JPH04343225A - 部品乾燥システムおよび部品乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、処理中にぬら
されたマイクロ電子的、光学的および他の部品を乾燥す
るためのシステムに関し、特に、振動を乾燥すべき部品
に加えて、その上の液滴を細かな小滴に分けたり、液体
を広い面積にまき散らし、それによって、蒸発乾燥が行
われる速度を促進する型のシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、処理過程においてぬらされた
、マイクロ電子的、光学的および他の製造部品の乾燥に
係る。乾燥は、液体のさらされた表面で起こる、液体か
ら気体又は蒸気状態への遷移である蒸発によってもたら
される。

【０００３】蒸発は相互分子引力によって結合された液
体の分子の運動から起こる。液体の体内で、分子は、平
均して、液体のさらされた表面やその体にもっと深い方
向へ分子を動かしたりさせるような力を受けない。さら
された表面に近いこれら分子は分子間力によってつかま
えられ、引きもどされる。しかしながら、これら分子の
速度分布がより多くのエネルギッシュな分子が表面を突
破するようであれば、周囲の大気中へ蒸発する。蒸発は
、液体の温度を上昇するような加熱によって引き起こさ
れ、その後、より多くの分子がそれらの脱出のために必
要な運動エネルギの臨界レベルに達する。そして、もし
加熱が部品のぬれた表面上を高速で流れる気体流によっ
てなされるなら、この風は部品から出た蒸気を連行し、
それによって蒸発過程を高める。

【０００４】任意の液体の与えられたかたまりの蒸発は
明確な加熱量を規定し、この加熱量は液体の性質とそれ
が蒸発する温度とによる。単位かたまり当たりに必要と
される加熱量は、その温度での物質の気化熱と呼ばれる
。最多数のエネルギッシュな分子が最初に蒸発によって
脱出するので、液体かたまり中の残りのものの平均運動
エネルギは少なくなる。その結果として、蒸発の過程は
常に冷却を伴い、引き続く蒸発過程のために、付加的な
加熱が液体に対して与えられなければならない。

【０００５】しかし、液体蒸発が加熱によって、液体を
含むチャンバ内の部分真空よって、或いは部品のぬれた
表面上を流れる気体流によって、引き起こされたかどう
かにかかわらず、蒸発速度はさらした液体の面積の関数
である。

【０００６】単位秒および単位面積当たりの蒸発速度は
異なった液体において変化する。したがって、高揮発性
溶剤は水よりも急速に蒸発する。しかし、液体の性質に
もかかわらず、もしこの液体の比較的大きな単一の滴が
蒸発されるなら、その分子のほとんどがかたまり中にあ
り、比較的表面が少なく、したがって、そのさらされた
表面積の関数の関数である滴の蒸発は遅くなるだろう。 しかし、もし同じ滴が複数の細かい小滴に粉砕されたな
ら、さらされた表面の全体の面積がはるかに広くなり、
蒸発はより速い速度で起こるだろう。

【０００７】本発明は、乾燥すべき部品をぬらす液体を
断片に分けることによって得られるより広い表面積を活
用する乾燥システムにある。ここで使用される「液滴（
ｌｉｑｕｉｄ　　ｄｒｏｐ）」と「小滴（ｄｒｏｐｌｅ
ｔｓ）」という用語は、相対的なものである。したがっ
て、液滴はかたまりの小さい液体のことをいうが、しか
し、それは小さいものであり、小滴は非常に小さい。

【０００８】集積回路シリコン・ウェーハ、光学レンズ
、コンピュータ構成要素、外科器具や他の部品を製造す
る場合、１回またはそれ以上の洗浄および乾燥工程が、
通常、伴う。これら処理工程中において、これら部品は
溶剤または他の液体でぬれさせられ、最適な清潔と不潔
でない部品の高生産とを達成するために、ぬれた部品に
対して乾燥室や容器の作業領域を通して処理を均一にす
べきことが重要である。この目的のために、レイトン（
Ｌａｙｔｏｎ）による従来の特許、米国特許第３，５４
３，７７６号は、マイクロ電子的部品を不活性ガスの連
続的に流れる流で乾燥する加熱処理容器を開示しており
、乾燥すべき部品は容器の作業領域内に支持された立て
や他の物の上に置かれた、取り外し可能なバスケットま
たは他の作業荷台に保持されいる。

【０００９】もっと臨界の部品乾燥動作のために、超純
空気や窒素のような不活性ガスの流れる流、赤外線加熱
、部分真空やこれら手段の組み合わせを使用して、部品
の乾燥を促進する。部品の表面から蒸発されるべき液体
が、高速乾燥特性をもつ高揮発性フッ素化または塩素化
炭化水素溶剤であるとき、蒸気領域乾燥は、一般に、部
品乾燥の応用に対して最有力な選択である。

