JP2001246338A - 超音波処理方法及びその装置 - Google Patents
超音波処理方法及びその装置Info
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- JP2001246338A JP2001246338A JP2000062442A JP2000062442A JP2001246338A JP 2001246338 A JP2001246338 A JP 2001246338A JP 2000062442 A JP2000062442 A JP 2000062442A JP 2000062442 A JP2000062442 A JP 2000062442A JP 2001246338 A JP2001246338 A JP 2001246338A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は被洗浄物を高いパーティクルの除
去率で洗浄できるようにした超音波処理方法を提供する
ことにある。 【解決手段】 超音波振動が付与された処理液によって
被処理物を処理する超音波処理方法において、超音波振
動を発振する超音波振動子２４のインピーダンス−周波
数特性を測定する工程と、インピーダンス−周波数特性
に基づいて上記超音波振動子の音圧を測定する工程と、
超音波振動子のインピーダンス−周波数特性から振動の
共振点Ｘ及び***振点Ｙを求める工程と、インピーダン
ス−周波数特性から求めた共振点と***振点との間にお
ける超音波振動の音圧が最大となる周波数に設定する工
程とを具備したことを特徴とする。
去率で洗浄できるようにした超音波処理方法を提供する
ことにある。 【解決手段】 超音波振動が付与された処理液によって
被処理物を処理する超音波処理方法において、超音波振
動を発振する超音波振動子２４のインピーダンス−周波
数特性を測定する工程と、インピーダンス−周波数特性
に基づいて上記超音波振動子の音圧を測定する工程と、
超音波振動子のインピーダンス−周波数特性から振動の
共振点Ｘ及び***振点Ｙを求める工程と、インピーダン
ス−周波数特性から求めた共振点と***振点との間にお
ける超音波振動の音圧が最大となる周波数に設定する工
程とを具備したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は処理液に超音波振
動を付与して被処理物を処理する超音波処理方法及び超
音波処理装置に関する。
動を付与して被処理物を処理する超音波処理方法及び超
音波処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、液晶表示装置や半導体装置の
製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの
被処理物を高い清浄度で洗浄することが要求される工程
がある。上記被処理物を洗浄する方式としては、洗浄液
中に複数枚の被処理物を浸漬するデイップ方式や被処理
物に向けて洗浄液を噴射して一枚づつ洗浄する枚葉方式
があり、最近では高い清浄度が得られるとともに、コス
ト的に有利な枚葉方式が採用されることが多くなってき
ている。
製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの
被処理物を高い清浄度で洗浄することが要求される工程
がある。上記被処理物を洗浄する方式としては、洗浄液
中に複数枚の被処理物を浸漬するデイップ方式や被処理
物に向けて洗浄液を噴射して一枚づつ洗浄する枚葉方式
があり、最近では高い清浄度が得られるとともに、コス
ト的に有利な枚葉方式が採用されることが多くなってき
ている。
【０００３】枚葉方式の１つとして被処理物に向けて噴
射する洗浄液に超音波振動を付与し、その振動作用によ
って上記被処理物から微粒子を効率よく除去するように
した洗浄方式が実用化されている。
射する洗浄液に超音波振動を付与し、その振動作用によ
って上記被処理物から微粒子を効率よく除去するように
した洗浄方式が実用化されている。
【０００４】洗浄液に付与する振動は、従来は２０〜５
０ｋＨｚ程度の超音波であったが、最近では１０００〜
