TW202014251A - 超音波洗淨裝置及超音波洗淨系統 - Google Patents
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Abstract
提供一種超音波洗淨裝置及超音波洗淨系統,其可洗淨玻璃基板等半導體基板及可撓性薄膜等大型被洗淨物,具備線形沖洗型及號角型之超音波洗淨裝置功能,可省液化,大幅減低使用的洗淨液。
具備:筐體,其具有底面,該底面與相對向設置之被洗淨物形成傾斜面,在內部下面設有超音波振動子;洗淨液供應裝置,作為將洗淨液供應給筐體底面之液膜形成手段;以及流速加速裝置,將來自作為液膜形成手段之洗淨液供應裝置之洗淨液流速加速,作為噴出洗淨液之流速加速部;筐體由本體構成,該本體具有:上板、安裝於上板下部之凸出部、從凸出部往下方向延伸所形成之外部側面、以及在外部側面之下端部一體連結所構成之底面;構成底面僅以規定角度傾斜水平面。
Description
本發明是有關超音波洗淨裝置及超音波洗淨系統,用超音波洗淨由晶圓和玻璃基板等構成之半導體基板及可撓性薄膜等被洗淨物,特別是有關超音波洗淨裝置及超音波洗淨系統,可進行線形沖洗型及號角型之洗淨,且可省液化,大幅減低使用的洗淨液。
習知,一般超音波洗淨裝置是在洗淨槽下面安裝超音波振動子,對洗淨槽供應洗淨液,並將被洗淨物含浸於洗淨槽,從洗淨槽下面施加超音波振動,進行洗淨。又,亦有將內設於不透水結構本體之超音波振動子投入洗淨液,用以進行投入振動子方式之洗淨。
在洗淨液晶面板和半導體晶圓等中,已知有沖洗型超音波洗淨裝置,其是將洗淨液與超音波同時以沖洗形噴出,用超音波洗淨這些被洗淨物。
在專利文獻1中,揭露有不需嚴密調整從噴嘴前端到被洗淨物之距離,可輕易調整設置之一種沖洗型超音波洗淨裝置。
依專利文獻1,沖洗型超音波洗淨裝置具有:安裝於筐體前端部之噴嘴、與噴嘴後端部相對向配置之圓板形超音波振動子、及形成於筐體側面之洗淨液供液口;在直徑固定之直線形圓孔形成噴嘴之吐出孔,並且使噴嘴之後端部面從其外緣向吐出孔,以規定傾斜角構成下降之圓錐形。從噴嘴前端噴射從供液口供應之洗淨液和從超音波振動子所輻射之超音波,用以洗淨配置於噴嘴前方之被洗淨物。藉此,由於從噴嘴輻射之超音波未形成焦點,因此不必嚴密調整從被洗淨物到噴嘴前端之距離。
因此,含線型之沖洗型超音波洗淨裝置是藉由筐體內部之超音波振動子,對供應之洗淨液照射超音波之能量,對被洗淨物噴出從噴嘴施加超音波之洗淨液,藉此去除粒子等污垢。
又,在專利文獻2中,揭露有如被洗淨物是半導體晶圓和半導體晶圓以外之其他被洗淨物時亦能依照污垢程度任意選擇洗淨之號角型葉片式洗淨裝置。
依專利文獻2,其包含有:旋轉台,用以支撐被洗淨物之一面;複數個振動元件,以與支撐被洗淨物另一面相對向配置之不同振動數進行振動;供液嘴,在振動元件和被洗淨物之間供應洗淨液;馬達,使旋轉台對振動元件平行移動;以及超音波振盪器,以不同頻率使該振動元件超音波振動。
這種葉片式洗淨裝置是一面使支撐於旋轉台之被洗淨物移動一面使振動元件超音波振動,透過洗淨液,將被洗淨物面洗淨。
因此,號角型葉片式洗淨裝置(以下稱為號角型超音波洗淨裝置)是在振動面與被洗淨物之間形成液膜,藉此透過液膜,將超音波能量直接傳導到被洗淨物,去除污垢,將被洗淨物洗淨。
又,在專利文獻3中,揭露有號角型超音波洗淨機,其設有:超音波振動體,其與被洗淨物之洗淨面保持規定角度,並保持空隙設置;以及介質供應管,配置於超音波振動體之附近;從介質供應管放出介質,在超音波振動體之振動面與被洗淨物之洗淨面之間形成介質層,透過介質層,對被洗淨物施加超音波振動。
專利文獻1:日本特開2001-933號公報
專利文獻2:日本特開2005-85978號公報
專利文獻3:日本特開平3-258381號公報
專利文獻4:韓國登錄公報10-1336996號公報
專利文獻1所揭露之沖洗型超音波洗淨裝置是洗淨液集中,朝狹窄區域放出之點形沖洗型超音波洗淨裝置,不適用於大型被洗淨物。因此,例如,對大型基板等採用線形沖洗型超音波洗淨裝置,其設置狹縫,以線形放出洗淨液。
點形沖洗型、線形沖洗型超音波洗淨裝置,如在洗淨液之供應線混入氣泡,則氣泡包圍振動子之表面,使得振動子與洗淨液接觸範圍變少。因此,可能形成空燒而導致故障。因此,為防止空燒,必須管控給水路,避免氣泡混入。且必須連續供應大量洗淨液。
又,點形沖洗型、線形沖洗型超音波洗淨裝置,振動子設置於洗淨液之上部,為了使超音波有效作用於洗淨液,必須隨時使振動子之振動面接觸洗淨液。因此,必須連續供給大量洗淨液,使得振動面隨時接觸洗淨液。
另一方面,專利文獻2及專利文獻3所揭露之號角型超音波洗淨裝置,在內設超音波振動子之筐體與被洗淨物之間,設置液供應機構(供應洗淨液),供應洗淨液,在內設振動子之筐體與被洗淨物之間形成液膜,進行洗淨。
在專利文獻4中,雖揭露藉由形成液膜進行超音波洗淨,但這種方式,採用從洗淨裝置之左右供應洗淨液,在超音波振動部之中央形成液膜, 用以洗淨被洗淨物之方式,但這種方式,如從左右供應之洗淨液不能均勻供應,則洗淨薄膜亦不能形成於中央,不易調整洗淨液之供應量,形成本案之線形沖洗型有不能實施洗淨之缺點。
因此,號角型超音波洗淨裝置,如在超音波之振動面不能形成液膜,則不能進行洗淨處理,且不能得到洗淨效果。又,如在內設振動子之筐體與被洗淨物之間混入氣泡時亦與沖洗型超音波洗淨裝置同樣,不能得到洗淨效果。
近年來,被洗淨物尺寸亦大型化,必須要有洗淨寬度更大之線形沖洗型超音波洗淨裝置,且要求洗淨物橫軸方向之超音波及流量均勻化。如被洗淨物之橫軸變寬,則洗淨液使用量亦變多。習知之線形沖洗型超音波洗淨裝置大量消耗洗淨液,運轉成本亦變高,因此要求抑制洗淨液之消耗,降低運轉成本。
因此,隨著被洗淨物之大型化,要求使用較少洗淨液,一面在洗淨物的橫軸方向保持洗淨之均勻性,且洗淨寬度較大的超音波洗淨裝置。
又,習知,由於線形沖洗型超音波洗淨裝置和號角型超音波洗淨裝置之洗淨方式不同,因此必須依分別方式準備超音波洗淨裝置。
因此,本發明之目的是提供一種超音波洗淨裝置及超音波洗淨系統,其可洗淨玻璃基板等半導體基板和可撓性薄膜等大型被洗淨物,且具備線形沖洗型及號角型之超音波洗淨裝置功能,可省液化,大幅減低使用的洗淨液。
