(57)【要約】【課題】本発明は、半導体デバイスや液晶表示パネル等の洗浄装置及び洗浄方法に関し、強固に付着した半田ボール等の異物を除去できるようにすることを目的とする。【解決手段】支持材３００に支持されたワークＷを洗浄する装置であって、ワークＷを支持した支持材３００を接触加振する第１の超音波振動子１００を備えて構成する。【選択図】　図１
2004130215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持材に支持されたワークを洗浄する装置であって、
上記ワークを支持した上記支持材を接触加振する第１の超音波振動子を備えたことを特徴とする、洗浄装置。
【請求項２】
上記第１の超音波振動子の先端部に溝が形成され、上記第１の超音波振動子が上記ワークを上記溝によって跨いだ状態で上記支持材を接触加振するとともに、上記第１の超音波振動子が上記溝と平行方向に上記ワークに対して相対移動可能に構成されたことを特徴とする、請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
上記支持材を所定の搬送路に沿って一方向に連続的に搬送する搬送手段を備えたことを特徴とする、請求項２記載の洗浄装置。
【請求項４】
上記ワークを洗浄液内に浸漬する洗浄槽を備え、
上記第１の超音波振動子が上記支持材を上記洗浄液内において接触加振することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の洗浄装置。
【請求項５】
上記第１の超音波振動子の上流側における上記搬送路の近傍に、上記洗浄液を加振する第２の超音波振動子を更に備えたことを特徴とする、請求項４記載の洗浄装置。
【請求項６】
上記ワークが半田付け端子を有する電子部材であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載の洗浄装置。
【請求項７】
ワークを支持する支持材を請求項１〜６のいずれかの項に記載の洗浄装置の第１の超音波振動子により接触加振して上記ワークを洗浄することを特徴とする、洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスや液晶表示パネル等の洗浄技術に関し、特に、半田処理により製品上に強固に付着した微小な半田ボール等の異物を除去するの用いて好適な洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスや液晶表示パネル等の電子機器の分野においては、その製造プロセス中に被処理物である半導体基板やガラス基板を洗浄処理する工程が必須である。このような洗浄処理では、電子機器を損傷させることなく表面の汚れを強力に洗浄する必要があり、従来より、超音波を利用した洗浄装置が広く用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、このような洗浄装置の断面形状を示す図である。この洗浄装置１０００は、スプロケットホイール１００３，１００４によって一方向に搬送されるＴＡＢテープ（フープ）１００５やこの上に配置された半導体ペレット等のワークＷを順次洗浄可能な装置であり、ＴＡＢテープ１００５を囲撓するカバー１００２の内部に、切り欠き１００２ａを介して超音波ホーン１００１の先端部が挿入されＴＡＢテープ１００５に対向配置された構造を有している。また、この洗浄装置１０００には、ＴＡＢテープ１００５と超音波ホーン１００１先端部との間隙に向けて圧縮エアを吹き付けるエアノズル（図示略）が設けられ、更に、供給されたエアを吸引するダクト１００６をカバー１００２内に備えている。
【０００４】
このような洗浄装置１０００では、スプロケットホイール１００３，１００４により超音波ホーン１００１の対向位置に搬送されたＴＡＢテープ１００５は、超音波ホーン１００１から照射される超音波により振動さる。この振動により、ＴＡＢテープ１００５やワークＷに付着した汚れが剥がされる。そして、この汚れは圧縮エアにより吹き飛ばされ、ダクト１００６内に吸引されてカバー１００２の外部へ排出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３７２８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の洗浄装置では、超音波ホーン１００１とＴＡＢテープ１００５との間に介在する空気の振動を介してＴＡＢテープ１００５を間接的に振動させているため振動が弱く、強固に付着した異物を除去することはできない。