１５００ｋＨｚ程度の極超音波帯域の音波を付与する超
音波洗浄装置が開発されている。
０ｋＨｚ程度の超音波であったが、最近では１０００〜
１５００ｋＨｚ程度の極超音波帯域の音波を付与する超
音波洗浄装置が開発されている。
【０００５】ところで、上記超音波洗浄装置は装置本体
を有し、この装置本体には超音波振動子が取り付けられ
た振動板が設けられている。上記超音波振動子には超音
波発振器が接続される。この超音波発振器は所定の周波
数の電圧を出力し、その電圧を上記超音波振動子に印加
する。それによって、上記超音波振動子が超音波振動す
るから、その超音波振動に上記振動板が連動し、この振
動板によって洗浄液に超音波振動が付与されるようにな
っている。
を有し、この装置本体には超音波振動子が取り付けられ
た振動板が設けられている。上記超音波振動子には超音
波発振器が接続される。この超音波発振器は所定の周波
数の電圧を出力し、その電圧を上記超音波振動子に印加
する。それによって、上記超音波振動子が超音波振動す
るから、その超音波振動に上記振動板が連動し、この振
動板によって洗浄液に超音波振動が付与されるようにな
っている。
【０００６】超音波洗浄装置においては、たとえば振動
板と超音波振動子との接着状態が一定でなかったり、超
音波振動子が固有の特性を有するなどのことにより、そ
れぞれの超音処理浄装置の超音波振動子を少ない消費電
力で、しかも最適な状態で効率よく作動させるインピ−
ダンスにバラツキが生じるということが避けられない。
板と超音波振動子との接着状態が一定でなかったり、超
音波振動子が固有の特性を有するなどのことにより、そ
れぞれの超音処理浄装置の超音波振動子を少ない消費電
力で、しかも最適な状態で効率よく作動させるインピ−
ダンスにバラツキが生じるということが避けられない。
【０００７】そのため、超音波発振器と超音波振動子と
のインピ−ダンスマッチングをとるためのマッチング回
路を設けるということが行われている。
のインピ−ダンスマッチングをとるためのマッチング回
路を設けるということが行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】通常、超音波発振器と
超音波振動子とのインピ−ダンスマッチングは、電源や
測定器などのインピーダンスが５０Ωであるため、５０
Ωで行われていた。そのため、超音波振動子に印加する
電力の周波数も、超音波振動子の周波数−インピーダン
ス特性が５０Ωになる値に設定するということが行われ
ていた。
超音波振動子とのインピ−ダンスマッチングは、電源や
測定器などのインピーダンスが５０Ωであるため、５０
Ωで行われていた。そのため、超音波振動子に印加する
電力の周波数も、超音波振動子の周波数−インピーダン
ス特性が５０Ωになる値に設定するということが行われ
ていた。
【０００９】このように、超音波振動子の周波数−イン
ピーダンス特性が５０Ωとなるよう、超音波振動子に印
加する電圧の周波数を設定することで、ある程度の洗浄
効果が得られていた。しかしながら、発明者が種々実験
を重ねたところ、超音波振動子を駆動する電力の周波数
を、超音波振動子のインピーダンス特性が５０オームと
なる周波数に設定せず、超音波振動子の音圧が最大とな
る周波数に設定することで、被処理物の洗浄効果をさら
に高めることができることを発見した。
ピーダンス特性が５０Ωとなるよう、超音波振動子に印
加する電圧の周波数を設定することで、ある程度の洗浄
効果が得られていた。しかしながら、発明者が種々実験
を重ねたところ、超音波振動子を駆動する電力の周波数
を、超音波振動子のインピーダンス特性が５０オームと
なる周波数に設定せず、超音波振動子の音圧が最大とな
る周波数に設定することで、被処理物の洗浄効果をさら
に高めることができることを発見した。
【００１０】そこで、この発明は、超音波振動子を駆動
する電力の周波数を、超音波振動子の音圧が最大になる
周波数とすることで、被処理物の処理効果を高めること
ができるようにした超音波処理方法及びその装置を提供
することにある。
する電力の周波数を、超音波振動子の音圧が最大になる
周波数とすることで、被処理物の処理効果を高めること