本發明之超音波洗淨裝置具備:筐體,設有底面,藉由超音波振動子施加超音波振動;液膜形成手段,從筐體底面之一端側向該底面供應洗淨液,使該洗淨液沿著筐體底面流動,藉此在筐體底面形成液膜;以及洗淨液放出部,設於筐體底面之另一端側,使筐體底面流動之洗淨液向被洗淨物放出。
又,本發明之超音波洗淨裝置之底面僅以規定角度傾斜水平面,藉此構成一端側位於比另一端側較為上方位置。
又,本發明之超音波洗淨裝置之底面以1˚~45˚之範圍傾斜水平面。
又,在本發明之超音波洗淨裝置之液膜形成手段中,設有:洗淨液供應部,用以供應洗淨液;以及洗淨液貯液槽,用以將洗淨液貯存於內部;在該洗淨液貯液槽,設有溢流整流板,使洗淨液溢流,用以整流洗淨液。
又,本發明之超音波洗淨裝置,在溢流整流板之長邊方向上端,以規定間隔設有凹口部。
又,在本發明之超音波洗淨裝置之液膜形成手段中,設有流速加速部,用以加速洗淨液流速,流速加速部是由供應流路和洗淨液導入路形成;該供應流路是由溢流整流板和筐體之外部側面形成,該洗淨液導入路是由筐體底面和洗淨液導入構件形成,使洗淨液從洗淨液導入路沿著筐體底面流動,藉此在筐體底面形成液膜。
又,本發明之超音波洗淨裝置,在筐體底面和洗淨液導入構件之間設有噴出口,構成流速加速部用以加速從噴出口噴出之洗淨液流速。
又,本發明之超音波洗淨裝置之洗淨液供應部安裝於筐體一側面,該洗淨液放出部,沿著與筐體一側面相對向之筐體另一側面和筐體底面另一端側交叉之端部,以線形設置。
又,本發明之超音波洗淨裝置,具備:搬送裝置,用以搬送被洗淨物,洗淨液放出部配置於搬送裝置之搬送路徑上。
又,本發明之超音波洗淨裝置,在筐體側面設有振動截止體,用以截止超音波振動。
又,本發明之超音波洗淨裝置,在筐體底面和被洗淨物之間設有洗淨液調整板,用以調整洗淨液對被洗淨物之放出量。
本發明之超音波洗淨系統具備:超音波洗淨裝置和控制超音波洗淨裝置之控制裝置;在超音波洗淨裝置中,具備:筐體,其設有底面,透過超音波振動子,藉由超音波產生裝置施加超音波振動;液膜形成手段,設有用來供應洗淨液之洗淨液供應部,從筐體底面之一端側向底面供應洗淨液,使該洗淨液沿著筐體底面流動,藉此在筐體底面形成液膜;以及洗淨液放出部,設於筐體底面之另一端側,將在筐體底面流動之洗淨液向被洗淨物放出;控制裝置,在開始洗淨時,對洗淨液供應開閉手段(將洗淨液供應給洗淨液供應部)輸出供應洗淨液之訊號,將洗淨液供應給洗淨液供應部,經過規定時間後,對超音波產生裝置輸出開始振盪訊號,驅動超音波產生裝置,結束洗淨時,對超音波產生裝置輸出停止振盪訊號,停止驅動超音波產生裝置,經過規定時間後,對洗淨液供應開閉手段輸出停止供應洗淨液之訊號,對洗淨液供應部停止供應洗淨液,在驅動超音波產生裝置中,對底面控制供應洗淨液。
又,本發明之超音波洗淨系統設有:搬送手段,用以搬送被洗淨物;以及偵測感測器,用以偵測在搬運手段上有無被洗淨物;控制裝置用偵測感測器確認在搬送手段上有無被洗淨物,開始洗淨時,對洗淨液供應開閉手段(將洗淨液供應給洗淨液供應部)輸出供應洗淨液之訊號,將洗淨液供應給洗淨液供應部,經過規定時間後,對超音波產生裝置輸出開始振盪訊號,驅動超音波產生裝置,結束洗淨時,用偵測感測器,確認在搬送手段上洗淨處理完成之被洗淨物之通過,對超音波產生裝置輸出停止振盪訊號,停止驅動超音波產生裝置,經過規定時間後,對洗淨液供應開閉手段輸出停止供應洗淨液之訊號,控制該洗淨液供應部停止供應洗淨液。
依本發明,則液膜形成手段具備流速加速部,加速來自洗淨液供應部之洗淨液流速,對筐體底面噴出,從流速加速部噴出之洗淨液藉由超音波振動子之振動進行擴散,在筐體底面之傾斜面流動,在筐體底面形成液膜。洗淨液的液膜之一表面接觸筐體底面,洗淨液之液膜的另一表面接觸大氣或被洗淨物表面,將在筐體底面流動之洗淨液向位於下方位置之被洗淨物放出。藉此,即使在無被洗淨物之狀態下亦在筐體底面連續形成洗淨液之液膜,形成筐體底面隨時接觸洗淨液之狀態,因此可防止因空燒而造成故障。
依本發明,則液膜形成手段具備流速加速部,加速來自洗淨液供應部之洗淨液流速,對筐體底面噴出,從流速加速部噴出之洗淨液藉由超音波振動子之振動進行擴散,在筐體底面之傾斜面流動,在筐體底面形成液膜,向位於筐體底面流動之洗淨液下方位置之被洗淨物的洗淨面集中放出,因此能比通常洗淨液使用量較少量進行洗淨。
又,使洗淨液在筐體底面流動,藉此在筐體底面形成液膜,能高效率吸收超音波振動子所產生的熱,因此超音波振動子被冷卻,可進行穩定的振動。
又,依本發明,將供應之洗淨液貯存於洗淨液貯液槽,使洗淨液溢流,使用以溢流整流板整流過的洗淨液,藉此不像習知那樣,將供應的洗淨液直接向超音波振動子和被洗淨物放出,因此可使洗淨液均勻流動。又,使用溢流之洗淨液,藉此可減少混入和產生氣泡,因此可進行穩定洗淨。
本發明之超音波洗淨裝置,一台具有點形沖洗型和號角型之功能,能依洗淨形態靈活運用超音波洗淨裝置。亦即,將被洗淨物設置於靠近洗淨液放出部,藉此利用從洗淨液放出部所放出之洗淨液,在被洗淨物和筐體底面之間形成液膜,因此能實現與號角型同樣構成,可得到較強洗淨效果。
又,依本發明,筐體底面被設置成傾斜且相對向於被洗淨物,依從筐體底面到被洗淨物之距離,能減輕因超音波之波長所產生之洗淨不均。又,將筐體底面對被洗淨物設角度,藉此能防止因反射而使超音波能量集中於超音波振動子之特定部位,能減輕超音波振動子發生故障。又,即使筐體底面為水平面亦將筐體傾斜設置,藉此能達到與筐體底面設成傾斜面相同的效果。
又,依本發明,設有振動截止體,用以截止設於筐體之超音波振動,藉此能抑制筐體上部等不需洗淨部位之振動,將超音波能量高效率傳導到洗淨液及被洗淨物。
又,依本發明,被超音波活化之洗淨液從筐體底面端部以線形放出,因此不必像習知之線形沖洗型那樣,設置狹縫等放出洗淨液,因此能簡化超音波洗淨裝置之結構。
又,依本發明,在洗淨液噴出之橫軸方向,為了得到保持洗淨均勻性之洗淨範圍,從筐體底面端部以線形放出洗淨液,藉此能對應被洗淨物之大型化。
又,依本發明,在洗淨液噴出之橫軸方向,為了得到保持洗淨均勻性之洗淨範圍,對從筐體底面透過洗淨液接觸之被洗淨物表面放出洗淨液,藉此能對應被洗淨物之大型化。
又,超音波洗淨裝置以傾斜且相對向於被洗淨物方式設置筐體底面,因此不僅對玻璃基板等形成平面之被洗淨物有效,而且對具薄膜等可撓性之構件亦有效。