つまり、上述の洗浄装置は、静電的な吸着力により比較的弱い結合力で付着した異物に対して効果を発揮するものの、例えば半田処理後に製品（ＴＡＢテープや半導体ペレット等）上に強固に付着した微小な半田ボール等の異物を除去することはできなかった。
また、このような異物に対して通常用いられるブラシ等により上述の半田ボールを除去することは、上述の半田ボールの径がこのようなブラシの繊維径に対して小さすぎ、繊維が効率よく半田ボールと接触しないため、困難であった。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、強固に付着した半田ボール等の異物を除去できるようにした、洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の洗浄装置は、支持材に支持されたワークを洗浄する装置であって、上記ワークを支持した上記支持材を接触加振する第１の超音波振動子を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本構成によれば、支持材を介してワークを振動させて異物を振り飛ばすことができるため、超音波により異物を除去する従来の方法に比べて洗浄効果が飛躍的に高まり、半田ボール等の強固に付着した異物を確実に除去することが可能となる。また、第１の超音波振動子はワークに直接接触しないため、ワークに与えるダメージを極力抑えることができる。さらに、高い洗浄効果により洗浄時間を短縮できるため、装置を小型でき、作業性も向上する。
【００１０】
このとき、上記第１の超音波振動子の先端部に溝を形成して上記第１の超音波振動子が上記ワークを上記溝によって跨いだ状態で上記支持材を接触加振するようにし、上記第１の超音波振動子が上記溝と平行方向に上記ワークに対して相対移動できるように構成してもよい。
【００１１】
本構成によれば、ワークは上記溝を通って搬送されるため、搬送中にワークと第１の超音波振動子とが干渉することはない。また、第１の超音波振動子はワークを跨いだ状態で支持材を加振するため、ワークの両側を略均等に振動させることができる。これにより、洗浄の偏りを防止できる。また、上記溝を通してワークを移動させることで、支持材上に複数支持されたワークを連続的に洗浄処理することが可能となり、処理効率を向上させることができる。この場合、上記支持材を所定の搬送路に沿って一方向に連続的に搬送する搬送手段を設けてもよい。
【００１２】
また、上記ワークを洗浄液内に浸漬する洗浄槽を設け、上記第１の超音波振動子が上記支持材を上記洗浄液内において接触加振するように構成してもよい。
本構成によれば、洗浄液によりワーク表面をより清浄に保つことができる。また、第１の超音波振動子にワークを跨いで支持材を接触加振する溝が設けられている場合、この溝とワークとの間に介在する洗浄液のキャビテーション効果によって、ワーク表面をより効果的に洗浄することができる。
【００１３】
また、上記第１の超音波振動子の上流側における上記搬送路の近傍に、上記洗浄液を加振する第２の超音波振動子を更に設けてもよい。
このように第２の超音波振動子により予めワーク表面の汚れをある程度除去しておくことで、第１の超音波振動子による洗浄処理の際に、強固に付着した異物を除去しやすくなる。
【００１４】
なお、上記ワークは、例えば半田付け端子を有する電子部材として構成される。このような電子部材では、半田処理後に小さな半田ボール等の異物が強固に付着されるため、本洗浄装置を用いてこのような電子部材を洗浄した場合、特に大きな効果を発揮する。
【００１５】
また、本発明の洗浄方法は、ワークを支持する支持材を上述の洗浄装置の第１の超音波振動子により接触加振して上記ワークを洗浄することを特徴とする。