ができるようにした超音波処理方法及びその装置を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、超音
波振動が付与された処理液によって被処理物を処理する
超音波処理方法において、超音波振動を発振する超音波
振動子のインピーダンス−周波数特性を測定する工程
と、インピーダンス−周波数特性に基づいて上記超音波
振動子の音圧を測定する工程と、超音波振動子のインピ
ーダンス−周波数特性から振動の共振点及び***振点を
求める工程と、インピーダンス−周波数特性から求めた
共振点と***振点との間における超音波振動の音圧が最
大となる周波数に設定する工程とを具備したことを特徴
とする超音波処理方法にある。
波振動が付与された処理液によって被処理物を処理する
超音波処理方法において、超音波振動を発振する超音波
振動子のインピーダンス−周波数特性を測定する工程
と、インピーダンス−周波数特性に基づいて上記超音波
振動子の音圧を測定する工程と、超音波振動子のインピ
ーダンス−周波数特性から振動の共振点及び***振点を
求める工程と、インピーダンス−周波数特性から求めた
共振点と***振点との間における超音波振動の音圧が最
大となる周波数に設定する工程とを具備したことを特徴
とする超音波処理方法にある。
【００１２】請求項２の発明は、音圧が最大となる上記
周波数は、インピーダンス−周波数特性から求めた共振
点であることを特徴とする請求項１記載の超音波処理方
法にある。
周波数は、インピーダンス−周波数特性から求めた共振
点であることを特徴とする請求項１記載の超音波処理方
法にある。
【００１３】請求項３の発明は、超音波振動が付与され
た処理液によって被処理物を処理する超音波処理装置に
おいて、超音波振動を発振する超音波振動子と、この超
音波振動子に所定の周波数の電圧を印加する超音波発振
器と、上記超音波振動子のインピーダンス−周波数特性
から振動の共振点と***振点とを求め、この共振点と反
共振点との間において上記超音波振動子の音圧が最大と
なる周波数に設定する設定手段とを具備したことを特徴
とする超音波処理装置にある。
た処理液によって被処理物を処理する超音波処理装置に
おいて、超音波振動を発振する超音波振動子と、この超
音波振動子に所定の周波数の電圧を印加する超音波発振
器と、上記超音波振動子のインピーダンス−周波数特性
から振動の共振点と***振点とを求め、この共振点と反
共振点との間において上記超音波振動子の音圧が最大と
なる周波数に設定する設定手段とを具備したことを特徴
とする超音波処理装置にある。
【００１４】このように、超音波振動子を共振点と***
振点との間における音圧が最大となる周波数で超音波振
動させることで、超音波振動子のインピーダンス特性が
５０オームとなる周波数で超音波振動させる場合よりも
洗浄効果を高めることができることが実験によって確認
された。
振点との間における音圧が最大となる周波数で超音波振
動させることで、超音波振動子のインピーダンス特性が
５０オームとなる周波数で超音波振動させる場合よりも
洗浄効果を高めることができることが実験によって確認
された。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１６】図１と図２に示すこの発明の超音波洗浄装
置は装置本体１１を有する。この装置本体１１は上面が
開放した凹部１２が長手方向に沿って形成された上部材
１３と、この上部材１３の下面に第１のシ−ル材１４を
介して液密に接合固定された下部材１５とによって細長
い角柱状に形成されている。
置は装置本体１１を有する。この装置本体１１は上面が
開放した凹部１２が長手方向に沿って形成された上部材
１３と、この上部材１３の下面に第１のシ−ル材１４を
介して液密に接合固定された下部材１５とによって細長
い角柱状に形成されている。
【００１７】上記上部材１３の下部壁の幅方向中央部分
には長手方向に沿って嵌合孔１６が穿設され、上記下部
材１５の上面の幅方向中央部分には上記嵌合孔１６に嵌
合する凸部１７が形成されている。
には長手方向に沿って嵌合孔１６が穿設され、上記下部
材１５の上面の幅方向中央部分には上記嵌合孔１６に嵌
合する凸部１７が形成されている。
【００１８】上記下部材１５の凸部１７が形成された幅