【００１０】しかしながら、近年、工場でしいられた環
境保護条例が、環境に悪い影響を与えるＣＦＣや他の揮
発性溶剤の使用を著しく制限することを発した。

【００１１】部品を処理するために現在使用されている
多くの液体は、比較的遅い乾燥特性をもつので、高速乾
燥溶剤によってぬれた部品を乾燥するために適合した従
来のシステムで得られたものと比較できる速度で、乾燥
動作を行うことができるような液体でぬれた部品のため
の効率的な部品乾燥システムの必要性が生じてきた。

【００１２】流れる気体流、赤外線加熱や他の加熱手段
を使用し、または真空や冷凍乾燥技術を使用し、一般に
乾燥している間部品の清潔を効率的に保つような、商業
的に利用できる部品乾燥システムは、概して、揮発性溶
剤蒸気領域乾燥システムの乾燥速度に対抗できない。こ
のゆえに、乾燥すべき液体が高速乾燥特性を欠いている
とき、これまでは、この目的のために２ないしそれ以上
の乾燥ユニットを使用することが実施されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述に鑑みて、本発明
の主な目的は、処理の過程においてぬらされたマイクロ
電子的、光学的および他の部品を乾燥するための改良さ
れたシステムを提供することにあり、このシステムは汚
染の心配がないように、部品を完全に乾燥するために速
い速度で作用する。

【００１４】より詳細には、本発明の目的は、乾燥すべ
きぬれた部品に起振力に与えて、部品の表面上の液滴を
細かい小滴の断片に分けるかまたは液体を広い面積にま
き散らす手段を含む上記型のシステムを提供することに
あり、それによって液体の全体としてさらされた面積が
液滴のそれよりもはるかに広く、結果として蒸発乾燥が
大いに高速のペースで進む。

【００１５】本発明の目的は、また、液滴に加えられる
振動の振動速度と振幅を、液滴を断片に分けるのを促す
のに最適な条件を達成するように調節できる上記型のシ
ステムを提供することにある。

【００１６】本発明のもっと他の目的は、乾燥室内の振
動部品が、部品の均一な乾燥をもたらすように、層流に
同時にさらされる上記型のシステムを提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】簡潔に説明すると、これ
ら目的は、処理の過程においてぬらされた、マイクロ電
子的、光学的および他の部品を乾燥するためのシステム
において達成され、このシステムは汚染の心配がないよ
うに、これら部品を急速に乾燥する作用する。このシス
テムは、ぬれた部品が立てに載せてある取り外し可能な
荷台に保持された作業領域をもつ乾燥室を含み、作業領
域は蒸発を促進するために加熱されている。作業流域を
介し、ぬれた部品上を通過する流は気体流で、それは部
品から出た蒸気を連行し、乾燥室から蒸気を排出する。

【００１８】蒸発過程を早めるために、振動発生機は立
てまたは他の振動結合装置に作用的に結合されて、ぬれ
た部品に伝動される振動を与え、部品の表面上の液滴を
小滴に分けせしめるか液体を広い面積にまき散らせしめ
、それによって液体の全体としてさらされた表面積を非
常に増大する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２０】（単一通路型部品乾燥システム）さて図１
を参照すると、本発明による単一通路型部品乾燥システ
ムが示され、乾燥過程は振動エネルギの関連した発生機
によって早められ、振動エネルギは部品の表面上の液滴
を断片に分けるように作用する。

【００２１】このシステムは箱型乾燥室１０を含み、乾
燥室は取り外し可能なカバー１１と乾燥室の対向する側
壁上の中間位置に配置された方向性気体入り口１２およ
び１３とをもつ。入り口の下部の対向する側壁には、外
部電気的加熱要素１４および１５が取り付けられている
。エネルギが与えられると、これら加熱要素は乾燥室内
の空気の温度を蒸発を助長する高いレベルまで上昇する
ように作用する。実際には、これら加熱要素は所望の温
度レベルに乾燥室を維持するように自動的に温度調節す
るように制御される。

【００２２】乾燥室は、更に、電気的加熱要素の下部で
その基底板２０に近接して、一方の側壁上に気体出口１
６を、対向する側壁上に気体出口１７を備えている。し
たがって、気体入り口と出口は、乾燥室１０に関して対
称に配置されている。

【００２３】基底板２０内のブッシュ１９を通る直立棒
１８の上端上には、金属格子または気体を通す穴のあい
た板で形成された作業立て２１が支持されている。作業
立て２１上に、ワイヤ・メッシュまたは同様の気体を通
す材料で形成されたバスケットすなわち作業荷台２２が
載っている。作業荷台２２には乾燥すべきぬれた部品２
３が保持されている。実際には、作業荷台はそのカバー
１１を取り外した後に乾燥室１０内に入れられ、そして
カバーが乾燥室内に荷台を閉じ込めるためにもとへもど
される。

