(57)【要約】【課題】  従来の超音波洗浄装置では、棒状ホーンの傾斜面に発生する超音波が不均一であるので、微細パターンの被洗浄物にダメージが発生するという問題がある。【解決手段】  本発明では、棒状ホーン７の一端に膨大部７ａが構成され、この膨大部７ａにレンズ７ｃが埋設され、このレンズ７ｃの上端に圧電体振動子８が装着され、棒状ホーン７の焦点位置より遠い位置でこの棒状ホーン７の一端が斜めに切断されて傾斜面７ｂが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に取付端部を持つ膨大部に埋設されたレンズと、該レンズの端部に装着した圧電体振動子と、他端に超音波を放射する面として形成された傾斜面とによって形成される超音波伝播媒体からなる棒状ホーンからなり、前記圧電体振動子から照射された超音波が前記レンズによって前記傾斜面に分散照射され、前記傾斜面を微細パターンの被洗浄体に対向して微小間隔を保って装着し、前記傾斜面の側部から洗浄液を流入して、前記被洗浄体を洗浄することを特徴とする超音波洗浄用振動子。
【請求項２】
前記棒状ホーンは石英によって構成されることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄用振動子。
【請求項３】
前記レンズは低膨張セラミックスによって構成されることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄用振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電体振動子からの超音波をレンズによって棒状ホーン中に分散照射され、超音波が傾斜面の中心に集中しないように構成する超音波洗浄用振動子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図３及び図４に示すように、棒状ホーン１の一端が斜めに切断されて、傾斜面１ａが形成され、棒状ホーン１の他端に膨大部１ｂが構成されて、この膨大部１ｂに圧電体振動子２が装着され、この圧電体振動子２を覆うように振動子ケース３が棒状ホーン１の膨大部１ｂにパッキン４を介してネジ６で固定され、振動子ケース３の端部をケーブル５が貫通し、ケーブル５のコード５ａが圧電体振動子２に接続された超音波洗浄装置が提案されている。
【０００３】
このように構成した従来の超音波洗浄装置では、棒状ホーン１の傾斜面１ａを基板等の被洗浄体９と微小間隙を開けて対向して装着し、棒状ホーン１の傾斜面１ａと被洗浄体９の微小間隙の間に洗浄液流入口１０から洗浄液１１を流入して、図示しない発振器から発振出力を圧電体振動子２に印加すると、圧電体振動子２から照射された超音波は棒状ホーン１の傾斜面１ａに伝達され、この傾斜面１ａから被洗浄体９との間に流入された洗浄液１１を介して被洗浄体９の表面に付着している汚物や汚れを洗浄することができる。
【０００４】
この従来の超音波洗浄装置の棒状ホーン１では、図５に示すように、圧電体振動子２から照射され、棒状ホーン１の伝達体中を伝播する超音波Ａの収束位置より長い位置に棒状伝達体の中心軸と超音波放射面の中心との交点になるようにし、傾斜面１ａの角度を１００度〜１７０度となるように構成することによって、傾斜面１ａに均一に、かつソフトな強度の超音波を発生することができるが、傾斜面１ａに発生する超音波の均一性が不十分であり、中心部分の強度が大きいため、この超音波の強度では、４５ｎｍ及び６５ｎｍの微細パターンの被洗浄物ではダメージが発生するという問題があった。
【特許文献１】特願２００５−１５３３６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、従来の超音波洗浄装置の棒状ホーンでは、傾斜面に発生する超音波が不均一であるので、微細パターンの被洗浄物にダメージが発生するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、レンズは一端に取付端部を持つ膨大部に埋設され、圧電体振動子はレンズの端部に装着され、傾斜面が他端に超音波を放射する面として形成され、る超音波伝播媒体からなる棒状ホーンからなり、圧電体振動子から照射された超音波が前記レンズによって傾斜面に分散照射され、傾斜面を微細パターンの被洗浄体に対向して微小間隔を保って装着し、傾斜面の側部から洗浄液を流入して、微細パターンの被洗浄体を洗浄するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