方向中央部分には、一端を上面に開口させ、他端を下面
に開口させた空間部１８が長手方向に沿って形成されて
いる。この空間部１８の断面形状は、一端（上端）から
他端（下端）にゆくにつれて幅寸法が小さくなるテ−パ
状をなしていて、その下端開口はノズル口１９となって
いる。上記空間部１８には、上記下部材１５に形成され
た一対の供給路２０から洗浄液が供給されるようになっ
ている。
方向中央部分には、一端を上面に開口させ、他端を下面
に開口させた空間部１８が長手方向に沿って形成されて
いる。この空間部１８の断面形状は、一端（上端）から
他端（下端）にゆくにつれて幅寸法が小さくなるテ−パ
状をなしていて、その下端開口はノズル口１９となって
いる。上記空間部１８には、上記下部材１５に形成され
た一対の供給路２０から洗浄液が供給されるようになっ
ている。
【００１９】上記空間部１８の開口した上端はタンタ
ル、チタンあるいはそれらの合金などによって矩形板状
に形成された振動板２１によって液密に閉塞されてい
る。つまり、この振動板２１は、その下面周辺部が所定
の厚さを有する枠状の第２のシ−ル材２２を介して上記
上部材１３の凹部１２の内底面に接合されている。
ル、チタンあるいはそれらの合金などによって矩形板状
に形成された振動板２１によって液密に閉塞されてい
る。つまり、この振動板２１は、その下面周辺部が所定
の厚さを有する枠状の第２のシ−ル材２２を介して上記
上部材１３の凹部１２の内底面に接合されている。
【００２０】上記振動板２１の上面には同じく枠状の押
え板２３が接合され、上記上部材１３にねじ２０ａによ
って固定されている。それによって、上記空間部１８の
上端開口は液密に閉塞されている。
え板２３が接合され、上記上部材１３にねじ２０ａによ
って固定されている。それによって、上記空間部１８の
上端開口は液密に閉塞されている。
【００２１】上記振動板２１の上面の幅方向中央部分、
つまり上記空間部１８と対応する部位には振動子２４が
上記振動板２１の長手方向に沿って取着されている。こ
の振動子２４には、たとえばインピーダンスが５０Ωの
第１の同軸ケ−ブル２５ａの芯線の一端が電気的に接続
されている。この第１の同軸ケ−ブル２５ａの他端には
図１に示すように第１のソケット２６ａが設けられ、こ
の第１のソケット２６ａはマッチング回路部２７の一端
に設けられた第１のポ−ト２７ａに着脱自在に接続され
る。なお、第１の同軸ケ−ブル２５ａの被覆線はア−ス
されている。
つまり上記空間部１８と対応する部位には振動子２４が
上記振動板２１の長手方向に沿って取着されている。こ
の振動子２４には、たとえばインピーダンスが５０Ωの
第１の同軸ケ−ブル２５ａの芯線の一端が電気的に接続
されている。この第１の同軸ケ−ブル２５ａの他端には
図１に示すように第１のソケット２６ａが設けられ、こ
の第１のソケット２６ａはマッチング回路部２７の一端
に設けられた第１のポ−ト２７ａに着脱自在に接続され
る。なお、第１の同軸ケ−ブル２５ａの被覆線はア−ス
されている。
【００２２】上記マッチング回路部２７の他端には第２
のポ−ト２７ｂが設けられ、この第２のポ−ト２７ｂに
は第２の同軸ケ−ブル２５ｂの一端に設けられた第２の
ソケット２６ｂが着脱自在に接続される。この第２の同
軸ケ−ブル２５ｂの他端は超音波発振器３１に接続され
る。この超音波発振器３１は図３に示すように周波数シ
ンセサイザ３２を有する。この周波数シンセサイザ３２
からは所定の周波数の電圧が出力されるようになってい
て、その周波数はＣＰＵ３３によって変換制御されるよ
うになっている。このＣＰＵ３３には設定器３２ａが接
続され、この設定器３２ａによって周波数シンセサイザ
３２から出力される電力の周波数を設定できるようにな
っている。
のポ−ト２７ｂが設けられ、この第２のポ−ト２７ｂに
は第２の同軸ケ−ブル２５ｂの一端に設けられた第２の
ソケット２６ｂが着脱自在に接続される。この第２の同
軸ケ−ブル２５ｂの他端は超音波発振器３１に接続され
る。この超音波発振器３１は図３に示すように周波数シ
ンセサイザ３２を有する。この周波数シンセサイザ３２
からは所定の周波数の電圧が出力されるようになってい
て、その周波数はＣＰＵ３３によって変換制御されるよ
うになっている。このＣＰＵ３３には設定器３２ａが接