本洗浄方法によれば、ワーク表面に強固に付着した異物をワークの振動により振り飛ばして除去できるため、超音波により洗浄する従来の洗浄方法に比べて高い洗浄効果が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１，図２はいずれも本発明の一実施形態に係る洗浄装置の要部構成を示す図であり、図３は本洗浄装置の概略構成を示す図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の厚みや寸法の比率等は適宜異ならせてある。
【００１７】
図３は本実施形態の洗浄装置の一例の全体構成を示すものであり、本洗浄装置には、長尺状のフープ（被洗浄物）３００を図の矢印の方向に連続的に搬送するための複数のガイドロール（搬送手段）３０１〜３０４と、このフープ３００を洗浄液４００ａ内に浸漬するための洗浄槽４００と、この洗浄槽４００内を搬送されるフープ３００の搬送路に沿って上流側から順に配置されたフランジ型振動装置（第２の超音波振動子）２００，ホーン型振動装置（第１の超音波振動子）１００とが備えられている。
【００１８】
フープ３００は例えば表面にリード線等が形成されたＴＡＢテープ等からなる長尺状の支持材であり、フープ３００上には半導体チップ等の電子機器（ワーク）Ｗが長手方向に複数実装されて支持されている。
【００１９】
フランジ型振動装置２００は、発信器（図示略）からの信号により超音波を発生する振動子２１０と、この振動子２１０から出力された超音波を反射する反射板２２０とを備えている。
振動子２１０は、振動周波数が１９ｋＨｚ〜２ＭＨｚ程度のものが用いられており、超音波のキャビテーション効果により、フープ３００やワークＷに付着したフラックス残渣を十分に除去するようになっている。
【００２０】
反射板２２０はフープ３００を挟んで振動子２１０と対向する位置に配置されており、振動子２１０から出力された超音波を反射してフープ３００及びワークＷを効率よく洗浄できるようになっている。また、反射板２２０と振動子２１０とは、発生する超音波の波長に対して例えば概ね四分の一或いは四分の三波長となる間隔Ｂに離間されており、共振効果により短時間で強力な洗浄効果が得られるようになっている。さらに、振動子２１０とフープ３００との距離（或いは反射板２２０とフープ３００との距離）Ｆは振動子２１０と反射板２２０との距離Ｂに比べて十分短くなっており、フープ３００が振動子２１０或いは反射板２２０の近傍（即ち、振動子２１０と反射板２２０との中間位置を避ける位置）を搬送されるようになっている。
【００２１】
ホーン型振動装置１００は、図１，図２に示すように、発信器１４０と、この発信器１４０からの信号により超音波振動を発生する振動子１１０と、この振動子１１０で発生した振動を伝播させる伝播部としてのコーン１２０，ホーン１３０とを備えている。
振動子１１０は、例えばＰＺＴ等からなる電歪素子とこの電歪素子を挟持する一対のメタルとをボルトで結合したボルト締めランジュバン型超音波振動子が用いられ、電極１１０ａを介してこの電歪素子の表裏に発信器１４０が接続されている。そして、この振動子１１０の上記一方のメタルからなる出力端にはコーンが接続され、電歪素子で発生した超音波振動を出力するようになっている。
【００２２】
コーン１２０，ホーン１３０は共にステンレス鋼等からなる中実の金属部材であり、互いに連結されて振動子１１０から出力された超音波振動をホーンヘッド（先端部）１３０ａに伝えるようになっている。
【００２３】
ホーン１３０は、コーン１２０との連結部から先端部のホーンヘッド１３０ａにかけて円錐状に先細った形状となっており、ヘッド１３０ａには、フープ３００の搬送路に沿うように溝１３０ｇが形成されている。この溝１３０ｇは、フープ３００上に支持されたワークＷを跨ぐ形状となっており、フープ３００がガイドロール３０１〜３０４によって搬送される際に、フープ３００上に支持されたワークＷがホーンヘッド１３０ａと干渉しないようになっている。また、溝１３０の両側のホーンヘッド１３０ａはフープ３００に接触するように配置されており、フープ３００が搬送路に沿って搬送される際に、ホーンヘッド１３０ａがワークＷを跨いでフープ３００を接触加振するようになっている。
【００２４】