參照以下圖面,參照圖1~圖10,說明用來實施本發明之超音波洗淨裝置及超音波洗淨系統之形態。又,本發明具備:筐體,具有底面,以傾斜且相對向於被洗淨物方式設置;以及洗淨液貯液槽,用以暫時貯存洗淨液;將通過溢流整流板(使洗淨液均勻流動)之洗淨液,加速洗淨液流速,向傾斜筐體之筐體底面噴出,使筐體底面流動之洗淨液向被洗淨物放出進行洗淨。藉此,可進行沖洗型及線型之洗淨,且可省液化,大幅減低使用的洗淨液。
圖1是從側面觀察本發明之超音波洗淨裝置1之剖面圖,圖2是表示本發明之超音波洗淨裝置外觀之立體圖。
超音波洗淨裝置1具有:筐體3、洗淨液供應裝置20、流速加速裝置35。又,洗淨液供應裝置20和流速加速裝置35構成液膜形成手段。
如圖1及圖2所示,筐體3是橫軸1xa及縱軸1y(在與紙面垂直方向,加長縱深),具有:長方形之上板5,用厚度d形成蓋部;凸緣形之凸出部6a、6b,連接於該上板5之下部,以規定間隔,用複數個螺栓B固定;外部側面3b、3d,從這些凸出部6a、6b之端部向下方向延伸成一體,由厚度e3構成;以及底面7,在這些外部側面3b、3d之下端部連結成一體,由厚度e3構成。
如圖1及圖2所示,筐體3是由橫軸1x(位於外部側面3b、3d之間)、凸出部6a(由厚度e1、橫軸α1構成)、以及凸出部6b(厚度比厚度e1厚之厚度e2、橫軸α2構成)形成,橫軸1x+橫軸α1+橫軸α2=橫軸1xa,亦即,與上板5相同的橫軸形成。又,在與紙面垂直方向,加長縱深之縱軸是1y。高度方向是1h,以大約箱型形狀之本體6構成。又,如圖2所示,在上板5之上部設有安裝用金屬零件42。
又,圖1所示之各部尺寸,例如:上板5之橫軸1xa為112mm,厚度d為5mm,凸出部6a之橫軸α1為20mm,厚度e1為3mm,凸出部6b之橫軸α2為21mm,厚度e2為10mm,外部側面3b、3d之厚度e3、底面7之厚度e3為3mm。又,圖2所示之尺寸,如被洗淨物50之橫軸長度為1500mm,縱軸長度為1800mm時,橫軸1x為71mm,縱軸1y為1660mm,高度1h為55mm。又,本發明之實施形態並非限定於這些尺寸,亦可適當變更。
如圖1所示,筐體3之底面7,被洗淨物50之搬送方向(用箭頭表示)是指朝相反方向傾斜形成。亦即,筐體3之底面7對水平面設置成傾斜角θ。如圖1所示,底面7之傾斜角θ對水平面可在1˚~45˚範圍傾斜。如超音波振動數為1MHz,則本發明之實施形態,底面7之傾斜角θ用5˚設定。然而,本發明之實施形態,筐體3之大小、厚度、底面7之傾斜角θ等亦可變更為適當設定。又,底面7之傾斜角θ之設定,對水平面設置於底面7一端側之液膜形成手段為了位於比設於另一端側之洗淨液放出部40(圖1所示)較為上方的位置,僅以傾斜規定角度設置筐體,使筐體底面僅以規定角度傾斜水平面,藉此設置筐體。又,這些傾斜角之設定,作業人員藉由安裝用金屬零件42固定於裝置,且能適當進行調整。
如圖1所示,在筐體3之底面7的下方,設置有被洗淨物50,其載置於可朝箭頭方向搬送之搬送裝置65上。依本實施形態,該被洗淨物50是橫軸長度為1500mm,縱軸長度為1800mm之液晶玻璃等,因此,筐體3尺寸可將這種尺寸之液晶玻璃充分洗淨。
如圖1所示,本發明之筐體3具有底面7,該底面7與被洗淨物50以相隔距離,位於上方位置,設置成與被洗淨物50相對向之傾斜面,構成在筐體之內部下面8配置超音波產生裝置之超音波振動子15。又,本發明之筐體3設有底面7,其與水平面形成規定的傾斜角,並非將洗淨液含浸於筐體3內,而是將超音波產生裝置內設於筐體之內部下面8,在形成傾斜面之筐體底面7b之端部7a有洗淨液放出部40,用以放出洗淨液。
因此,本發明之筐體3,並非像習知之筐體那樣,在筐體內部貯存洗淨液,使洗淨液流向設於筐體內部之超音波振動子,而是藉由底面振動使從流速加速裝置噴出之洗淨液擴散,在筐體底面7b之傾斜面流動,且在筐體底面7b形成液膜。
筐體3是由不鏽鋼等金屬構件構成,但並非限定於不鏽鋼等金屬構件,亦可使用其他構件,例如石英。
又,如圖1所示,筐體3,在筐體3之內部下面8上設有超音波產生裝置之超音波振動子15。如圖6所示,該超音波產生裝置14具備:超音波振動子15和超音波振盪器16。然而,如圖1所示,筐體之內部下面8之上方圖示有設有超音波產生裝置14(如圖6所示)之超音波振動子15,該超音波振動子15,如果被洗淨物50是,亦即例如液晶玻璃,則對橫軸長度1500mm、縱軸長度1800mm,成為可充分傳導超音波振動之大小。該超音波振動子15之大小對被洗淨物50之大小可適當設定。
又,在筐體3之上板5之上方設有纜線導入口5a。透過該纜線導入口5a對超音波產生裝置供應電力、訊號等。又,如圖6所示,本發明之超音波產生裝置14,在筐體3之內部設有超音波振動子15,超音波振盪器16是與超音波洗淨裝置1分開設置,但亦可將超音波振盪器16設置於筐體3之內部的上部空間構成。藉此,超音波洗淨裝置1成為一體構成,因此被洗淨物50用如搬送裝置65般之搬送裝置亦可洗淨未被搬送之單品。
又,如圖1所示,安裝於筐體之內部下面8之上方之超音波振動子15是用接著劑等安裝於筐體之內部下面8,超音波振動子15是與底面7同樣傾斜水平面。超音波振動子15是由電致伸縮型振動子亦即鋯鈦酸鉛(PZT:lead-zirconate-titanate)構成,具角板形的形狀,主要是利用厚度振動。配合底面7(具板形且大致長方形之形狀),使用板形超音波振動子15,藉此能使整個底面7均勻振動。又,超音波振動子15並非限定於電致伸縮型振動子,亦可使用其他型振動子。
如圖1所示,超音波產生裝置之超音波振動子15是以傾斜角θ傾斜筐體3之底面7,因此從該超音波振動子15振盪之超音波振動,是以箭頭所示之垂直方向方式傳導。藉此,內裝超音波振動子15之筐體之內部下面8,使超音波能量重疊於筐體底面7b流動之洗淨液45(如圖2所示)。
又,即使筐體之底面7是平面亦可傾斜設置筐體,藉此構成底面7呈傾斜面。
本發明之筐體3為了對水平面呈傾斜角θ,使底面傾斜。這是只要將底面7作成水平,不呈傾斜角θ,則超音波振動子15亦可設置成水平。因此,從超音波振動子15所產生之超音波振動,並非朝圖1所示之箭頭方向傳導,而是朝下方,亦即朝與水平面正交之方向傳導,對被洗淨物50之洗淨面放出之超音波振動波被反射,產生返回超音波振動子15之現象,用來避免超音波振動子15之安裝面等可能受到破壞。例如,在習知之號角型中,當與被洗淨物50水平設置時,反射所產生之超音波能量集中於超音波振動子15,容易受到超音波反射之影響,故障風險變高。