続され、この設定器３２ａによって周波数シンセサイザ
３２から出力される電力の周波数を設定できるようにな
っている。
【００２３】上記周波数シンセサイザ３２から出力され
た所定周波数の電力は、高周波パワ−アンプ３４で増幅
され、上記第２の同軸ケ−ブル２５ｂの電圧、電流をモ
ニタするＣＭカップラ−（通過形電力計）３５で出力が
モニタ−されて上記マッチング回路部２７へ出力され
る。このマッチング回路部２７はインダクタンスを調整
することができるようになっており、それによって超音
波発振器３１と超音波振動子２４とのインピーダンスマ
ッチングを取ることができるようになっている。
た所定周波数の電力は、高周波パワ−アンプ３４で増幅
され、上記第２の同軸ケ−ブル２５ｂの電圧、電流をモ
ニタするＣＭカップラ−（通過形電力計）３５で出力が
モニタ−されて上記マッチング回路部２７へ出力され
る。このマッチング回路部２７はインダクタンスを調整
することができるようになっており、それによって超音
波発振器３１と超音波振動子２４とのインピーダンスマ
ッチングを取ることができるようになっている。
【００２４】つまり、上記設定器３２ａによって超音波
振動子２４に印加する電力の周波数を調整した場合、そ
の周波数によって超音波振動子２４のインピーダンス特
性が変化するが、そのインピーダンス特性の変化を上記
マッチング回路部２７で調整して上記超音波発振器３１
とのインピーダンスマッチングを行うことができる。
振動子２４に印加する電力の周波数を調整した場合、そ
の周波数によって超音波振動子２４のインピーダンス特
性が変化するが、そのインピーダンス特性の変化を上記
マッチング回路部２７で調整して上記超音波発振器３１
とのインピーダンスマッチングを行うことができる。
【００２５】図４は第１の実験結果を示すグラフであ
る。つまり、同図中、曲線Ａは超音波振動子２４のイン
ピーダンス−周波数特性を測定したグラフであり、曲線
Ｂは各周波数における超音波振動子２４の音圧を測定し
たグラフである。さらに、曲線Ｃはそれぞれの周波数を
印加した洗浄液で被処理物を洗浄したときのパーティク
ルの除去率を測定したグラフである。
る。つまり、同図中、曲線Ａは超音波振動子２４のイン
ピーダンス−周波数特性を測定したグラフであり、曲線
Ｂは各周波数における超音波振動子２４の音圧を測定し
たグラフである。さらに、曲線Ｃはそれぞれの周波数を
印加した洗浄液で被処理物を洗浄したときのパーティク
ルの除去率を測定したグラフである。
【００２６】この実験では、超音波振動子２４のインピ
ーダンスが最も低くなる共振点Ｘの周波数Ｆ１ （この
実験では約１３２５ｋＨｚ）において、洗浄液に付与さ
れる超音波振動の音圧が最も高くなり、その周波数Ｆ
１ が付与された洗浄液によって被洗浄物を洗浄したと
きに、パーティクルの除去率が最も高くなることが確認
された。
ーダンスが最も低くなる共振点Ｘの周波数Ｆ１ （この
実験では約１３２５ｋＨｚ）において、洗浄液に付与さ
れる超音波振動の音圧が最も高くなり、その周波数Ｆ
１ が付与された洗浄液によって被洗浄物を洗浄したと
きに、パーティクルの除去率が最も高くなることが確認
された。
【００２７】なお、超音波振動子２４のインピーダンス
が最も低くなる共振点Ｘ及び最も高くなる***振点Ｙの
周波数は、インピーダンスアナライザ（図示せず）によ
って調べることができる。
が最も低くなる共振点Ｘ及び最も高くなる***振点Ｙの
周波数は、インピーダンスアナライザ（図示せず）によ
って調べることができる。
【００２８】従来では、超音波振動子２４のインピーダ
ンスマッチングを取り易くするため、超音波振動子２４
のインピーダンス−周波数特性が約５０オームとなる周
波数Ｆ２ である、約１３８０ｋＨｚで上記超音波振動
子２４を駆動していたので、図４中の曲線Ｃで示すよう
に、被洗浄物のパーティクルの除去率を、超音波振動子
２４を共振点Ｆ１ の周波数で駆動する場合に比べて高
くすることができなかった。
ンスマッチングを取り易くするため、超音波振動子２４
のインピーダンス−周波数特性が約５０オームとなる周
波数Ｆ２ である、約１３８０ｋＨｚで上記超音波振動
子２４を駆動していたので、図４中の曲線Ｃで示すよう