すなわち、ホーン型振動装置１００では、超音波のキャビテーション効果によらずに直接フープ３００を接触加振することで、フープ３００やワークＷに対して大きな振動エネルギーを付与でき、このような振動によりフープ３００やワークＷに付着した異物を振り飛ばすようになっている。このため、ホーン型振動装置１００では振幅が大きい適当な周波数の振動を発生させることが好ましく、具体的には、振動周波数は、１９ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ未満の範囲とすることが好ましい。後述の［実施例］の項で説明するように、周波数が１９ｋＨｚを下回る場合には十分な洗浄効果が得られず、不良判定とはならない５０μｍレベルの異物が残ってしまう。一方、周波数が２００ｋＨｚ以上では、ワークＷにクラック等が発生しやすくなる。
【００２５】
また、超音波振動の振幅は大きいほうが洗浄効果は高いが、ワークＷの損傷を防ぐ見地からは３０μｍ以下とすることが好ましい。後述の［実施例］の項で説明するように、フープ３００やワークＷの損傷は超音波振動の振幅に大きく依存し、振幅が３０μｍを超えると、フープ３００が大きく揺さぶられて疲労破壊され易くなるとともに、フープ３００上に実装されたワークＷの端子部に折れ，剥がれ，クラック等が生じやすくなる。
【００２６】
洗浄槽４００には、炭化水素系半田フラックス洗浄液４００ａが貯留されており、ガイドロール３０２，３０３をこの洗浄液４００ａ内に浸漬している。また、この洗浄槽４００には、フープ３００の搬送路の下流側と上流側とに、それぞれ洗浄液４００ａの供給部４１０と回収部４２０とが設けられており、洗浄槽４００内の洗浄液４００ａを対流させてフープ３００やワークＷから除去された異物を槽外に排出するようになっている。なお、回収部４２０で回収された洗浄液４００ａはポンプ４３０によって再び供給部４１０側に戻されるとともに、フィルタ４４０によって液内の異物が除去されるようになっている。
【００２７】
次に、本洗浄装置の洗浄動作について説明する。
まず、半田処理工程から導入されたフープ３００は、ガイドロール３０１，３０２によって洗浄槽４００に導かれ、洗浄液４００ａ内を搬送される。
そして、フランジ型振動装置２００で発生した超音波により、振動子２１０とフープ３００、或いは、反射板２２０とフープ３００との間に介在する洗浄液４００ａが振動されてフープ３００及びワークＷの表面に付着したフラックス残渣が十分に除去される。
【００２８】
そして、フープ３００は、更にホーン型振動装置１００に接触しながら搬送され、ホーンヘッド１３０ａの加振により表面に強固に付着した小さな半田ボール等の異物が振り飛ばされて除去される。また、フープ３００に支持されたワークＷはホーンヘッド１３０ａの溝１３０ｇ内を搬送され、支持材であるフープ３００の振動により同様の原理で、表面に強固に付着した異物が除去される。また、この際、ホーンヘッド１３０ａから照射される超音波によりワークＷ周囲の洗浄液が振動され、キャビテーション効果により更に高い洗浄効果が得られる。
なお、振動子１００，２００により除去された異物は、洗浄液４００ａの対流により回収部４２０に回収され、フープ３００やワークＷに再付着することはない。
【００２９】
そして、フープ３００はガイドロール３０３，３０４により洗浄槽４００から引き上げられ、リンス工程に搬出される。
したがって、本実施形態の洗浄装置によれば、フープ３００を介してワークＷを振動させて異物を振り飛ばすことができるため、超音波のキャビテーションの効果により異物を除去する従来の方法に比べて洗浄効果を飛躍的に高めることができる。また、ホーン型振動装置１００はワークＷに直接接触しないため、端子部の折れ，剥がれ，クラック等の発生やワークＷの製品特性の劣化を極力防止することができる。
【００３０】
また、ホーンヘッド１３０ａにワークＷを通すための溝１３０ｇが形成されているため、フープ３００をホーン型振動装置１００に接触させた状態で連続的に搬送することができる。このため、フープ３００上に実装された複数のワークＷを連続的に洗浄でき、処理効率を高めることができる。また、ホーンヘッド１３０ａは溝１３０ｇによってワークＷを跨いだ状態で、ワークＷの両側部付近のフープ３００を加振するため、ワークＷの両側を略均等に振動させることができる。このため、例えば溝のないホーンヘッドによりワークＷの片側だけ振動させた場合に比べて、洗浄の偏りが防止され、ワークＷを均一に洗浄できる。