【００２４】直立棒１８の下端には、振動伝動板２４が
取り付けられ、振動伝動板は乾燥室の基底板２０と平行
である。振動伝動板から振動発生機２５がつるされてい
る。従順な仕切板２６が振動発生機と板２４との間に挿
入され、仕切板は板２４にボルトで締められている。振
動発生機２５は発電機２７によってエネルギが与えられ
、発電機は振動発生機の動作周波数を変化するための制
御ノブ２８ａと、発生した波の振幅を変化するための制
御ノブ２９ａとをもつ。

【００２５】実際には、振動発生機２５は、ヘルツル（
Ｈｅｒｚｌ）の米国特許第４，７５６，１９７号に開示
されているような、弾道型電磁石振動器であり、永久磁
石によって形成された可動質量が発電機に結合された電
磁石固定子の境界内で軸方向に往復運動するのを許し、
発電機の動作周波数は振動する往復運動質量の振動速度
を決定する。

【００２６】加圧された気体供給源３０から乾燥室の対
向する側面上の入り口１２および１３に、連続的に、超
純空気または窒素のような不活性気体の流が供給される
。入り口は、気体流れ矢印によって示されるように、気
体の入来流を作業荷台２２の対向する側面へ向けるよう
に定められる。ぬれた部品上を流れる際に、流はそこか
ら出た蒸気を連行する。気体流中に連行された蒸気は、
荷台２２が載っている通気性の作業立て２１を通って流
れ、そこから流は大気中または蒸気コレクタに排出され
るべき出口１６および１７から出る。蒸気コレクタは蒸
気を凝縮し、廃棄のために液体を吸収する。

【００２７】この蒸発動作が起こると、振動は伝動板２
４によって作業立て２１に伝動され、作業立て２１から
作業荷台２２に伝動される。これら振動は荷台に保持さ
れた部品２３および部品の表面をぬらす液滴に与えられ
る。起振力から乾燥室１０を分離するために、振動伝動
棒を囲むブッシュ１９は弾性材料からなるのが好ましく
、その結果、起振力はブッシュを介して室壁に伝えられ
ない。

【００２８】起振力の振動速度は振動が運ばれる固体の
構造物、すなわち、作業立ておよび作業荷台の固有共振
周波数に近くないようにすることが望ましい。もし固有
共振周波数をもつこれら構造物が共振したら、注がれた
起振力の多くが分散してしまう。

【００２９】他方、絶対必要というわけではないが、発
電機２５によって決定された振動速度またはその高調波
を部品または液滴の固有共振周波数に近くすることが望
ましい。そのとき、滴は共振し、これは滴をもっと急速
に粉砕せしめ、すなわち、細かい小滴に分けまたは霧化
せしめる。これら小滴の全体として表面積は、小滴が得
られた液滴のそれよりもはるかに広く、それによって蒸
発を非常に早める。

【００３０】固体表面上の水滴の立体形は、その表面の
湿潤度による。一般に、表面上の各水滴はその容積に比
較してその外表面の面積が小さい半球形を呈する傾向に
あり、すべての可能な滴形の中で、最も小さい容積が球
によって取られる。蒸発の見地から、これは非常に不利
な点である。

【００３１】もし、湿潤度に乏しく、したがって、水が
付着しないような滑らかな表面から水滴を蒸発する必要
があるなら、表面張力のために、各滴は球の形に近い形
状をとるだろう。ほぼ球形の滴は、半球形の滴よりも、
乾燥するのにいっそう長時間を要する。

【００３２】もし、乾燥すべき部品やそれらの荷台が角
、ひび、狭いすきまや深い穴を含む表面を持つなら、そ
れらは大きな液滴を生み出すように作用し、それによっ
て、それらのさらされた表面を減少し、乾燥をもっと困
難にする。

【００３３】乾燥室の温度を上昇することによってぬれ
た部品を乾燥するのにかかる時間を短くすることができ
るが、この温度は乾燥すべき部品の許容レベルを越えて
安全に高くできない。本発明は、蒸発すべき液体の表面
積を広げることによって、許容できる範囲内の温度で、
加速された速度で、乾燥をもたらす。表面積と乾燥時間
との間の数学的関係について、半球形の典型的な水滴に
関して説明する。

【００３４】この滴の表面積は下記の数１によって表現
される。

【００３５】

【数１】

【００３６】ここで、ｒは半径である。

【００３７】この滴の容積Ｖは下記の数２によって表現
される。

【００３８】

【数２】

【００３９】半球形の水滴の自由表面とその容積に関す
る単位の値は下記の数３のようである。

【００４０】

【数３】

【００４１】上記式を代入すると、下記の数４が得られ
る。

【００４２】

【数４】

【００４３】したがって、水滴の半径ｒを小さくすると
、（３／ｒ）の割合で、乾燥時間の短縮を生み出す。

【００４４】下記の表１は、水滴における直径Ｄ（＝２
ｒ）の範囲において、水滴における（Ｆ／Ｖ）＝（３／
ｒ）の比を与える。

【００４５】

【表１】

【００４６】但し、単位はｒがインチで、Ｆが平方イン
チ、Ｖが立方インチである。

【００４７】したがって、０．１インチ（約０．２５４
ｃｍ）の直径の水滴から出発し、この滴を、各々がその
元の直径の５分の１である、０．０２インチ（約０．０
５０８ｃｍ）の直径の小滴に分けると、関係（Ｆ／Ｖ）
＝（３／ｒ）に関して、値はそれぞれ、下記の数５およ
び数６になる。