に、被洗浄物のパーティクルの除去率を、超音波振動子
２４を共振点Ｆ１ の周波数で駆動する場合に比べて高
くすることができなかった。
【００２９】それに対して今回は、発明者が超音波振動
子２４のインピーダンス−周波数特性と洗浄効果との関
係を種々実験することで、上述したように共振点Ｘの周
波数Ｆ１ で超音波振動子２４を駆動した場合にパーテ
ィクルの除去率が最も高くなることを発見した。そのた
め、同じ超音波洗浄装置を用いても、従来に比べて被洗
浄物を高い洗浄効率で洗浄することができるようになっ
た。
子２４のインピーダンス−周波数特性と洗浄効果との関
係を種々実験することで、上述したように共振点Ｘの周
波数Ｆ１ で超音波振動子２４を駆動した場合にパーテ
ィクルの除去率が最も高くなることを発見した。そのた
め、同じ超音波洗浄装置を用いても、従来に比べて被洗
浄物を高い洗浄効率で洗浄することができるようになっ
た。
【００３０】なお、超音波振動子２４のインピーダンス
−周波数特性を図４に示すように共振点Ｘの周波数Ｆ
１ に調整すると、インピーダンスは約２０オームとな
るから、マッチング回路部２７では超音波発振器３１と
のマッチングをとるために、約３０オームの調整を要す
ることになる。
−周波数特性を図４に示すように共振点Ｘの周波数Ｆ
１ に調整すると、インピーダンスは約２０オームとな
るから、マッチング回路部２７では超音波発振器３１と
のマッチングをとるために、約３０オームの調整を要す
ることになる。
【００３１】図５は第２の実験結果を示すグラフであ
る。つまり、同図中、曲線Ｄは超音波振動子２４のイン
ピーダンス−周波数特性を測定したグラフであり、曲線
Ｅは各周波数における超音波振動子２４の音圧を測定し
たグラフである。さらに、曲線Ｆはそれぞれの周波数を
印加した洗浄液で被処理物を洗浄したときのパーティク
ルの除去率を測定したグラフである。
る。つまり、同図中、曲線Ｄは超音波振動子２４のイン
ピーダンス−周波数特性を測定したグラフであり、曲線
Ｅは各周波数における超音波振動子２４の音圧を測定し
たグラフである。さらに、曲線Ｆはそれぞれの周波数を
印加した洗浄液で被処理物を洗浄したときのパーティク
ルの除去率を測定したグラフである。
【００３２】この実験では、超音波振動子２４のインピ
ーダンスが最も低くなる共振点Ｘと、最も高くなる***
振点Ｙとの間の周波数１４００〜１５４０ｋＨｚにおい
て、洗浄液に付与される超音波振動の音圧が最も高くな
る周波数Ｆ３ である、１４８０ｋＨｚに設定して被洗
浄物を洗浄したときに、パーティクルの除去率が約３０
％で最も高くなることが確認された。
ーダンスが最も低くなる共振点Ｘと、最も高くなる***
振点Ｙとの間の周波数１４００〜１５４０ｋＨｚにおい
て、洗浄液に付与される超音波振動の音圧が最も高くな
る周波数Ｆ３ である、１４８０ｋＨｚに設定して被洗
浄物を洗浄したときに、パーティクルの除去率が約３０
％で最も高くなることが確認された。
【００３３】つまり、第１の実験と第２の実験とから、
音圧が最も高くなる周波数は、インピーダンス−周波数
特性によって測定した共振点Ｘと***振点Ｙとの間に存
在する。したがって、超音波振動子２４に付与する電圧
の周波数を、設定器３２ａによって共振点Ｘと***振点
Ｙとの間における音圧が最大となる周波数に設定するこ
とで、最大の洗浄効果が得られることになる。
音圧が最も高くなる周波数は、インピーダンス−周波数
特性によって測定した共振点Ｘと***振点Ｙとの間に存
在する。したがって、超音波振動子２４に付与する電圧
の周波数を、設定器３２ａによって共振点Ｘと***振点
Ｙとの間における音圧が最大となる周波数に設定するこ
とで、最大の洗浄効果が得られることになる。
【００３４】第１の実験では、音圧が最大となる周波数
が共振点Ｘであり、第２の実験では共振点Ｘと***振点
Ｙとの間の周波数であり、第１の実験結果と第２の実験
結果とでは音圧が最大となる周波数が異なる。このこと
は、それぞれの超音波振動子２４の製造過程における種
々の条件や超音波振動子２４の振動板２１に対する接着
状態など条件が一定でないために発生する。
が共振点Ｘであり、第２の実験では共振点Ｘと***振点
Ｙとの間の周波数であり、第１の実験結果と第２の実験