【００３１】
さらに、本洗浄装置では、一連の洗浄を洗浄液４００ａ内で行なっているため、ワークＷやフープ３００の表面を清浄に保つことができる。また、ホーン型振動装置１００で洗浄する場合に、上述のフープ３００の振動による効果に加えて、溝１３０ｇとワークＷとの間に介在する洗浄液４００ａのキャビテーション効果により、ワークＷをより効果的に洗浄することができる。
【００３２】
また、本洗浄装置では、フランジ型振動装置２００によって予めワークＷの異物をある程度除去しているため、ホーン型振動装置１００で洗浄する際に、洗浄エネルギーを強固に付着した異物に集中させることができる。このように二段階に分けて洗浄処理を行なうことで、洗浄効率を高めることができる。
【００３３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、ワークＷを半導体チップ等の電子機器として説明しているが、ワークＷはこれに限定されず、種々の電子部材に対して本発明の洗浄装置を適用することができる。特に、ワークＷを半田付け端子を有する電子部材とした場合、本洗浄装置では、半田処理後に表面に強固に付着した小さな半田くずやフラックス残渣等を除去できるため、効果が大きい。
【００３４】
また、上記実施形態では、洗浄処理を洗浄液４００ａ内で行なっているが、この代わりに洗浄処理をエア雰囲気中で行なってもよい。この場合、振動によりワークＷやフープ３００から除去された異物が再付着することを防止するために、各振動子１００，２００近傍では、ワークＷに向けてエアを吹き付ける等してエアを対流させるようにすることが望ましい。
さらに、上記実施形態では、ホーン型振動装置１００の上流側に、補助的な洗浄装置としてフランジ型振動装置２００を配しているが、このフランジ型振動装置２００を省略することも可能である。
【００３５】
【実施例】
本発明者らは、本発明の効果を実証するために、本発明に係る構成の洗浄装置を実際に作製した。
本実施例の洗浄装置は、図３に示す構成を基本とし、フランジ型振動装置として最大出力１００Ｗ，振動周波数２８ＫＨｚのもの（日本アレックス製）を用い、ホーン型振動装置として以下の三種類（Ａ〜Ｃ）のものを用いた。
Ａ：最大出力４５Ｗ，振動周波数１９．５ｋＨｚ，最大振動振幅３５μｍ
Ｂ：最大出力４５０Ｗ，振動周波数２０ｋＨｚ，最大振動振幅６０μｍ
Ｃ：最大出力３００Ｗ，振動周波数３０ｋＨｚ，最大振動振幅１５μｍ
【００３６】
［実施例１］
本実施例１では、ホーン型振動装置として、最大出力の最も小さい上述のＡタイプのもの（カイジョー製）を用い、品質工学的検討を行なった。そして、以下の８項目の制御因子を下記の表１のように変化させて洗浄効果を測定した。
制御因子１：フランジ型振動装置に対するホーン型振動装置のフープ搬送路上の位置
制御因子２：フランジ型振動装置における振動子と反射板との間隔
制御因子３：洗浄液の液温
制御因子４：フープの送り速度
制御因子５：洗浄槽のポンプ圧力
制御因子６：フランジ型振動装置における振動子とフープとの距離
制御因子７：ホーン型振動装置の振動強度
制御因子８：フランジ型振動装置の振動強度
【００３７】
なお、制御因子６では、フープと振動子とが近接した状態（フープと振動子との距離が３ｍｍ程度）を「上」、フープと反射板とが近接した状態（フープと反射板との距離が３ｍｍ程度）を「下」、フープが振動子と反射板との中間に位置した状態を「中」としている。また、制御因子７，８における振動強度のレベルは、４５０Ｗ入力時を１０として規定されている。
【００３８】
【表１】
2004130215.tif 000003
【００３９】
図４は、上述の各制御因子１〜８に対する要因効果図であり、横軸を制御因子、縦軸を洗浄効果としている。なお、本実施例では、ワークを５０個用い、フラックスの除去できたワーク，半田ボールの除去できたワーク，フラックスと半田との双方を除去できたワークについて、１８通りの実験を行ない、ＳＮ比（ｄｂ）を求めた。そして、各要因に関係している実験のＳＮ比を合計し、実験数で割った水準別平均を縦軸に示した。図４では、このＳＮ比が大きいほど、製品上に付着した微小な半田ボールが少なく、良好に洗浄できていることを示している。