【００４８】

【数５】

【００４９】

【数６】

【００５０】したがって、液体のその容積に関するさら
された表面積は、５の因子によってしだいに大きくなる
。小さい因子を無視すると、一般に、一定の温度かつ圧
力の下で、液体から蒸発される水の量がそのさらされた
表面の面積に逆比例することが分かる。したがって、急
速乾燥をもたらすためには、液体の容積に対するこの表
面の関係を最大にするように努めなければならない。 本発明による方法およびシステムにおいて、これはぬれ
た部品に起振力を与えて、滴を小滴に分けるかまたは液
体をより広い面積にまき散らすことによって達成される
。

【００５１】動くのに妨げにならずかつ起振力が与えら
る部品は、その２つの休止点の間を加速すなわちスピー
ドアップし、減速すなわちスローダウンする。これら休
止点の一方からその中間点まで、その部品は加速し、そ
れからそれはその第２の点の方へ減速する。もし振動し
ている部品がぬれているなら、それに密着している液滴
はまた加速および減速され、結果の質量力がそれらの結
合しようとする分子力や滴を部品に密着させるそれらの
付着力に打ち勝つ。その結果として、液滴は振動する部
品の表面からもぎ取られ、ひび、穴および隙間から引き
下ろされる。滴は断片に分けられ、または液体がより広
い面積にまき散らかされ、それによって蒸発を非常に増
加した速度で起こさせる。

【００５２】乾燥時間は振動速度すなわち周波数によっ
て強く影響する。この振動に関与するすべての構成要素
の立体形と、乾燥される部品に与えられる振動の振幅と
方向に影響を及ぼすそれらの間の機械的結合もまた影響
がある。機械的結合の特性は、部品が互いに堅く保持さ
れ、かつ３次元および３つの回転軸において自由にすべ
ての方向へ運動するのが自由でない極端な状態を包含で
きる。しかしそのような状況において、液体表面からの
蒸発の速度は、そのさらされた領域の関数であり、この
領域が広ければ広い程、蒸発の速度はより速くなる。

【００５３】任意の与えられた状況における液滴の固有
共振周波数をすぐに決定することはできない。しかし、
それは発電機２７の周波数を変化して、蒸発の速度の結
果の促進がその最大レベルに達した周波数を決定するこ
とによって、経験的に達成できる。振動の振幅は、もち
ろん、蒸発の速度に関連した要素であり、振幅を大きく
すればする程、起振力が滴を粉砕する傾向は大きくなる
。任意の与えられた状況において適切な振幅レベルをま
た経験的に決定できる。

【００５４】図１に示された乾燥システムがけっして発
明を実行する唯一のシステムでないことが分かる。多く
の代りの乾燥室の設計が、蒸発を助長する周囲の条件に
かかわらず、かつ加熱器の性質や流にかかわらず可能で
あり、本発明は、乾燥室が乾燥すべき部品に振動を与え
て部品をぬらす液滴を断片に分ける手段を含み、それに
よって蒸発過程を早めるとき、実現できる。実際に、振
動の周期的波パターンは、高調波成分をたくさん含んで
いるような、パルス状のもの、非正弦波形が好ましい。

【００５５】最適な振動周波数または周波数の組み合わ
せの選択は、振動発生機と乾燥すべき部品との間の振動
チェーンにおける部分を負う構成要素のすべての立体形
によて大いに影響を受ける。したがって、適切な動作モ
ードの選択は、典型的には経験的になされる。実際に、
加えられる振動の周波数と振幅は、部品の振動と、表面
上の水滴の最適な断片の分離の要求と部品に対する損害
の危険を避けるための要求との間の妥協を表すその荷台
と、を達成するように選択される。

【００５６】実際、本発明者等は急速乾燥が約２０〜２
００Ｈｚの範囲における振動速度で最もよい結果をもた
らすことを見出した。しかしながら、ある応用において
、本発明者等は有効である（１／２）Ｈｚの振動速度を
見出し、他の応用において、５０００Ｈｚと同じ高さの
速度が望ましいと判明した。振動の振幅は、振動発生機
と部品荷台に振動を伝動する手段との間に挿入された、
シリコンゴム・パッドのようなコンプライアンスの助け
によって、抑制される。任意の与えられた乾燥の応用に
おける最適な振動周波数は実験的に決定されるので、周
波数と振幅を調節できる、振動発生機は必要な柔軟性を
備えている。