の超音波洗浄装置では、棒状ホーンの膨大部に棒状ホーンと材質の異なるレンズが装着され、棒状ホーンの焦点位置より遠い位置に傾斜面を作り、圧電体振動子から照射された超音波がレンズで分散されて傾斜面に分散照射され、傾斜面の中央部に発生する超音波をより低減でき、傾斜面での超音波が均一になるようにすることにより、微細パターンの被洗浄体に対してダメージを与えないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、棒状ホーンの膨大部に棒状ホーンと材質の異なるレンズが装着され、レンズに圧電体振動子を装着することにより、圧電体振動子から照射された超音波をレンズによって、棒状ホーンの他端の傾斜面に分散して照射することにより、傾斜面に照射される超音波の強度分布を均一にして、微細パターンの被洗浄体に対してダメージを与えないようにする。
【実施例】
【０００９】
図１は本発明の実施例の超音波洗浄用振動子の側面図で、棒状ホーン７の一端に膨大部７ａが構成され、この膨大部７ａにレンズ７ｃが埋設され、このレンズ７ｃの上端に圧電体振動子８が装着され、棒状ホーン７の焦点位置より遠い位置でこの棒状ホーン７の一端が斜めに切断されて傾斜面７ｂが形成されている。
【００１０】
このように構成された本実施例の超音波洗浄用振動子では、圧電体振動子８の中央部から照射される超音波は、図２に示すように、レンズ７ｃによって超音波Ｂ１及びＢ２に分けられ、棒状ホーン７の傾斜面７ｂに分散照射されるので、傾斜面７ｂの中央部に発生する超音波をより低減でき、傾斜面７ｂでの超音波の均一性を向上することにより、被洗浄体に対してダメージを与えないという利点がある。
【００１１】
ここで、レンズ７ｃの音速をＣ１、棒状ホーン７の音速をＣ２とすると、スネルの法則により、Ｃ１／Ｓｉｎθ１＝Ｃ２／Ｓｉｎθ２となり、レンズ７ｃから超音波伝播媒体の棒状ホーンへの屈折角は、θ２＝Ｓｉｎ-1（Ｃ２／Ｃ１×Ｓｉｎθ１）となるため、超音波伝播媒体の棒状ホーン７を石英として、Ｃ２＝６０００ｍ／ｓとし、レンズ７ｃを低膨張セラミックスとして、Ｃ１＝５６００ｍ／ｓとすることにより、レンズ７ｃの音速が棒状レンズ７の音速より小さくなるようにすることで、圧電体振動子８からの超音波のレンズ７ｃへの入射角より屈折角が大きくなるため、圧電体振動子８から超音波は棒状ホーン７の中で外側に広がることになり、圧電体振動子８から放射された超音波Ｂ１、Ｂ２はレンズ７ｃの放射面７ｄで棒状ホーン７の外側に向けて傾斜面７Ｂに照射される。
【００１２】
従って、このように構成された本実施例の超音波洗浄装置では、棒状ホーン７の傾斜面７ｂを基板等の被洗浄体に微小間隙を開けて対向して装着し、棒状ホーン７の傾斜面７ｂと被洗浄体の微小間隙の間に洗浄液を流入して、図示しない発振器から発振出力を複数個の圧電体振動子８にそれぞれ印加すると、圧電体振動子８から照射された超音波は棒状ホーン７の傾斜面７ｂに伝達され、この傾斜面７ｂから被洗浄体との間に流入された洗浄液を介して被洗浄体の表面に付着している汚物や汚れを洗浄することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
なお、上記実施例において、棒状ホーン７に埋設されたレンズの放射面を鈍角で形成したが、円弧状に形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例の超音波洗浄用振動子の側面図である。
【図２】図１の棒状ホーンの圧電体振動子から照射される超音波の動作を説明するための図である。
【図３】従来の超音波基板装置の側面図である。
【図４】図３の超音波洗浄装置の側面図である。
【図５】従来の超音波基板装置の超音波振動子から照射される超音波の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１５】
７                      棒状ホーン
７ａ                    膨大部
７ｂ                    傾斜面
７ｃ                    レンズ
８                      圧電体振動子
【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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