【００４０】
制御因子１に関しては、上流側とした構成（第１水準）に比べて、ホーン型振動装置の設置位置を下流側とした構成（第２水準）において、洗浄効果が若干改善されている。これは、フランジ型振動装置によって微小な半田ボール以外の汚れを予め洗浄しておくことで、ホーン型振動装置による振動エネルギーを半田ボールのみに集中できた結果と考えられる。
【００４１】
また、制御因子２に関しては、振動子と反射板との間隔が１２ｍｍ（第１水準）のときに最大の洗浄効果が得られることがわかる。この間隔は、発生する超音波の波長（約４４ｍｍ）の概ね４分の１の長さであり、振動子から照射された超音波が、振動子と反射板との間で共振し、超音波のキャビテーション効果が高まったと考えられる。したがって、反射板と振動子との間隔を超音波の波長の概ね４分のｎ（ｎ：奇数）とすることで、洗浄効果は高まると考えられる。
【００４２】
制御因子３に関しては、液温を４５℃（第１水準）から５５℃（第２水準）とすることで洗浄効果が大きく改善されたが、それ以上の温度変化に対しては洗浄効果に変化はなく略一定となった（第３水準参照）。したがって、液温は５５℃以上とすることで良好な洗浄効果が得られることがわかる。
制御因子６に関しては、フープが反射板と振動子との中間位置を搬送される場合に最も洗浄効果が小さく、フープを振動子或いは反射板に近接させて搬送することが重要であると考えられる。
【００４３】
制御因子４に関してはフープ送り速度が遅いほど、制御因子７，８に関しては振動強度が強いほど、洗浄効果が高くなっており、予想通りの結果といえる。なお、制御因子８では、最も振動強度の高い第３水準で洗浄効果が下がっているが、この原因については良くわかっていない。また、制御因子５に関しては、０．０３ＭＰａに最適値があることがわかる。
【００４４】
なお、本実施例１では、不良判定とはならない５０μｍレベルの異物が残存するワークがあるものの、接触型のホーン型振動装置を用いているため、不良原因となる半田ボールの洗浄効果については良好な結果が得られた。
【００４５】
［実施例２］
本実施例２では、ホーン型振動装置として、Ｂタイプのもの（日本アレックス製）を用い、以下の８項目の制御因子を下表２のように変化させて洗浄効果を測定した。
制御因子１：ホーン型振動装置とフープとの接触の有無
制御因子２：フランジ型振動装置における振動子と反射板との間隔
制御因子３：洗浄液の液温
制御因子４：洗浄液の汚れレベル
制御因子５：洗浄液のポンプ圧力
制御因子６：フランジ型振動装置における振動子とフープとの距離
制御因子７：ホーン型振動装置の振動強度
制御因子８：フランジ型振動装置の振動強度
【００４６】
なお、制御因子４では、新品の（即ち、フラックスの溶解量が５ｗ％未満である）洗浄液を「きれい」、フラックスが５ｗｔ％以上１０ｗｔ％未満溶解しているものを「普通」、フラックスが１０ｗｔ％以上溶解しているものを「汚い」としている。
【００４７】
【表２】
2004130215.tif 000004
【００４８】
図５は、上述の各制御因子１〜８に対する要因効果図であり、横軸を制御因子、縦軸を洗浄効果とし、洗浄効果をＳＮ比で示している。
制御因子１に関しては、ホーンヘッドとフープとの接触の有無に応じて洗浄効果が大きく異なり、ホーンヘッドとフープとを接触させない構成（第２水準）では殆ど洗浄効果が得られないことがわかる。上記実施形態で説明したように、ホーンヘッドによりフープを接触加振する第１水準の構成と、ホーンヘッドから照射される超音波のキャビテーション効果により洗浄を行なう第２水準の構成とでは、そもそも洗浄原理（方法）が異なり、フープを直接加振して異物を振り飛ばす本方法によらなければ、強固に付着した異物は除去できないことがわかる。
【００４９】
制御因子２，６に関しては上記実施例１と同様の結果が得られ、振動子と反射板との間隔が、振動波長の概ね４分の１の時に高い洗浄効果が得られ、又、振動子と反射板との中間位置を避けてフープを搬送することが好ましい。