【００５７】（再循環型部品乾燥システム）図１に開示
されたシステムにおいて、乾燥室の対向壁上の入口を介
して入れられた気体流れが交差する流れパターンを創る
作業荷台の対向壁上に突き当たる構成をしている。その
結果として、ある程度の乱流が発生し、気体の比較的よ
どんだポケットが乾燥室内に現れる。これらの効果は部
品の均一な蒸発乾燥に対して影響する。さらに、蒸気が
連行される加熱気体流れが加熱室から排出されるので、
結果として熱エネルギを浪費してしまう。

【００５８】図２に示された再循環型部品乾燥システム
において、乾燥室を通って流れる加熱気体流は、実質的
に層流で、乱流の心配がなく、その結果、部品の均一な
乾燥が起こる。そして、加熱気体流が、水分がそれから
抽出された後、乾燥室内を再び循環するので、これは熱
エネルギを保存するように作用する。

【００５９】図２に示されたシステムは、端開放型乾燥
室３０を含み、その乾燥室は矩形の断面と、気体入り口
を規定する下端３１と、気体出口を規定する上端３２と
をもつ。その側壁間とその入り口の上部の乾燥室内の作
業領域に、乾燥すべきぬれた部品を保持する、取り外し
可能な通気性バスケットすなわち作業荷台３３が配置さ
れている。作業荷台３３はその対向する端から支持され
た通気性の作業立て３５上に載っており、対向する端は
棒３６および３７によって室壁から離れており、その結
果、その立ては振動するのが妨げられない。棒３６は一
方の壁のブッシュ３８を介して延在しており、棒３７は
対向する壁のブッシュ３９を介して延在しており、この
棒は外部モータ駆動振動器４０に連結されている。ブッ
シュはシリコンゴムであるのが好ましく、その結果、振
動は棒から乾燥室の壁には伝えられない。

【００６０】この構造のために、流れ矢印によって示さ
れるように、気体は入り口端３１から出口端３２へ作業
領域を介してその周りを流れ、その上を気体が出力端か
ら離れたバッフル４１によって進路をさえぎられ、それ
から気体は外側に向きをそらされる。

【００６１】乾燥室３０の下端には圧力室４２が結合さ
れ、その圧力室はその底部で入力ポート４３をもち、こ
の入力ポートから大気中の空気または気体がはいるのを
可能としている。圧力室４２の上端には、箱型ヘパ（Ｈ
ｅｐａ）・フィルタ・ユニット４５が取り付けられ、こ
のフィルタ・ユニットは乾燥室の入り口端３１を完全に
覆っており、したがって、気体が乾燥室３０に入る前に
、空気または窒素の進路をさえぎるように作用する。

【００６２】ヘパ・フィルタの好ましい形は、不織の連
続シート、高引っ張り強さと撥水処理した特性とをもつ
不燃性のマイクロガラス・ファイバの構成からなるもの
である。この不織の連続シートは、フレーム内に支持さ
れ、それに密封材によって接合された、狭い縦みぞのあ
る波形アルミニウム分離機上をアコーディオン風に折り
たたまれている。また、フレームの両面上に、空気出口
で漏れ防止密封材とフィルタ・ユニットの入り口面とを
形成する、ガスケットが備えられている。

【００６３】この型の市販用のへパ・フィルタ・ユニッ
トは、ニュー・ジャージィ州、イートンタウン（Ｅａｔ
ｏｎｔｏｗｎ）の、ハイ・エフィシェンシ・フィルタ会
社（Ｈｉｇｈ　　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　　Ｆｉｌｔｅ
ｒ　　Ｃｏｒｐ．）からの商標名マイクロフロー（ＭＩ
ＣＲＯＦＬＯＷ）が商業的に利用できる。標準的なへパ
・フィルタ・ユニットが２２０°Ｆ（約１０４°Ｃ）の
高さの温度によく耐えることができるが、本発明の状況
において、空気または窒素ガスが急速蒸発を助長するた
めに２００°Ｃ程度の温度に加熱され、へパ・フィルタ
・ユニットが高温の温度で動作できることが絶対必要で
ある。 この目的のため、ユニットは、高温の温度で耐えること
のできる材料で製作された、密封材、ガスケットおよび
フレームを備えている。圧力室４２がへパ・フィルタ・
ユニット４５によって閉じ込められているので、この圧
力室に入力ポート４３を介して入ってきた気体または大
気中の空気はこの圧力室を満たし、均一に、フィルタ・
ユニットの入り口面に気体圧力を分配させる。気体はフ
ィルタの下に配置された加熱器アセンブリ４６によって
高温の温度に加熱される。加熱された気体はへパ・フィ
ルタ・ユニットを通り、へパ・フィルタ・ユニットは、
気体で生まれた粒子ばかりでなく、加熱器アセンブリで
生じるスケールおよび酸化粒子をもこして取り除くよう
に作用する。加熱器４６の下には低圧送風機４７が取り
付けられている。