又,本發明之超音波洗淨裝置1,筐體底面7b是以間隔距離設置於被洗淨物50之上方,且傾斜被洗淨物50設置,因此依從筐體底面7b到被洗淨物50之距離,能減輕因超音波之波長所產生之洗淨不均勻。又,將筐體底面7b對被洗淨物50設置傾斜角θ,藉此能防止因反射造成超音波能量集中於超音波振動子之特定部位,且能減輕超音波振動子故障之風險。
又,本發明之超音波洗淨裝置1設想洗淨被洗淨物50為大型之液晶玻璃等,該大型被洗淨物50之洗淨面可能成為波浪狀(如圖4所示),即使是這種被洗淨物50亦可高效率洗淨。關於該點,在有關圖4之說明處將進詳細說明。
具有上述構成之本發明之筐體3,在位於筐體底面7b位置之振動區與安裝於筐體之內部下面8之超音波振動子15接觸的面及其附近的面,是為了傳導超音波振動而構成,透過筐體3之底面7,能有效傳導超音波振動子15之振動。
具有以上構成之筐體3,藉由洗淨液供應裝置20(供應洗淨液)及流速加速裝置35(加速來自洗淨液供應裝置20之洗淨液流速,對筐體底面7b噴出洗淨液),如圖2所示,形成洗淨液45流動大致整個筐體底面7b之構成。因此,在筐體底面7b和被洗淨物50之間形成液膜(如圖8等所示),藉由該液膜,可將超音波之能量直接傳導到被洗淨物50。
又,參照圖1~圖3,說明本發明之超音波洗淨裝置1之作為液膜形成手段之洗淨液供應裝置20。如圖1所示,作為液膜形成手段之洗淨液供應裝置20設置於筐體3之側面,圖3表示洗淨液供應裝置20之詳細構成,圖3(a)是表示超音波洗淨裝置1中之洗淨液供應裝置20之立體圖 ,圖3(b)是表示圖3(a)中虛線所示之圓內的區域A,溢流整流板上端之局部構成的放大圖。
如圖1及圖3(a)所示,作為液膜形成手段之洗淨液供應裝置20具有洗淨液供應部25及洗淨液貯液槽21(從該洗淨液供應部25供應洗淨液)。洗淨液貯液槽21亦作為暫時貯存從洗淨液供應口26供應之洗淨液之作用。
洗淨液供應裝置20透過設於洗淨液供應部25之螺紋孔,以規定間隔,用複數根螺栓B1安裝固定於筐體3之凸出部6b之端面。又,如圖3(a)所示,在洗淨液供應裝置20上,流速加速裝置35之溢流整流板22和洗淨液導入構件32是構成一體。
如圖2所示,洗淨液供應裝置20是以能對應筐體3(由大致箱型形狀之本體6構成)之大小構成。亦即,如圖3(a)所示,整體以橫長結構構成。該洗淨液供應裝置20配合筐體3之大小,可設定橫軸和縱軸、高度等。本發明之洗淨液供應裝置20,如被洗淨物50之橫軸長度為1500mm,縱軸長度為1800mm時,橫軸Ux為40mm,縱軸Uy為1660mm,高度Uh為48mm,但當然並非限定於此。
如圖1~圖3所示,洗淨液供應部25具有洗淨液供應口26,從外部連接管等,將用來洗淨被洗淨物50之洗淨液供應到洗淨液貯液槽21。對設於洗淨液供應部25之洗淨液供應口26供應洗淨液45。該洗淨液供應口26從圖2及圖3(a)可知,雖設置1處,但亦可設置複數處。亦即,最好在圖2所示之縱軸1y方向以規定間隔設置洗淨液供應口26,但亦可作成其他構成,最好依照洗淨液供應裝置20之長邊方向之長度、所供應之洗淨液流量等適當設定。
從洗淨液供應口26供應之洗淨液45(如圖2所示),如圖1所示,是供應到洗淨液貯液槽21,該洗淨液貯液槽21設置於,被筐體3之凸緣形凸出部6b及與筐體3之外部側面3b相對向側之洗淨液供應口26所劃定之區域。
該洗淨液貯液槽21鄰接筐體3之凸緣形凸出部6b之上面與筐體3之上板5之下面,藉此可用螺栓B等安裝固定,並且凸出部6b之厚度e2比另一凸出部6a之厚度e1厚,利用凸出部6b之下面,藉此可確定洗淨液貯液槽21之區域。因此,本發明之洗淨液貯液槽21,設想共用筐體3之凸緣形凸出部6b、外部側面3b之外側面,藉此能謀求洗淨液供應裝置20主體之小型化,並且可謀求精緻化。
如圖1及圖3(a)所示,在洗淨液貯液槽21之確定區內,在縱軸Uy方向設有溢流整流板22,其剖面呈大致L形的壁。該溢流整流板22是使從洗淨液供應口26供應之洗淨液45(如圖2所示)從作為溢流整流板22之壁的上部溢流,將洗淨液45供應到筐體底面7b。因此,如圖1所示,在作為溢流整流板22之壁的上部和凸出部6b之下面之間空出,亦即,間隙g為1mm,但藉由變更凸出部6b之厚度e2,能完全去除該間隙g,亦可作成蓋,亦可如圖1所示,設置間隙g。這是為了使從溢流整流板22流出之洗淨液45之流動均勻,可適當設定。
如圖1所示,在筐體3之外部側面3b之外側面與洗淨液供應裝置20之溢流整流板22(壁)之側面22a之間形成有供應流路28,用以將洗淨液45導出到筐體底面7b側。
因此,安裝於筐體3之洗淨液供應裝置20,用洗淨液貯液槽21暫時貯存從洗淨液供應口26供應之洗淨液45,從溢流整流板22將洗淨液整流,形成均勻流動,導出到供應流路28,亦作為暫時貯存槽之作用。
從洗淨液供應口26供應之洗淨液45暫時貯存於洗淨液貯液槽21,如洗淨液45使得洗淨液貯液槽21滿時,從作為溢流整流板22之壁的上部均勻流動被整流過之洗淨液45導出到供應流路28。
如圖3(b)所示,在溢流整流板22(壁)之上部,以規定間隔設有作為凹口之V形槽23。本發明之洗淨液供應裝置20在溢流整流板22之上部設有作為凹口之V形槽23,藉此溢流之洗淨液45通過作為凹口之V形槽23,能將經溢流整流板22之側面22a整體壁面整流過之洗淨液45均勻導出到供應流路28。又,本發明之超音波洗淨裝置1之發明人,使溢流之洗淨液45通過作為凹口之V形槽23,藉此該V形槽23之形狀均勻流動,導出到供應流路28這點,經實驗確認可實施,但如果是其他形狀亦可均勻導出,則亦不排除其他形狀。亦即,本發明之超音波洗淨裝置1之發明人,以形成均勻流動之手段,設計第一,必須設置洗淨液貯液槽21,第二,必須在該洗淨液貯液槽21設置溢流整流板22,第三,必須以規定間隔設置凹口部之構思,如藉由溢流整流板22能形成均勻流動,則並非受限於作為凹口之V形槽23的「V」之形狀。總之,在發明之完成時點中,經過多次實驗,作為凹口之V形槽23最適合形成均勻流動,因此作為實施本發明時之一實施形態。
將來自洗淨液供應裝置20之洗淨液45之流速加速,對筐體底面7b噴出洗淨液45,作為流速加速部之流速加速裝置35說明如下:
如圖1~圖3(a)所示,作為流速加速部之流速加速裝置35具有:溢流整流板22,在縱軸Uy方向作為剖面大致呈L形的壁(包含側面22a);供應流路28,用筐體3之外部側面3b之外側面形成;洗淨液導入構件32,在縱軸Uy方向作為剖面大致呈L形的壁(包含側面22a)之溢流整流板22之下部剖面呈鈎形;以及洗淨液導入路29,由與洗淨液導入構件32相對向之筐體底面7b形成,並與供應流路28連通。
作為本發明之液膜形成手段之洗淨液供應裝置20之構成設有:洗淨液貯液槽21,用複數根螺栓B1安裝固定於筐體3之凸出部6b之端面,在筐體3之凸出部6b之下部、筐體3之外部側面3b之外面側之間所劃定之區域內設有溢流整流板22。又,作為流速加速部之流速加速裝置35之溢流整流板22及作為液膜形成手段之洗淨液供應裝置20之洗淨液貯液槽21之溢流整流板22是共用同一構件,其目的是小型化。
如圖1所示,在與供應流路28連通之洗淨液導入路29之間,亦即,筐體3之外部側面3b與筐體底面7b之連接部形成曲面R1,又,與該曲面R1相對面側之溢流整流板22之下部及洗淨液導入構件32之連接部形成曲面R2。例如,曲面R1為3mm,曲面R2為2mm。藉此,從供應流路28供應之洗淨液45能穩定均勻流動,導出到洗淨液導入路29。又,曲面R1及曲面R2亦可適當變更設定。
如圖1所示,洗淨液導入構件32是水路,向前端部32a,沿著筐體3之底面7之傾斜面相對向,以大致平板形延伸形成,作為水路(由筐體底面7b洗淨液導入構件32形成)之洗淨液導入路29之寬度以比洗淨液貯液槽21之寬度狹窄之方式形成。亦即,形成洗淨液導入路29<洗淨液貯液槽21之關係。
因此,成為洗淨液45之流速加速之構成。又,洗淨液導入構件32之前端部32a為了可從作為水路之洗淨液導入路29噴出洗淨液45,具有作為開口之噴出口37。
又,通過溢流整流板22的壁(含側面22a)及筐體3之外部側面3b之間之供應流路28之洗淨液45被導出到洗淨液導入路29。被導出到洗淨液導入路29之洗淨液45加速流速,從作為開口之噴出口37噴出。本發明之流速加速裝置35縮短筐體底面7b與洗淨液導入構件32間之距離(亦稱寬度),藉此加速流速。
如圖1及圖2所示,藉由作為流速加速部之流速加速裝置35,使流速加速,從噴出口噴出37之洗淨液45往傾斜筐體3之筐體底面7b側流動,在筐體底面7b形成液膜。
如圖1及圖2所示,在筐體底面7b流動之洗淨液45從洗淨液放出部40放出。洗淨液放出部40位於筐體3之外部側面3d與筐體底面7b交叉之筐體底面7b之端部7a之位置。
又,如圖1所示,本發明之超音波洗淨裝置1 具備超音波產生裝置之超音波振動子15,將從超音波振動子15振盪之超音波能量施加於洗淨液45,藉此使洗淨液45活化。被施加超音波能量之洗淨液45沿著筐體底面7b之端部7a以線形方式放出。
又,如圖1所示,超音波洗淨裝置1具有:搬送裝置65,用以搬送被洗淨物50。搬送裝置65是由帶式輸送機等構成,以箭頭所示方向搬送被洗淨物50。
又,如圖1所示,超音波洗淨裝置1,在筐體3之側面設有用來截止超音波振動之振動截止體17。振動截止體17將超音波振動截止,避免將底面7所產生之超音波振動傳導到筐體3之上部。振動截止體17在筐體3內部之中央附近向外部側面3d設有凹口。亦即,例如:在筐體3之內部側面3a、3c分別設置振動截止體17。
又,振動截止體17並非限定於設置凹口,亦可為其他者。又,振動截止體17亦可設於相對向之筐體3之兩外部側面3b、3d。又,振動截止體17之凹口為了避免將振動傳導到筐體3之上部,最好能截止振動,亦可形成於筐體3之整個內部側面。因此,能適當設定筐體3之整個內部側面之凹口長度。
藉由該振動截止體17能截止筐體3所產生之多餘振動,因此能減少振動能量之損失。
因此,超音波洗淨裝置1藉由作為洗淨液形成手段之洗淨液供應裝置20,能在筐體底面7b使洗淨液流動,即使是沒有被洗淨物50之狀態亦能在筐體底面7b連續形成洗淨液45之液膜,使筐體底面7b隨時接觸洗淨液45,因此能防止空燒。
本發明之超音波洗淨裝置雖能洗淨作為被洗淨物之液晶玻璃,但參照圖4說明能洗淨具薄膜等可撓性構件之被洗淨物之超音波洗淨裝置之實施形態。圖4是從側面觀察洗淨具可撓性構件之被洗淨物之超音波洗淨裝置剖面圖。又,圖4所示之超音波洗淨裝置,除圖1所示之超音波洗淨裝置之被洗淨物50外,其他是同一構成,因此使用同一符號,省略詳細說明。
如圖4所示,由具薄膜等可撓性之構件構成之被洗淨物50,由於其表面波動,因此在平面上高度不一致。因此,使筐體3之底面7傾斜成傾斜角θ,在被洗淨物50和筐體底面7b之間形成液膜。由於使筐體3之底面7傾斜,因此垂直方向之超音波之音壓強度位置變化,筐體底面7b之垂直方向之超音波音壓強度分布較廣。因此,即使筐體底面7b和被洗淨物50之距離變化,亦用搬送裝置65進行搬送,藉此被洗淨物亦能位於超音波之音壓強度分布範圍內位置,因此可在超音波音壓之最佳位置,將被洗淨物50之整個表面均勻洗淨。
因此,由於超音波洗淨裝置1以傾斜且相對向於被洗淨物50方式,設有筐體底面7b,因此不僅對玻璃基板等成平面之被洗淨物50有效,而且對具薄膜等可撓性構件亦有效。
以下,參照圖5說明本發明之超音波洗淨裝置洗淨中洗淨液之流動狀態。圖5是表示本發明之超音波洗淨裝置洗淨中洗淨液之流動狀態圖。又,如圖5所示,使用陰影所示之洗淨液45說明洗淨液之流動狀態。
如圖5所示,從洗淨液供應裝置20之洗淨液供應部25之洗淨液供應口26供應之洗淨液45流入洗淨液貯液槽21,暫時貯存於洗淨液貯液槽21。在洗淨液貯液槽21之溢流整流板22之上部端面,作為凹口部之V形槽23以規定間隔設置,達到溢流整流板22之上部之洗淨液45,從溢流整流板22之V形槽23,使筐體3之外部側面3b和溢流整流板22之側面22a之間所設置之供應流路28往下方向流動。
因此,如圖3(b)所示,在溢流整流板22之上部端面,由於V形槽23以規定間隔設置,因此被溢流整流板22之側面22a整流之洗淨液45能均勻流動。總之,所供應之洗淨液45之流動不直接在供應流路28流動,因此所供應之洗淨液45不受亂流等影響,能在洗淨液45穩定之狀態下往供應流路28流動。
來自供應流路28之洗淨液45被導出到設於溢流整流板22之下部之洗淨液導入路29。
被導出到洗淨液導入路29之洗淨液45經由作為流速加速部之流速加速裝置35,使流速加速之洗淨液45從噴出口37向筐體底面7b側噴射。
