵌め込み穴２４，３４及び接着剤に限定されるものではない。スペーサ４０の他の一例を図４に示す。
【００２８】
図４に示すように、他の一例におけるスペーサ４５は、例えばアルミニウムなどの金属から研削によって形成され、円柱状の本体部４６と、本体部４６の両端に形成された雌ねじ４７ａ，４７ｂとを有する。下段保持板２０及び上段保持板３０には、それぞれ挿通孔２５，３５が形成されている。挿通孔２５，３５に雄ねじ４８ａ，４８ｂを挿通し、雄ねじ４８ａ，４８ｂと雌ねじ４７ａ，４７ｂとを螺合することにより、下段保持板２０と上段保持板３０とがスペーサ４５によって連結される。
【００２９】
図２に示すように、製品５０は、例えば水晶ブランクに薄膜が蒸着された矩形状の板であり、長手方向５１の一端５２ａ及び他端５２ｂ、表裏の主面５３、長手方向５１の側面５４などを有する。製品５０の重心の位置５５は、対角線の交点である。製品５０の大きさは、例えば長辺２０〜１００ｍｍ、短辺２〜５ｍｍ、厚み０．１〜２ｍｍ程度である。また、製品５０は、波長板であり、プリズムに貼り合わされ、ＰＳコンバータとして液晶プロジェクタ内で使用される。
【００３０】
次に、洗浄冶具１０の使用方法について説明する。
【００３１】
製品５０の製造方法は、水晶インゴットから水晶ウェハを切り出し、その水晶ウェハに薄膜等を形成し、薄膜等が形成された水晶ウェハを多数の製品５０に分割する、というものである。この製造方法には洗浄工程が含まれ、その洗浄工程で洗浄冶具１０を使用する。光デバイスである製品５０は、洗浄液の僅かな残渣でも特性に大きく影響する。そのため、洗浄工程では、製品５０の主面５３に洗浄液が残らないように、製品５０の主面５３を鉛直方向に平行にした状態で洗浄冶具１０に収納し洗浄する。
【００３２】
具体的には、製品５０の長手方向５１を鉛直方向にして、製品５０の一端５２ａを洗浄冶具１０の貫通孔３１に挿通しかつ有底穴２１に挿入することにより、製品５０を洗浄冶具１０に収納する。洗浄工程では、多数の製品５０を収容した洗浄冶具１０を洗浄液に浸漬し超音波洗浄によって製品５０の塵埃等を落とした後、洗浄冶具１０に製品５０を収納したままスピン乾燥する。
【００３３】
次に、洗浄冶具１０の作用及び効果を説明する。
【００３４】
（１）矩形状の製品５０の長手方向５１の一端５２ａを有底穴２１で保持し、製品５０の一端５２ａの上方を貫通孔３１で保持することにより、製品５０の長手方向５１が水平になるように製品５０の長手方向の一端５２ａ及び他端５２ｂを保持する場合（関連技術１）に比べて、洗浄工程における製品５０の落下を抑制できる。その理由について、以下に説明する。
【００３５】
関連技術１では、例えば図６［Ｂ］に仮想線で示すように、製品９０の他端９２ｂが振動によって保持部８２ｂの高さｈ２よりも高く持ち上げられると、製品９０が洗浄冶具８０から落下する。これに対し、本実施形態１では、例えば図２［Ｂ］に仮想線で示すように、製品５０の一端５２ａが振動によって貫通孔３１の高さｈ１よりも高く持ち上げられると、製品５０が洗浄冶具１０から落下する。ここで、本実施形態１では、上段保持板３０と下段保持板２０との間隔を、スペーサ４０によって製品５０の長手方向５１の長さに合わせることにより、容易にｈ１＞ｈ２に設定できる。したがって、製品５０の長手方向５１の一端５２ａを有底穴２１で保持し、製品５０の一端５２ａの上方を貫通孔３１で保持する本実施形態１の洗浄冶具１０では、製品９０の長手方向９１が水平になるように製品９０の長手方向の一端９２ａ及び他端９２ｂを保持する関連技術１の洗浄冶具８０に比べて、製品５０が落下しにくい。また、洗浄冶具１０の質量を増加させることなく、高さｈ１を製品５０の長手方向５１の長さに合わせて自由に変更できる。これにより、洗浄冶具１０の慣性モーメントを増加させることなく、スピン乾燥できるため、振動などの落下原因を低減できる。
【００３６】
また、本実施形態１では、製品５０の長手方向５１が鉛直方向になるように製品５０を保持することにより、製品５０の専有面積が製品５０の短手方向によって決まるので、製品５０の長手方向５１が水平方向になるように製品５０を保持する場合（関連技術１）に比べて、一度に洗浄できる製品５０の数量を多くできる。
【００３７】
（２）水抜き孔２３を有底穴２１に形成した場合は、有底穴２１に溜まった洗浄液を速やかに排出できるので、製品５０の乾燥時間を短縮できる。
【００３８】
（３）製品５０の一端５２ａが有底穴２１に接しているとき、製品５０の長手方向５１の他端５２ｂが貫通孔３１から突き出る場合は、洗浄冶具１０から製品５０を取り出す際、ピンセットなどで製品５０の側面５４を容易に把持できることにより、製品９０の主面５３に触れなくてもよいので、製品５０の汚染を抑制できる。
【００３９】
