(57)【要約】【課題】  反射板からの反射波ができるだけ超音波振動子に再入力することがないようにし、反射波による負荷インピーダンスの変動を抑え、常に安定な発振を維持できるようにした節水型超音波洗浄装置を提供する。【解決手段】  一対の筐体２，３を上下方向に対向配置することにより、該対向配置した筐体の対向面間に薄板状の被洗浄物５が非接触状態で通過可能な被洗浄物通過路６を形成し、上部筐体３内には超音波振動子７を内蔵してその下底面４から被洗浄物通過路６に向けて超音波を放射するとともに、上部筐体２の天面は超音波の反射面とし、被洗浄物通過路６の両端から洗浄液を給排水して被洗浄物通過路６内を洗浄液で満たしながら被洗浄物５を通過させることにより、被洗浄物５の表面を超音波洗浄するようにした超音波洗浄装置において、前記反射面を山形の傾斜面１１ａ，１１ｂからなる反射板１１とした。【選択図】      図１
2005026626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の筐体を上下方向に対向配置することにより、該対向配置した筐体の対向面間に薄板状の被洗浄物が非接触状態で通過可能な被洗浄物通過路を形成し、一方の側の筐体内には超音波振動子を内蔵してその対向面から被洗浄物通過路に向けて超音波を放射するとともに、他方の側の筐体の対向面は超音波の反射面とし、前記被洗浄物通過路の両端から洗浄液を給排水して被洗浄物通過路内を洗浄液で満たしながら被洗浄物を通過させることにより、被洗浄物の表面を超音波洗浄するようにした超音波洗浄装置において、前記反射面を山形の傾斜面からなる反射板としたことを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
一対の筐体を上下方向に対向配置することにより、該対向配置した筐体の対向面間に薄板状の被洗浄物が非接触状態で通過可能な被洗浄物通過路を形成し、一方の側の筐体内には超音波振動子を内蔵してその対向面から被洗浄物通過路に向けて超音波を放射するとともに、他方の側の筐体の対向面は超音波の反射面とし、前記被洗浄物通過路の両端から洗浄液を給排水して被洗浄物通過路内を洗浄液で満たしながら被洗浄物を通過させることにより、被洗浄物の表面を超音波洗浄するようにした超音波洗浄装置において、前記反射面をＶ溝形の傾斜面からなる反射板としたことを特徴とする超音波洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣＤガラス基板や半導体ウェハなどの薄板状の物体を洗浄するための超音波洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に、従来の超音波洗浄装置の構成を示す（特許文献１参照）。
従来の超音波洗浄装置は、図示するように、天面部を反射板１とされた下部筐体２と、該下部筐体２の上部側に位置して所定の間隔をおいて対向配置された上部筐体３とを備え、この上部筐体３と下部筐体２との間に、ＬＣＤガラス基板などの薄板状の被洗浄物５が接触することなく通過できる程度の狭い隙間からなる被洗浄物通過路６が形成されているとともに、上部筐体３の内部には、その下底面４から前記被洗浄物通過路６内に向けて超音波を放射するための超音波振動子７が設けられている。
【０００３】
一方、上部筐体３および下部筐体２の前方側の壁面部には、前記被洗浄物通過路６内に洗浄液を送給するための洗浄液給水路８ａ，８ｂが形成されいるとともに、後方側の壁面部には、被洗浄物通過路６内に送給された洗浄液を系外へ排出するための洗浄液排水路９ａ，９ｂがそれぞれ形成されている。
【０００４】
上記構成になる超音波洗浄装置は、洗浄液給水路８ａ，８ｂと洗浄液排水路９ａ，９ｂを通じて被洗浄物通過路６内に洗浄液（例えば、純水、電解イオン水、オゾン水、水素水など）を給排水し、被洗浄物通過路６内を洗浄液で満たしながら超音波振動子７から被洗浄物通過路６内に向けて超音波を放射することにより、被洗浄物通過路６内を通過する被洗浄物５を超音波洗浄するようにしたもので、超音波振動子７から放射された超音波によって被洗浄物５の上面側を直接超音波洗浄するとともに、透過した超音波を反射板１で反射させることによって被洗浄物５の下面側も同時に超音波洗浄できるようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９８５３８号公報（段落０００２〜００１０、図３〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した超音波洗浄装置は、被洗浄物５の通過する被洗浄物通過路６を可能な限り狭く設定し、この狭い被洗浄液通過路６内を洗浄液で満たしながら被洗浄物５を通すことによって超音波洗浄するものであるため、従来用いられているシャワー式の超音波洗浄装置などに比べて洗浄液の使用量が格段に少なくて済み、極めて高い節水効果を上げることができるものであった。