從作為流速加速部之流速加速裝置35之噴出口37噴射之洗淨液45向筐體傾斜之底面7b側流動。又,只要超音波產生裝置之超音波振動子15被驅動,則藉由超音波振動子15之振動,使超音波能量施加於洗淨液45,使洗淨液45活化,且筐體底面7b成流水面,在筐體底面7b上形成液膜。形成於筐體底面7b之液膜,洗淨液45之液膜之一表面接觸筐體底面7b,洗淨液45之液膜之另一表面接觸大氣或被洗淨物50之表面。
本發明之超音波洗淨裝置1,洗淨液45在筐體底面7b形成液膜流動,因此用少量洗淨液45就能洗淨,能減少洗淨時所使用之洗淨液45之量。
又,在筐體底面7b形成液膜,藉由筐體底面7b之洗淨液流動,超音波振動子15所產生之熱被高效率吸收,因此使超音波振動子15冷卻,能進行穩定的振動。
又,如圖1、圖5所示,從洗淨液放出部40放出,施加有超音波能量之洗淨液45沿著筐體底面7b之端部7a,以線形放出。
本發明之超音波洗淨裝置1,不像習知之線形沖洗那樣,設置凹槽等,必須放出洗淨液,因此能簡化超音波洗淨裝置1之結構。
又,參照圖6及圖7,說明用管理處理程序之洗淨管理電腦控制超音波洗淨裝置時之超音波洗淨系統。圖6是表示使用洗淨管理電腦之超音波洗淨系統之構成圖。圖7是表示用洗淨管理電腦控制時超音波洗淨系統之流程圖,圖7(a)是表示開始洗淨處理時之流程圖,圖7(b)是表示洗淨處理結束時之流程圖。
如圖6所示,超音波洗淨系統80具有:洗淨管理電腦60(用來管理超音波洗淨裝置等)、超音波洗淨裝置1、超音波產生裝置14(具備超音波振動子15和超音波振盪器16,其設於超音波洗淨裝置1內部)、搬送裝置65(用來搬送玻璃基板等被洗淨物50)、以及基板感測器67、68(作為偵測搬運裝置65上有無被洗淨物50之偵測感測器)。
如圖7(a)所示,洗淨管理電腦60接收從管理程序之上階電腦(未圖示)輸出之開始洗淨訊號(圖7(a)所示之步驟S1)。洗淨管理電腦60,首先,來自設於外部之洗淨液槽之洗淨液45為了供應給超音波洗淨裝置1,開啟(ON)洗淨液供應訊號,打開作為洗淨液供應開閉手段之洗淨液供應閥70(步驟S2)。啟動計時器,待機數秒(步驟S3)。之後,對超音波產生裝置14之超音波振盪器16輸出開始振盪信號,用以驅動超音波產生裝置14之超音波振動子15(步驟S4)。超音波振盪器16動作,開始被洗淨物50之洗淨處理。又,用基板感測器67,確認在搬送裝置65上被洗淨物50是否被搬送到超音波洗淨裝置1(步驟S5)。洗淨管理電腦60確認藉由搬送裝置65,被洗淨物50被搬送到超音波洗淨裝置1,對被洗淨物50放出洗淨液45,進行洗淨處理(步驟S6)。
如圖7(b)所示,藉由洗淨管理電腦60洗淨結束處理,首先,洗淨管理電腦60接收從管理程序之上階電腦(未圖示)輸出之洗淨結束訊號(圖7(b)所示之步驟S10)。確認從基板感測器68輸出之洗淨結束之被洗淨物50之通過訊號(步驟S11)後,對超音波振盪器16輸出停止振盪訊號,使超音波振盪器16停止振盪動作,超音波振動子15停止驅動(步驟S12)。啟動計時器,待機數秒(步驟S13)。之後,關上洗淨液供應閥70,停止供應洗淨液45,結束洗淨動作(步驟S14)。
因此,超音波洗淨裝置1供應洗淨液45後,驅動超音波產生裝置14之超音波振動子15,在供應洗淨液45之狀態下進行洗淨。又,超音波洗淨裝置1,在停止驅動超音波振動子15後,由於停止供應洗淨液45,因此能防止空燒。
在圖7(a)中,以從管理程序之上階電腦對洗淨管理電腦60傳送訊號之超音波洗淨程序進行說明,但亦可採用洗淨裝置之上階電腦直接輸入基板感測器67、68之訊號,從上階電腦直接對超音波振盪器16給予超音波振盪、停止之訊號方式。
又,參照圖8說明本發明之超音波洗淨裝置之第一實施形態。圖8是表示本發明之超音波洗淨裝置之第一實施形態剖面圖。又,圖8所示之超音波洗淨裝置之構成是與圖1所示相同,附同一符號加以說明。
如圖8所示,超音波洗淨裝置1,以數mm以內之方式設定被洗淨物50之上面部和洗淨液放出部40之距離,但並非限定於此,能適當選擇設定。
從洗淨管理電腦60輸出開始洗淨處理訊號,超音波洗淨裝置1從洗淨液供應裝置20之洗淨液供應口26供應洗淨液45。供應洗淨液45後,超音波產生裝置14之超音波振盪器16對超音波振動子15供應具規定頻率之電力,用以驅動超音波振動子15。
超音波產生裝置14之超音波振動子15開始振動,用作為流速加速部之流速加速裝置35,使流速加速之洗淨液45在筐體底面7b流動。此時,藉由筐體底面7b之超音波振動,使洗淨液45擴散到整個筐體底面7b,在筐體底面7b上形成液膜,對筐體底面7b流動之洗淨液45施以超音波使其活化,活化過的洗淨液45在筐體底面7b流動,從洗淨液放出部40,對被洗淨物50放出洗淨液45。
從洗淨液放出部40放出之洗淨液45,在被洗淨物50之表面流動,在被洗淨物50之表面和筐體底面7b之間形成液膜。這是因為將被洗淨物50之上面部和筐體底面7b之間隔距離設定在數mm,在被洗淨物50之表面和筐體底面7b之間,藉由洗淨液45產生表面張力的作用。以這種方式,由於筐體底面7b透過洗淨液45,使超音波直接對被洗淨物50放出,因此能得到較高洗淨效果。
又,洗淨液45之補充,由於僅是在筐體底面7b流動之洗淨液45,因此不必像習知之號角型洗淨裝置那樣,必須用專用之洗淨液供應裝置供應洗淨液45,因此能大幅減少洗淨液45之使用量。
又,超音波洗淨裝置1,由於筐體底面7b與被洗淨物50呈傾斜面,因此不僅對玻璃基板等形成平面之被洗淨物50之洗淨有效,而且對具薄膜等可撓性之構件之洗淨亦有效。
如圖8所示,超音波洗淨裝置之第一實施形態,藉由搬送裝置65搬送被洗淨物50,可連續洗淨處理被洗淨物50。
因此,本發明之超音波洗淨裝置1之第一實施形態,藉由從洗淨液放出部40所放出之洗淨液45,在被洗淨物50之表面和筐體底面7b之間形成液膜。藉此,筐體底面7b透過洗淨液45,使超音波直接對被洗淨物50放出,藉此能發揮洗淨效果。因此,本發明之超音波洗淨裝置1可進行號角型之洗淨。
又,參照圖9說明本發明之超音波洗淨裝置之第二實施形態。圖9是表示本發明之超音波洗淨裝置之第二實施形態之剖面圖。又,圖9所示之超音波洗淨裝置之構成是與圖1所示相同,附同一符號說明。