結果とでは音圧が最大となる周波数が異なる。このこと
は、それぞれの超音波振動子２４の製造過程における種
々の条件や超音波振動子２４の振動板２１に対する接着
状態など条件が一定でないために発生する。
【００３５】しかしながら、第１、第２の実験において
共通していることは、音圧が最大となる周波数は、イン
ピーダンス−周波数特性において求めた、共振点Ｘと反
共振点Ｙとの間に存在するから、超音波振動子２４を駆
動する電圧の周波数を、共振点Ｘと***振点Ｙとの間の
音圧が最大となる周波数に設定することで、超音波振動
子２４の特性が異なっても、最大の洗浄効果を得ること
ができるということである。
共通していることは、音圧が最大となる周波数は、イン
ピーダンス−周波数特性において求めた、共振点Ｘと反
共振点Ｙとの間に存在するから、超音波振動子２４を駆
動する電圧の周波数を、共振点Ｘと***振点Ｙとの間の
音圧が最大となる周波数に設定することで、超音波振動
子２４の特性が異なっても、最大の洗浄効果を得ること
ができるということである。
【００３６】この発明における超音波洗浄装置は図２に
示す構造に限定されるものでなく、たとえばノズル口が
細長いスリット形状でなく、円形状などのものであって
もよい。つまり、被処理物をスピン装置によって回転さ
せながら洗浄する場合に用いるための超音波洗浄装置で
あっても、この発明を適用することができる。
示す構造に限定されるものでなく、たとえばノズル口が
細長いスリット形状でなく、円形状などのものであって
もよい。つまり、被処理物をスピン装置によって回転さ
せながら洗浄する場合に用いるための超音波洗浄装置で
あっても、この発明を適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、超
音波振動子を共振点と***振点との間の音圧が最大とな
る周波数で超音波振動させて被洗浄物に洗浄などの超音
波処理を行うようにした。
音波振動子を共振点と***振点との間の音圧が最大とな
る周波数で超音波振動させて被洗浄物に洗浄などの超音
波処理を行うようにした。
【００３８】そのため、超音波振動子のインピーダンス
特性が５０オームとなる周波数で超音波振動させる従来
に比べて洗浄効果を高めることができる。
特性が５０オームとなる周波数で超音波振動させる従来
に比べて洗浄効果を高めることができる。
【図１】この発明の一実施の形態を示す超音波洗浄装置
の概略的構成図。
の概略的構成図。
【図２】同じく超音波洗浄装置の断面図。
【図３】同じく超音波発振器の構成図。
【図４】同じく超音波振動子のインピーダンス−周波数
特性と、音圧及び洗浄時のパーティクル除去率との関係
の第１の実験結果を示すグラフ。
特性と、音圧及び洗浄時のパーティクル除去率との関係
の第１の実験結果を示すグラフ。
【図５】同じく超音波振動子のインピーダンス−周波数
特性と、音圧及び洗浄時のパーティクル除去率との関係
の第２の実験結果を示すグラフ。
特性と、音圧及び洗浄時のパーティクル除去率との関係
の第２の実験結果を示すグラフ。
２４…超音波振動子 ２７…マッチング回路部 ３１…超音波発振器 ３３ａ…設定器（設定手段）
Claims (3)
- 【請求項１】 超音波振動が付与された処理液によって
被処理物を処理する超音波処理方法において、 超音波振動を発振する超音波振動子のインピーダンス−
周波数特性を測定する工程と、 インピーダンス−周波数特性に基づいて上記超音波振動
子の音圧を測定する工程と、 超音波振動子のインピーダンス−周波数特性から振動の
共振点及び***振点を求める工程と、 インピーダンス−周波数特性から求めた共振点と***振
点との間における超音波振動の音圧が最大となる周波数
に設定する工程とを具備したことを特徴とする超音波処
理方法。 - 【請求項２】 音圧が最大となる上記周波数は、インピ
ーダンス−周波数特性から求めた共振点であることを特
徴とする請求項１記載の超音波処理方法。 - 【請求項３】 超音波振動が付与された処理液によって
被処理物を処理する超音波処理装置において、 超音波振動を発振する超音波振動子と、 この超音波振動子に所定の周波数の電圧を印加する超音
波発振器と、 上記超音波振動子のインピーダンス−周波数特性から振