【０００７】
しかしながら、上記構造になる従来の節水型超音波装置は、超音波振動子７と対向配置された反射板１が平らな平面板であるため、この反射板１で反射された超音波が超音波振動子７に再入力することがあった。このように反射波が超音波振動子に再入力すると、反射波の影響で超音波振動子の負荷インピーダンスが変動し、超音波振動子の発振が不安定になって洗浄効果を低下させてしまうおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、反射板の形状を工夫することにより、反射板からの反射波ができるだけ超音波振動子に再入力することがないようにし、反射波による負荷インピーダンスの変動を抑え、常に安定な発振を維持できるようにした超音波洗浄装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明では次のような構成を採用した。
すなわち、請求項１記載の発明は、一対の筐体を上下方向に対向配置することにより、該対向配置した筐体の対向面間に薄板状の被洗浄物が非接触状態で通過可能な被洗浄物通過路を形成し、一方の側の筐体内には超音波振動子を内蔵してその対向面から被洗浄物通過路に向けて超音波を放射するとともに、他方の側の筐体の対向面は超音波の反射面とし、前記被洗浄物通過路の両端から洗浄液を給排水して被洗浄物通過路内を洗浄液で満たしながら被洗浄物を通過させることにより、被洗浄物の表面を超音波洗浄するようにした超音波洗浄装置において、前記反射面を山形の傾斜面からなる反射板としたものである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、同様の構成になる超音波洗浄装置において、前記反射面をＶ溝形の傾斜面からなる反射板としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成になる超音波洗浄装置によれば、超音波振動子から放射された超音波は反射板の傾斜面で斜め方向に向かって反射される。このため、反射板で反射された反射波が超音波振動子に再入力することがなくなるか、あるいは大幅に低減される。したがって、反射波による超音波振動子の負荷インピーダンスの変動が抑えられ、超音波振動子の発振が不安定になるようなことがなくなるので、超音波洗浄を安定的に行うことができ、常に優れた洗浄効果を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明に係る超音波洗浄装置の第１の実施の形態を示す。
なお、前述した従来例（図３）と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００１３】
この第１の実施の形態に係る超音波洗浄装置は、超音波振動子７を内蔵した上部筐体３と対向配置された下部筐体２の天面を山形に折り曲げ、傾斜面１１ａ，１１ｂによって山形の反射板１１としたものである。傾斜面１１ａ，１１ｂの傾斜角θ１，θ２は、被洗浄物通過路６の間隙寸法、超音波振動子７の形状や性能などの装置仕様に応じて最適な角度が設定される。例えば、θ１＝θ２の場合、液深２０ｍｍ程度において１５°〜４０°で効果が見られる。なお、θ１，θ２は同じ角度でなくてもよく、左右で異ならせてもよい。
【００１４】
このような形状になる反射板１１を用いると、超音波振動子７から被洗浄物通過路６に向けて放射された超音波は山形の反射板１１の傾斜面１１ａ，１１ｂで斜め外方に向けて反射され、超音波振動子７に向かう反射波がなくなるか、あるいは大幅に低減される。したがって、反射波による超音波振動子７の負荷インピーダンスの変動を抑えることができ、超音波振動子７を常に安定に発振させることができるので、優れた洗浄効果を維持することができる。
【００１５】
図２に、本発明に係る超音波洗浄装置の第２の実施の形態を示す。