如圖9所示,超音波洗淨裝置1,從洗淨液供應裝置20之洗淨液供應口26供應洗淨液45,供應洗淨液45後,超音波產生裝置14之超音波振盪器16,對超音波振動子15供應具規定頻率之電力,用以驅動超音波振動子15。
超音波產生裝置14之超音波振動子15開始振動,用作為流速加速部之流速加速裝置35,使流速加速之洗淨液45在筐體底面7b流動。此時,藉由筐體底面7b之超音波振動,洗淨液45擴散到整個筐體底面7b,在筐體底面7b上形成液膜,對筐體底面7b流動之洗淨液45施以超音波使其活化,活化過之洗淨液45在筐體底面7b流動,從洗淨液放出部40對被洗淨物50放出洗淨液45。
洗淨液放出部40位於筐體底面7b和筐體3之外部側面3d交叉之筐體底面之端部7a之位置。藉此,從洗淨液放出部40放出之洗淨液45以線形對被洗淨物50之表面放出。對被洗淨物50之表面放出之洗淨液45含有超音波能量,因此能有效去除被洗淨物50之表面的粒子。
在第二實施形態中,由於洗淨液45以線形放出,因此洗淨液45以對整個被洗淨物50之表面放出之方式,移動放出洗淨液45之洗淨液放出部40和被洗淨物50,進行洗淨。例如,具備搬送裝置65,用以搬送被洗淨物50;洗淨液放出部40配置於搬送裝置65之搬送路徑上,藉由搬送裝置65移送被洗淨物50,相對於此,超音波洗淨裝置1,亦可藉由未圖示之搬送裝置在被洗淨物50上移動。
因此,在筐體底面7b,將施加有超音波能量之洗淨液45對被洗淨物50放出,藉此能發揮洗淨效果。
又,洗淨液45之補充,由於僅是從洗淨液放出部40放出之洗淨液45,因此能大幅減少洗淨液45之使用量。
又,超音波洗淨裝置1,由於筐體底面7b與被洗淨物50呈傾斜面,因此能使洗淨液45在筐體底面7b上順暢流動。
因此,本發明之超音波洗淨裝置之第二實施形態,由於洗淨液45從洗淨液放出部40藉由筐體底面之端部7a以線形對被洗淨物50之表面放出,被放出到被洗淨物50之表面的洗淨液45含有超音波能量,能有效去除被洗淨物50之表面的粒子。又,藉由搬送裝置65以通過洗淨液放出部40之位置的方式移送被洗淨物50,藉此可洗淨大型被洗淨物的整個表面。因此,本發明之超音波洗淨裝置1能進行線形沖洗型之洗淨。
又,本發明之超音波洗淨裝置1,將筐體底面7b設置成傾斜被洗淨物50,沿著該傾斜亦設有超音波振動子15,因此不僅對玻璃基板等形成平面之被洗淨物50之洗淨有效,而且對具薄膜等可撓性之構件之洗淨亦有效。
參照圖10說明本發明之超音波洗淨裝置之第三實施形態。
超音波洗淨裝置1之第三實施形態,在洗淨液放出部40和被洗淨物50之間設置洗淨液調整板。圖10是表示本發明之超音波洗淨裝置之第三實施形態之剖面圖。又,圖10所示之超音波洗淨裝置是與圖1所示相同,附相同符號進行說明。
如圖10所示,超音波洗淨裝置1,從洗淨液放出部40將洗淨液45放出到洗淨液調整板43,藉由放出的洗淨液45,在洗淨液調整板43和被洗淨物50之間形成液膜。
在該第三實施形態中,被洗淨物50和洗淨液調整板43之間之間隔距離以約3~5mm程度設定,藉由搬送裝置65將基板等被洗淨物50沿著箭頭所示之搬送方向通過,藉由被洗淨物50和洗淨液調整板43之間之表面張力作用,形成液膜。透過所形成之液膜,將來自洗淨液調整板43之超音波傳導到被洗淨物50。
又,在洗淨液調整板43上形成有複數個小孔(未圖示),這些小孔並非僅用來傳導來自超音波產生裝置14之超音波振動子15之超音波,而是具有作為液量調整手段(用來調整洗淨液45之放出量)之作用。
該小孔,較佳是在被洗淨物50之間能形成液膜之放出量,且較佳是對被洗淨物50之表面,形成僅能以適當量放出均勻量之放出量之液膜。小孔能藉由其大小、形狀、數量等調整放出量,因此相較於習知之超音波洗淨裝置,能謀求省液化。
因此,本發明之超音波洗淨裝置之第三實施形態,在洗淨液放出部40和被洗淨物50之間設置洗淨液調整板43,藉由被洗淨物50和洗淨液調整板43之間的表面張力作用形成液膜,透過所形成之液膜,將來自洗淨液調整板43之超音波傳導到被洗淨物50。又,洗淨液調整板43之小孔非僅用來傳導來自超音波產生裝置14之超音波振動子15之超音波,而是作為液量調整手段(用來調整洗淨液45之放出量)作用。
如以上所述,依本發明,具備:作為流速加速部之流速加速裝置,該流速加速部具有噴出口,使來自洗淨液供應裝置之洗淨液之流速加速,並向筐體底面噴出;從作為流速加速部之流速加速裝置噴出之洗淨液藉由底部之振動進行擴散,在筐體底面之傾斜面流動,且在筐體底面形成液膜。洗淨液之液膜之一表面接觸筐體底面,洗淨液之液膜之另一表面接觸大氣或被洗淨物之表面,將筐體底面流動之洗淨液放出到位於下方位置之被洗淨物。藉此,即使在沒有被洗淨物之狀態亦能在筐體底面連續形成洗淨液之液膜,形成筐體底面隨時接觸洗淨液之狀態,因此能防止因空燒所造成之故障。
又,依本發明,洗淨液藉由底面振動而擴散,在筐體底面之傾斜面流動,在筐體底面形成液膜,將筐體底面流動之洗淨液放出到位於下方位置之被洗淨物,藉此可省液化,大幅減低洗淨液。
又,在筐體底面形成有液膜,透過筐體底面之流水,高效率吸收超音波振動子所產生的熱,因此超音波振動子被冷卻,能穩定進行振動。
又,依本發明,將供應之洗淨液貯存在洗淨液貯液槽,使用溢流之洗淨液,不必像習知那樣,將供應之洗淨液直接放出到振動子和被洗淨物,因此能使洗淨液均勻流動。又,使用溢流之洗淨液,藉此能減少混入或產生泡沫,因此可進行穩定的洗淨。
本發明之超音波洗淨裝置,1台具有點形沖洗型和號角型之功能,因此,能依洗淨形態分開使用洗淨裝置。亦即,將被洗淨物靠近洗淨液放出部設置,藉此透過從洗淨液放出部放出之洗淨液,在被洗淨物和筐體底面之間形成液膜,因此能實現與號角型同樣構成,能獲得較強洗淨效果。
又,習知之號角型,當與被洗淨物平行設置時,因反射造成超音波能量集中於超音波振動子,易受超音波反射之影響,故障風險變高。依本發明,以間隔距離,將筐體底面以傾斜且相對向於被洗淨物方式設置於被洗淨物上方,依照從筐體底面到被洗淨物之距離,能減輕因超音波之波長所產生之洗淨不均。又,筐體底面對被洗淨物設置角度,藉此能防止超音波能量因反射而集中於超音波振動子之特定部位,且能減輕超音波振動子之故障風險。
又,依本發明,設置有振動截止體,設於筐體,用來截止超音波振動,藉此抑制無助於筐體上部等洗淨部位之振動,使超音波能量可高效率傳導到洗淨液、被洗淨物。