【００６４】加熱された気体はフィルタ・ユニットの出
口面から層流として現れ、その層流は入り口端３１から
出口端３２へ乾燥室３０を通って流れ、そうしているう
ちに、作業荷台３３に支持された部品の均一な蒸発乾燥
を助長する。フィルタ・ユニットが乾燥室の壁の間に延
在しているので、気体のよどんだポケットがその中に発
生しない。

【００６５】また、排気ゲート４９のみならず気体戻し
ダクト４８を備え、排気ゲートが、図の実線で示すよう
に、閉じているとき、排気ダクト５０への流れるのを妨
げる。そうしているうちに、乾燥室の出口端３２と戻し
ダクト４８の入力端との間の通路が開き、戻しダクトの
出力端が圧力室４２に通じる。圧力室４２の入力ポート
４３は、入り口ゲート５１が、図２の実線で示すように
、閉じているとき、ふさがれる。

【００６６】しかし、入り口ゲート５１が、図２の断続
線で示されるように、開くと、それは気体戻しダクト４
８の出力端をふせぎ、この場合には、再循環ループがな
くなる。しかし、排気ゲート４９を、断続線で示される
ように、開けて、乾燥室から排出された気体を排気ダク
ト５０へ入れると、それは戻しダクト４８の入力端への
入り口をふさぐ。したがって、ゲートがそれらの実線の
位置にあるときに実施される再循環モードにおいて、乾
燥室３０から排出された加熱気体は、圧力室４２に戻さ
れて再循環され、それによって、熱エネルギを保存する
。

【００６７】乾燥ベット５２（または代わりに冷却コイ
ルのアセンブリ）が戻しダクト４８内に取り付けられて
、乾燥室３０から排出された蒸気含有気体から蒸気を抽
出し、その結果、圧力室４２へ乾燥した熱い気体または
空気の流れを戻す。

【００６８】第１の実施例の場合のように、蒸発乾燥過
程は、起振力をぬれた部品の表面上の液体に滴に加えて
、それら滴を断片に分け、それによって全体としてのさ
らされた液体表面の面積を広くすることによって、早く
なる。振動速度がぬれた部品をその荷台中で細かく急速
に動かすようなものにし、そうすることで、部品を移し
、その結果、荷台の底でその位置を、空気流によりさら
すことができる位置へシフトする。

【００６９】（吊り荷台型部品乾燥システム）図１およ
び図２に示されたシステムにおいて、ぬれた部品のため
の荷台が乾燥室内に配置された立て上に載っており、振
動を立てに加え、立てがそれら振動を荷台内のぬれた部
品に転送している。

【００７０】多くの乾燥システムにおいて、立て上に載
せる代わりに、ぬれた部品荷台は、処理の間中、負荷を
持ちこたえる、作業負荷にみあった機械的転送巻上げ装
置からホックや他の手段によって吊されている。

【００７１】そのような吊り荷台型部品乾燥システムの
１つが図３に示され、そのシステムは片持ち梁の腕５４
をもつ機械化された転送巻上げ装置５３を含む。ぬれた
部品荷台５５はホック５７によって乾燥室５６内に吊さ
れ、ホックは部品荷台の取っ手５８と係合している。荷
台５５内に保持されたぬれた部品５９は、レンズ、シリ
コン・ウェーハ、基板、乾燥を必要とする他の処理部品
である。

【００７２】そのような乾燥を助長するために、乾燥室
内のぬれた部品を、図１および図２に示されたシステム
のように、加熱気体の流にさらして、ぬれた部品から出
た蒸気を連行してもよい。

【００７３】この場合には、乾燥の速度を速めるために
、巻上げ装置機構の片持ち梁の腕５４から振動発生機６
０をつるし、振動発生機の出力基部からつりホック５７
をつるしている。コンプライアンス・パッド６１が振動
発生機の出力基部を覆って、振幅抑制をもたらしている
。振動発生機６０は周波数および振幅を調節可能で、乾
燥を達成するために最適化された起振力を与える。

【００７４】従って、この吊り荷台型部品乾燥システム
において、振動発生機６０からの振動がつりホック５７
に与えられ、それを介して荷台の取っ手５８および荷台
を介してぬれた部品５９に伝動される。これら振動は液
滴を断片に分け、または滴をより広い面積にまき散らす
ように作用して、その蒸発を早める。