動の共振点と***振点とを求め、この共振点と***振点
との間において上記超音波振動子の音圧が最大となる周
波数に設定する設定手段とを具備したことを特徴とする
超音波処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000062442A JP2001246338A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 超音波処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000062442A JP2001246338A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 超音波処理方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001246338A true JP2001246338A (ja) | 2001-09-11 |
Family
ID=18582456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000062442A Pending JP2001246338A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 超音波処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001246338A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035560A1 (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | 株式会社カイジョー | 出力調整回路、超音波振動装置用部品及び超音波振動装置 |
| CN110609094A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 重庆海扶医疗科技股份有限公司 | 超声换能器频率特性的检测方法及其装置 |
-
2000
- 2000-03-07 JP JP2000062442A patent/JP2001246338A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035560A1 (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | 株式会社カイジョー | 出力調整回路、超音波振動装置用部品及び超音波振動装置 |
| CN102105234A (zh) * | 2008-09-26 | 2011-06-22 | 株式会社海上 | 输出调整电路、超声波振动装置用部件及超声波振动装置 |
| US8558431B2 (en) | 2008-09-26 | 2013-10-15 | Kaijo Corporation | Output adjustment circuit, ultrasonic transducer device component, and ultrasonic transducer device |
| US8680747B2 (en) | 2008-09-26 | 2014-03-25 | Kaijo Corporation | Output adjustment circuit, ultrasonic transducer device component, and ultrasonic transducer device |
| CN110609094A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 重庆海扶医疗科技股份有限公司 | 超声换能器频率特性的检测方法及其装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070305 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090421 |
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