又,依本發明,透過被超音波活化之洗淨液從筐體底面之端部以線形放出,因此不必像習知之線形沖洗那樣,設有狹縫等進行放出,能簡化洗淨裝置之結構。
又,依本發明,在洗淨液噴出之橫軸方向,由於能得到保持洗淨均勻性之洗淨寬度,因此從筐體底面之端部以線形放出洗淨液,藉此對應被洗淨物之大型化。
又,依本發明,在洗淨液噴出之橫軸方向,由於能得到保持洗淨均勻性之洗淨寬度,因此從洗淨物表面和透過洗淨液接觸之筐體底面放出洗淨液,因此能對應被洗淨物之大型化。
又超音波洗淨裝置,以傾斜且相對向於被洗淨物方式,設於筐體底面,因此不僅能有效洗淨玻璃基板等形成平面之被洗淨物,而且能有效洗淨具薄膜等可撓性之構件。
又,在本發明之超音波洗淨裝置1之第一形態中,透過從洗淨液放出部40所放出之洗淨液,在被洗淨物50之表面和筐體底面7b之間形成液膜。藉此,筐體底面7b透過洗淨液,直接將超音波傳導到被洗淨物50,藉此發揮洗淨效果。因此,本發明之超音波洗淨裝置1可進行號角型洗淨。
又,在本發明之超音波洗淨裝置1之第二實施形態中,從洗淨液放出部40放出之洗淨液,藉由筐體底面以線形放出到被洗淨物50之表面,因此被放出被洗淨物50之表面之洗淨液,由於含有超音波能量,因此能有效去除被洗淨物50之表面的粒子。又,藉由搬送裝置65使被洗淨物50在洗淨液放出部40上移送,藉此可洗淨整個大型被洗淨物。
又,在本發明之超音波洗淨裝置1之第三實施形態中,在洗淨液放出口40和被洗淨物50之間設置洗淨液調整板43,在被洗淨物50和洗淨液調整板43之間,藉由表面張力作用形成液膜,透過形成之液膜,將來自洗淨液調整板43之超音波傳導到被洗淨物50。又,洗淨液調整板43之小孔並非只用來傳導超音波產生裝置14之超音波振動子15之超音波,而是作為液量調整手段(用來調整洗淨液之放出量)之作用。
本發明,只要不脫離其本質特性,能以許多形式具體化。又,上述之實施形態是主要說明,但並非限制本發明。
1:超音波洗淨裝置
3:筐體
3a、3c:筐體之內部側面
3b、3d:筐體之外部側面
5:上板
5a:纜線導入口
6:本體
6a、6b:凸出部
7:底面
7a:筐體底面之端部
7b:筐體底面
8:筐體之內部下面
14:超音波產生裝置
15:超音波振動子
16:超音波振盪器
17:振動截止體
20:洗淨液供應裝置(液膜形成手段)
21:洗淨液貯液槽
22:溢流整流板
22a:溢流整流板之側面
23:V形槽
25:洗淨液供應部
26:洗淨液供應口
28:供應流路
29:洗淨液導入路
32:洗淨液導入構件
32a:前端部
35:流速加速裝置(流速加速部)
37:噴出口
40:洗淨液放出部
42:安裝用金屬零件
43:洗淨液調整板
45:洗淨液
50:被洗淨物
60:洗淨管理電腦
65:搬送裝置
67、68:基板感測器
70:洗淨液供應閥
80:超音波洗淨系統
B、B1:螺栓
R1、R2:曲面
d:厚度
e1、e2、e3:厚度
g:間隙
1x、1xa:橫軸
α1、α2:橫軸
θ:傾斜角
1h:高度
1y:橫軸
Uh:高度
Ux:橫軸
Uy:縱軸
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7:步驟
S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14:步驟
圖1是從側面觀察本發明之超音波洗淨裝置之剖面圖。
圖2是表示本發明之超音波洗淨裝置外觀之立體圖。
圖3 (a)是表示超音波洗淨裝置中洗淨液供應裝置之立體圖,(b)是表示圖3(a)所示之虛線圓內之區域A、溢流整流板上端之局部構成放大圖。
圖4是從側面觀察洗淨具可撓性構件之被洗淨物之超音波洗淨裝置剖面圖。
圖5是表示本發明之超音波洗淨裝置在洗淨中洗淨液之流動狀態圖。
圖6是表示採用洗淨管理電腦之超音波洗淨系統之構成圖。
圖7是用洗淨管理電腦控制時超音波洗淨系統之流程圖,(a)是表示開始洗淨處理時之流程圖,(b)是表示結束洗淨處理時之流程圖。
圖8是表示本發明之超音波洗淨裝置之第一實施形態之剖面圖。
圖9是表示本發明之超音波洗淨裝置之第二實施形態之剖面圖。
圖10是表示本發明之超音波洗淨裝置之第三實施形態之剖面圖。
1:超音波洗淨裝置
3:筐體
3a、3c:筐體之內部側面
3b、3d:筐體之外部側面
5:上板
5a:纜線導入口
6:本體
6a、6b:凸出部
7:底面
7a:筐體底面之端部
7b:筐體底面
8:筐體之內部下面
15:超音波振動子
17:振動截止體
20:洗淨液供應裝置(液膜形成手段)
21:洗淨液貯液槽
22:溢流整流板
22a:溢流整流板之側面
25:洗淨液供應部
26:洗淨液供應口
28:供應流路
29:洗淨液導入路
32:洗淨液導入構件
32a:前端部
35:流速加速裝置(流速加速部)
37:噴出口
40:洗淨液放出部
50:被洗淨物
65:搬送裝置
B、B1:螺栓
R1、R2:曲面
d:厚度
e1、e2、e3:厚度
g:間隙
1x、1xa:橫軸
α1、α2:橫軸
θ:傾斜角
Claims (6)
- 一種超音波洗淨裝置,其特徵為,具備: 筐體,設有底面,藉由設置在超音波振動子內部底面之超音波振動子施加超音波振動; 液膜形成手段,洗淨液供應部的洗淨液流速藉由流速加速部加速從該筐體底面之一端側向該底面噴出洗淨液,使該洗淨液沿著該筐體底面流動,藉此在該筐體底面形成液膜,其中,超音波振動子產生的超音波振動透過沿著該筐體底面流動的該洗淨液被傳導至被洗淨物;以及 洗淨液放出部,設於該筐體底面之另一端側,將在該筐體底面流動之洗淨液向位於該筐體底面下方的被洗淨物放出。
- 如第1項所述之超音波洗淨裝置,其中,該底面僅以規定角度傾斜水平面,藉此構成該一端側位置比該另一端側位置較為上方。
- 如第2項所述之超音波洗淨裝置,其中,該底面以1˚~45˚之範圍傾斜水平面。
- 如第1項所述之超音波洗淨裝置,其中,具備:搬送裝置,用以搬送該被洗淨物,該洗淨液放出部配置於該搬送裝置之搬送路徑上。
- 如第1項所述之超音波洗淨裝置,其中,在該筐體之側面設有振動截止體,用以截止超音波振動。
- 如第1項所述之超音波洗淨裝置,其中,在該筐體底面和該被洗淨物之間設有洗淨液調整板,用以調整該洗淨液對該被洗淨物之排出量。
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