【００７５】乾燥すべき部品がラック内に形成された溝
に垂直に保持されたレンズの場合、ラックが起振力にさ
らされると、これは、それら各溝内のレンズをゆっくり
回転して、重力の作用によってレンズ上の滴をまき散ら
すような効果をもち、それによって、液体のさらされた
表面積を広くして乾燥を早める。この構成（図示せず）
において、レンズ・ラックは乾燥室内の作業立て内に置
かれ、いくつかの固定周波数の強力なブザーが作業立て
の側面に取り付けられ、並列に動作し、必要な振動エネ
ルギを供給する。

【００７６】本発明による他のシステムにおいて、乾燥
すべき部品は環状の形状（プラスチック・レンズ・ホル
ダのような）で、乾燥室内の作業立て上に載っている作
業荷台の側壁を橋渡ししている水平棒からつるしたホッ
クから吊されている。この場合に、振動発生機は荷台の
側壁を橋渡しする板上の荷台の上に取り付けられ、振動
を側壁に与えて部品に転送する。

【００７７】本発明に従って、急速に部品を乾燥するた
めのシステムの好ましい実施例について説明してきたが
、多くの変更や変形が本発明の要旨を逸脱しない範囲内
でなされることが分かる。したがって、乾燥室の外部に
あって、荷台を載せる立てに振動結合手段によって作用
的に結合された、振動発生機を用いる代わりに、振動発
生機は作業立てに結合され、すなわち、組み入れられて
も良く、その結果、振動発生機は乾燥室内に配置される
。実際に、鉄スラグ形の電機子がフィールド・コイルに
よって囲まれたステンレス鋼作業立て内に嵌め込まれて
も良く、フィールド・コイルに交流電流によってエネル
ギを与えたとき、電機子に振動を起こさせる。

【００７８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、蒸発過程を早めるために、振動発生機が立て
または振動結合装置に作用的に結合されて、それに振動
を与え、振動を荷台内のぬれた部品に伝動し、部品の表
面上の液滴を小滴に分けまたは液体をより広い面積にま
き散らし、それによって、全体としての液体のさらされ
た表面積を大いに広げているので、汚染の心配がなく、
処理工程中にぬらされたマイクロ電子的、光学的および
他の部品を急速に乾燥することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】部品荷台を支持する立てに振動を与える、本発
明による単一通路型部品乾燥システムを概略的に示す図
である。

【図２】部品荷台を支持する立てに振動を与える、本発
明による再循環型部品乾燥システムを概略的に示す図で
ある。

【図３】作業荷台を吊すホックに振動を与える、本発明
による部品乾燥システムを概略的に示す図である。

【符号の説明】

１０　　箱型乾燥室 １１　　取り外し可能なカバー １２，１３　　方向性気体入り口 １４，１５　　外部電気的加熱要素 １６，１７　　気体出口 １８　　直立棒 １９　　ブッシュ ２０　　基底板 ２１　　作業立て ２２　　作業荷台 ２３　　ぬれた部品 ２４　　振動伝動板 ２５　　振動発生機 ２６　　従順な仕切板 ２７　　発電機 ２８ａ，２８ｂ　　制御ノブ ２９　　加圧された気体供給源 ３０　　端開放型乾燥室 ３１　　下端（入り口端） ３２　　上端（出口端） ３３　　作業荷台 ３５　　通気性作業立て ３６，３７　　棒 ３８，３９　　ブッシュ ４０　　外部モータ駆動振動器 ４１　　バッフル ４２　　圧力室 ４３　　入力ポート ４５　　箱型ヘパ・フィルタ・ユニット４６　　加熱器
アセンブリ ４７　　低圧送風機 ４８　　気体戻しダクト ４９　　排気ゲート ５０　　排気ダクト ５１　　入り口ゲート ５２　　乾燥ベット ５３　　機械化された転送巻上げ装置 ５４　　片持ち梁の腕 ５５　　ぬれた部品荷台 ５６　　乾燥室 ５７　　ホック ５８　　取っ手 ５９　　ぬれた部品 ６０　　振動発生機 ６１　　コンプライアンス・パッド