（４）製品５０の一端５２ａが有底穴２１に接しているとき、製品５０の貫通孔３１に接する位置３２が製品５０の重心の位置５５よりも上である場合は、製品５０の重心が貫通孔３１の下にある状態で貫通孔３１及び有底穴２１によって安定的に保持されるので、製品５０が洗浄冶具１０からより落下しにくくなる。
【００４０】
（５）貫通孔３１を楕円形状とした場合は、その長軸ａを製品５０の短辺ｃよりも長く、かつ、その短軸ｂを製品５０の短辺ｃよりも短くすることにより、すなわちａ＞ｃ＞ｂとすることにより、長軸ａに短辺ｃを容易に沿わせることができるので、製品５０の向きを揃えて保持できる。多数の製品５０の向きを揃えて保持できれば、貫通孔３１に対して製品５０を挿脱する際の作業性を向上できるとともに、製品５０ごとの洗浄結果のばらつきを抑制できる。
【００４１】
これに加え、貫通孔３１を楕円形状とした場合は、楕円ゆえに角が無いことにより、次の効果を奏する。第一に、貫通孔３１に対して製品５０を挿脱する際に、製品５０が角に引っ掛かるおそれがないので、作業性を向上できる。第二に、金型において貫通孔となる部分の隅々まで樹脂を充填できるので、成形による製造を容易化できる。
【００４２】
次に、実施形態２の洗浄冶具について説明する。図５は実施形態２の洗浄冶具を示し、図５［Ａ］は分解斜視図、図５［Ｂ］は被洗浄物を収容する場合の斜視図である。
【００４３】
本実施形態２では、被洗浄物として矩形状の製品７０を用いる。本実施形態２の洗浄冶具６０は、製品７０の長手方向７１の一端７２ａを挿入可能な有底穴２１が形成された下段保持板２０と、製品７０を挿通可能な貫通孔３１が形成された複数の上段保持板３０ａ，３０ｂと、下段保持板２０の上方に複数の上段保持板３０ａ，３０ｂが位置するように下段保持板２０及び上段保持板３０ａ並びに上段保持板３０ａ，３０ｂ同士を間隔をあけて連結するスペーサ４０と、を備えている。
【００４４】
製品７０の長手方向７１を鉛直方向にして、製品７０の一端７２ａを洗浄冶具６０の上段保持板３０ｂの貫通孔３１に挿通し、かつ上段保持板３０ａの貫通孔３１に挿通し、かつ有底穴２１に挿入することにより、製品７０を洗浄冶具６０に収納する。このとき、製品７０の他端７２ｂは、上段保持板３０ｂの貫通孔３１から突き出ている。
【００４５】
本実施形態２における製品７０は、実施形態１における製品５０（図２）に比べて、長手方向７１が長くなっている。このような場合に、複数の上段保持板３０ａ，３０ｂとすることにより、製品７０の長手方向７１を上段、中段及び下段で保持できるので、製品７０をより安定に保持できる。
【００４６】
本実施形態２におけるその他の構成、作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。
【００４７】
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明における被洗浄物には、水晶デバイスに限らず、半導体デバイスや他の電子部品、機械部品及び光学部品なども含まれる。本発明に係る洗浄冶具は、その名称に限定されることなく、例えばウェットエッチングやフォトレジスト膜の現像などに用いられるキャリヤとしても利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
＜実施形態１＞
１０  洗浄冶具
２０  下段保持板
２１  有底穴
２２  底面
２３  水抜き孔
２４  嵌め込み穴
２５  挿通孔
３０  上段保持板
３１  貫通孔
３２  製品が貫通孔に接する位置
３４  嵌め込み穴
３５  挿通孔
４０  スペーサ
４１  本体部
４２ａ，４２ｂ  突起
４５  スペーサ
４６  本体部
４７ａ，４７ｂ  雌ねじ
４８ａ，４８ｂ  雄ねじ
５０  製品（被洗浄物）
５１  長手方向
５２ａ  一端
５２ｂ  他端
５３  主面
５４  側面
５５  重心の位置
ａ  貫通孔の長軸
ｂ  貫通孔の短軸
ｃ  製品の短辺
ｈ１  有底穴の底面から貫通孔までの高さ
＜実施形態２＞
６０  洗浄冶具
３０ａ，３０ｂ  上段保持板
７０  製品（被洗浄物）
７１  長手方向
７２ａ  一端
７２ｂ  他端
＜関連技術１＞
８０  洗浄冶具
８１ａ，８１ｂ  支柱
８２ａ，８２ｂ  保持部
９０  製品（被洗浄物）
９１  長手方向
９２ａ  一端
９２ｂ  他端
９３  主面
ｈ２  保持部の高さ
【図１】
2015226880.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015226880.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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