この第２の実施の形態に係る超音波洗浄装置は、前記第１の実施の形態と同様の構成において、下部筐体２の天面をＶ溝形に折り曲げて傾斜面１１ａ，１１ｂとし、この傾斜面１１ａ，１１ｂによってＶ溝形の反射板１１としたものである。その作用効果は、前記第１の実施の形態のものと同様である。また、傾斜面１１ａ，１１ｂの傾斜角θ１，θ２についても、被洗浄物通過路６の間隙寸法、超音波振動子７の形状や性能などの装置仕様に応じて最適な角度が設定される。例えば、θ１＝θ２の場合、液深２０ｍｍ程度において４０°〜７５°で効果が見られる。
【００１６】
図３に、本発明に係る超音波洗浄装置の第３の実施の形態を示す。
この第３の実施の形態に係る超音波洗浄装置は、前記第２の実施の形態において、Ｖ溝状をした傾斜面１１ａ，１１ｂの傾斜角θ１，θ２を左右で異ならしめ、θ１≠θ２とした場合の例である。θ１は、例えば１５°〜５０°の範囲でそれぞれ最適な値に設定すればよい。
【００１７】
図４に、本発明に係る超音波洗浄装置の第４の実施の形態を示す。
この第４の実施の形態に係る超音波洗浄装置は、上部筐体３と対向配置された下部筐体２の天面部裏側に、下底面を山形の傾斜面１１ａ，１１ｂとされたＳＵＳ（ステンレス鋼）またはアルミなどからなる金属ブロック状の反射板１１を接着固定したものである。この場合、超音波振動子７から放射された超音波が下部筐体２の天面部で反射されることなく裏面側の金属ブロック状の反射板１１まで達するようにするため、下部筐体２の天面部の板厚は、使用する超音波の波長λの１／２倍またはその整数倍の厚さとすることが望ましい。傾斜面１１ａ，１１ｂの傾斜角θ１，θ２は、第１の実施の形態と同じく装置仕様に応じて最適な角度が設定される。例えば、θ１＝θ２の場合、液深２０ｍｍ程度において１５°〜４０°で効果が見られる。なお、θ１，θ２は同じ角度でなくてもよく、左右で異ならせてもよい。
【００１８】
このような形状になる反射板１１を用いると、超音波振動子７から被洗浄物通過路６に向けて放射された超音波は、金属ブロック状の反射板１１の底面に形成された山形の傾斜面１１ａ，１１ｂで斜め外方に向けて反射され、超音波振動子７に向かう反射波がなくなるか、あるいは大幅に低減される。したがって、反射波による超音波振動子７の負荷インピーダンスの変動を抑えることができ、超音波振動子７を常に安定に発振させることができるので、優れた洗浄効果を維持することができる。
【００１９】
なお、上記した各実施の形態は、いずれも上部筐体側から超音波を放射し、下部筐体側に反射板を形成するようにしたが、これとは逆に、上部筐体側に反射板を形成し、下部筐体側から上部筐体側に向けて超音波を放射するように構成してもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の超音波洗浄装置は、ＬＣＤガラス基板や半導体ウェハなど、製造過程や仕上げ工程において表面洗浄を必要とする薄板状物体の製造業、さらにはこれらＬＣＤガラス基板や半導体ウェハなどを用いて部品や装置、機器を製造する半導体産業や電機産業などにおいて広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る超音波洗浄装置の第１の実施の形態を示す模式構造図である。
【図２】本発明に係る超音波洗浄装置の第２の実施の形態を示す模式構造図である。
【図３】本発明に係る超音波洗浄装置の第３の実施の形態を示す模式構造図である。
【図４】本発明に係る超音波洗浄装置の第４の実施の形態を示す模式構造図である。
【図５】従来の超音波洗浄装置の模式構造図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    反射板（従来）
２    下部筐体
３    上部筐体
４    上部筐体の下底面
５    被洗浄物
６    被洗浄物通過路
７    超音波振動子
８ａ，８ｂ  洗浄液給水路
９ａ，９ｂ  洗浄液排水路
１１  反射板（本発明）
１１ａ，１１ｂ  傾斜面
θ１，θ２    傾斜角
【図１】
2005026626.tif 000003
【図２】
2005026626.tif 000004
【図３】
2005026626.tif 000005
【図４】
2005026626.tif 000006
【図５】
2005026626.tif 000007