制御因子４に関しては、洗浄液が汚い場合（第３水準）において最も洗浄効果が高くなっている。つまり、この程度の洗浄液の汚染は洗浄低下を招かず、一定範囲内であれば、洗浄液の汚染レベルに依らずに洗浄可能と考えられる。
【００５０】
なお、本実施例２では、上記実施例１に比べて高出力のホーン型振動装置を用いているため、ワーク表面のフラックス残渣は完全に除去された。しかし、フープの搬送を止めてホーンヘッドをフープの同一箇所に４分間連続当てて発振すると、ワークの端子部が折れて落下する現象が見られた。これは、端子がホーンヘッドにより大きく揺さぶられてその根本が疲労破壊したためと考えられ、振動振幅や振動周波数を最適に調整する必要がある。
【００５１】
［実施例３］
本実施例３では、ホーン型振動装置として、Ｃタイプのもの（日本アレックス製）を用い、以下の６項目の制御因子を下表３のように変化させて洗浄効果を測定した。
制御因子１：フランジ型振動装置における振動子と反射板との間隔
制御因子２：洗浄液の液温
制御因子３：洗浄液の汚れレベル
制御因子４：洗浄液のポンプ圧力
制御因子５：フランジ型振動装置における振動子とフープとの距離
制御因子６：フランジ型振動装置の振動強度
【００５２】
【表３】
2004130215.tif 000005
【００５３】
本実施例３では、上記各制御因子の変化に依らず、全てのもので、フラックス残渣及び半田ボール残りのない完全な良品となった。このことから、洗浄効果にはホーン型振動装置の超音波条件が大きく影響していることがわかる。ホーン型振動装置の洗浄作用は、超音波のキャビテーション効果ではなく、直接フープを接触加振して異物を振り飛ばす作用であるため、上記実施例２に比べて振動周波数を高め且つ振幅を抑えた本実施例３において、高い洗浄効果が発揮され、端子部の折れ等の不具合のない結果が得られたと考えられる。
【００５４】
また、本実施例３では、フープの搬送を止めてホーンヘッドをフープの同一箇所に当てて４分間連続発振させてもワークの端子部の折れやクラック等は見られなかった。つまり、ワークの損傷はホーン型振動装置の振動振幅に大きく関係しており、振動振幅を、損傷を発生しない範囲とすることでワークの破損を回避できることがわかる。
したがって、ワークへの負荷を和らげて高い洗浄効果を得るためには、フープに対して、振幅がワークを損傷しない範囲で大きく且つ適当な周波数の振動を与えることが重要となる。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、支持材を介してワークを振動させて異物を振り飛ばすことができるため、超音波のキャビテーションの効果により異物を除去する従来の方法に比べて洗浄効果が飛躍的に高まり、半田ボール等の強固に付着した異物を確実に除去することが可能となる。また、第１の超音波振動子はワークに直接接触しないため、ワークに与えるダメージを極力抑えることができる。さらに、高い洗浄効果により洗浄時間を短縮できるため、装置を小型でき、作業性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の要部構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の要部構成を示す図であり、図１のＰ矢視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る洗浄装置の洗浄効果を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る洗浄装置の洗浄効果を示す図である。
【図６】従来の洗浄装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１００　ホーン型振動装置（第１の超音波振動子）
１３０ａ　ホーンヘッド（先端部）
１３０ｇ　溝
２００　フランジ型振動装置（第２の超音波振動子）
３００　フープ（支持材）
３０１〜３０４　ガイドロール（搬送手段）
４００　洗浄槽
４００ａ　洗浄液
Ｗ　ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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