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　処理の過程においてぬらされ、表面上
   に液滴がある、マイクロ電子的、光学的および機械的部
   品を蒸発乾燥するためのシステムにおいて、（ａ）乾燥
   室と； （ｂ）該乾燥室内に配置された乾燥すべきぬれた部品を
   含む取り外し可能な移送荷台であって、前記部品はそれ
   らのぬれた表面が互いに分離され、さらされた状態で該
   荷台内に保持されており； （ｃ）起振力を与える振動発生機と； （ｄ）前記起振力を前記荷台に、起振力が荷台内の部品
   に伝わるように、伝動する手段であって、前記起振力は
   部品をぬらす前記液滴を小滴に分けるような振動速度と
   振幅とをもち、該小滴の全体のさらされた表面が前記液
   滴のそれよりもはるかに広い大きな面積上に液体をまき
   散らして、それによって、液体の蒸発乾燥を促進し；（
   ｅ）前記乾燥室内の部品を前記ぬれた表面を通り越して
   流れる気体流に当てて前記部品を乾燥する手段と；を有
   する部品乾燥システム。
2. 【請求項２】　　前記振動発生機が発電機に結合された
   電気的に作動される振動器である請求項１記載の部品乾
   燥システム。
3. 【請求項３】　　荷台が乾燥室内の立てに載せられ、振
   動発生機からの起振力をその立てに加える請求項１記載
   の部品乾燥システム。
4. 【請求項４】　　振動発生機の周波数を、立てと荷台の
   固有共振振動数から離し、かつ液滴の固有共振振動数に
   近い振動速度に調節し、液滴を共振する請求項３記載の
   部品乾燥システム。
5. 【請求項５】　　前記立てと前記移送荷台とは気体を通
   し、前記気体流を前記乾燥室を介して前記立てと前記移
   送荷台とを通過するように流して、荷台に保持された部
   品から出た蒸気を連行する手段を含む請求項３記載の部
   品乾燥システム。
6. 【請求項６】　　前記気体流が窒素である請求項５記載
   の部品乾燥システム。
7. 【請求項７】　　前記乾燥室に結合され、該乾燥室内の
   空気の温度を高めて、部品の蒸発乾燥を助長する手段を
   含む請求項１記載の部品乾燥システム。
8. 【請求項８】　　前記乾燥室が蒸発乾燥を助長するため
   に部分的に排気されている請求項１記載の部品乾燥シス
   テム。
9. 【請求項９】　　振動発生機が高調波振動成分をもつ起
   振力を発生する請求項１記載の部品乾燥システム。
10. 【請求項１０】　　前記立てが乾燥室の基部にブッシュ
    を介して直立棒の上端に支持され、その直立棒の下端に
    は振動発生機が結合された振動伝動板が取りつけられて
    いる請求項３記載の部品乾燥システム。
11. 【請求項１１】　　前記乾燥室は対向する側壁を備え、
    前記立ては前記側壁の間に壁にブッシュを介して延在す
    る水平棒によって両側に支持され、前記水平棒の一端が
    前記振動発生機に連結されている請求項３記載の部品乾
    燥システム。
12. 【請求項１２】　　前記乾燥室は対向する側壁を備え、
    その側壁の各々は前記気体流が流れ込む吸気口と、気体
    流が排出される排気口とをもつ請求項５記載の部品乾燥
    システム。
13. 【請求項１３】　　片持ち梁のように突き出た腕をもつ
    巻上げ装置を含み、前記振動発生機は前記腕からつるさ
    れ、前記荷台が前記振動発生機のつりホックに結合され
    ている請求項１記載の部品乾燥システム。
14. 【請求項１４】　　前記液体は水を含む部類と、メタノ
    ールおよびイソプロパノールを含む溶剤から選択される
    請求項１記載の部品乾燥システム。
15. 【請求項１５】　　前記部品は円形をしており、移送荷
    台内に配置されたラック内に形成された溝内に保持され
    、それによって前記振動は前記部品を回転させ、それに
    よって部品上の滴をまき散らす請求項１記載の部品乾燥
    システム。
16. 【請求項１６】　　振動発生機と荷台に起振力を伝動す
    る手段との間に挿入されて、この力の振幅を抑制する従
    順な弾性材料を含む請求項１記載の部品乾燥システム。
17. 【請求項１７】　　処理の過程においてぬらされたマイ
    クロ電子的、光学的および機械的部品を急速に乾燥する
    ための方法において、 （ａ）乾燥室内に配置された振動可能な荷台上に乾燥す
    べきぬれた部品を置き、前記部品はそれらのぬれた表面
    がさらされた状態で分離した位置で前記荷台内に保持さ
    れており； （ｂ）乾燥室内のぬれた部品を蒸発乾燥を助長する温度
    をもつ空気にさらし； （ｃ）荷台に振動を加えて、ぬれた部品に、その部品の
    表面上の液滴が全体のさらされた表面が得られた液滴の
    それよりもはるかに広い大きな面積上に液体をまき散ら
    した小滴に分けるような振動速度と振幅とを伝動し、そ
    れによって蒸発過程を促進し； （ｄ）前記乾燥室内の部品を前記さらされたぬれた表面
    を通り越して流れる気体流に当てて部品を乾燥する；ス
    テップを含む部品乾燥方法。
18. 【請求項１８】　　部品は通気性の荷台に保持され、気
    体流がぬれた部品上を流れるように蒸発過程を助長して
    、それから出た蒸気を連行する請求項１７記載の部品乾
    燥方法。
19. 【請求項１９】　　前記気体流が前記荷台を通過する層
    流通路に規制されている請求項１７記載の部品乾燥方法
    。
20. 【請求項２０】　　振動速度は約滴の固有振動周波数に
    一致し、かつそれは荷台の固有振動周波数から離れてい
    る請求項１７記載の部品乾燥方法。