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JP2831334B2 - Ultrasonic vibration device and ultrasonic cleaning device using the same - Google Patents

Ultrasonic vibration device and ultrasonic cleaning device using the same

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Publication number
JP2831334B2
JP2831334B2 JP23923996A JP23923996A JP2831334B2 JP 2831334 B2 JP2831334 B2 JP 2831334B2 JP 23923996 A JP23923996 A JP 23923996A JP 23923996 A JP23923996 A JP 23923996A JP 2831334 B2 JP2831334 B2 JP 2831334B2
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JP
Japan
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vibrator
electrode film
ultrasonic
piezoelectric material
diaphragm
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JP23923996A
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Japanese (ja)
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Inventor
伸樹 松崎
達郎 沢野
治道 広瀬
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SHIBAURA MEKATORONIKUSU KK
Original Assignee
SHIBAURA MEKATORONIKUSU KK
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Publication date
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  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は被洗浄物を洗浄す
る洗浄液に超音波振動を付与するための超音波振動装置
およびそれが用いられた超音波洗浄装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic vibration device for applying ultrasonic vibration to a cleaning liquid for cleaning an object to be cleaned and an ultrasonic cleaning device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、液晶製造装置や半導体製造装
置の製造工程には、被洗浄物としての液晶用ガラス基板
や半導体ウエハを高い清浄度で洗浄する工程がある。こ
のような被洗浄物を洗浄する方式としては、洗浄液中に
複数枚の被洗浄基板を浸漬するデイップ方式や被洗浄物
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。
2. Description of the Related Art For example, a manufacturing process of a liquid crystal manufacturing apparatus or a semiconductor manufacturing apparatus includes a step of cleaning a glass substrate for liquid crystal or a semiconductor wafer as an object to be cleaned with high cleanliness. As a method of cleaning such an object to be cleaned, there are a dip method in which a plurality of substrates to be cleaned are immersed in a cleaning liquid, and a single-wafer method in which a cleaning liquid is sprayed toward an object to be cleaned to wash one by one. In recent years, a single-wafer method which is advantageous in terms of cost while being able to obtain high cleanliness has been increasingly used.

【0003】枚葉方式の1つとして被洗浄物に噴射され
る洗浄液に超音波振動を付与し、その振動作用によって
上記被洗浄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。
[0003] As one of the single-wafer methods, a cleaning method has been put to practical use in which ultrasonic vibration is applied to a cleaning liquid sprayed on a cleaning object to thereby efficiently remove fine particles from the cleaning object by vibrating action. ing.

【0004】洗浄液に超音波振動を付与する洗浄方式に
おいて、従来は20〜50kHz程度の超音波が用いられて
いたが、最近では600 〜2000kHz程度の極超音波帯域
の音波を用いる超音波洗浄装置が開発されている。
In a cleaning method for applying ultrasonic vibration to a cleaning liquid, an ultrasonic wave of about 20 to 50 kHz has been conventionally used, but recently, an ultrasonic cleaning apparatus using a sound wave in an ultra-ultrasonic band of about 600 to 2000 kHz. Is being developed.

【0005】超音波振動が付与された洗浄液を被洗浄物
に噴射すると、その振動の作用によって被洗浄物に付着
した微粒子の結合力が低下するため、振動を付与しない
場合に比べて洗浄効果を向上させることができる。
When the cleaning liquid to which ultrasonic vibration is applied is sprayed onto the object to be cleaned, the effect of the vibration reduces the bonding force of the fine particles adhered to the object to be cleaned, so that the cleaning effect is improved as compared with the case where no vibration is applied. Can be improved.

【0006】一般に、従来の上記超音波洗浄装置は、図
6に示すように細長い装置本体1を有する。この装置本
体1には空間部2が本体1の厚さ方向に貫通し、かつ長
手方向に沿って形成されている。上記空間部2は上端側
から下端側にゆくにつれて狭幅となるテ−パ状に形成さ
れていて、下端は装置本体1の下面に開口したノズル口
3となっている。
Generally, the conventional ultrasonic cleaning apparatus has an elongated apparatus main body 1 as shown in FIG. A space 2 is formed in the apparatus main body 1 so as to penetrate in the thickness direction of the main body 1 and to extend along the longitudinal direction. The space portion 2 is formed in a tapered shape that becomes narrower in width from the upper end to the lower end, and the lower end is a nozzle port 3 opened on the lower surface of the apparatus main body 1.

【0007】上記空間部2の上端開口はシ−ル材4を介
してタンタルなどの金属板からなる振動板5で閉塞され
ている。この振動板5の上面には上記空間部2の上端開
口と対応する部位に沿って細長い矩形状の複数の振動子
6(1つのみ図示)が所定間隔で取着されている。この
振動子6は図示しない超音波発振器によって駆動される
ようになっている。それによって、振動子6は超音波振
動するから、その超音波振動によって上記振動板5も振
動する。つまり、上記振動板5、振動子6および超音波
発振器で超音波振動装置を構成している。
The upper end opening of the space 2 is closed by a diaphragm 5 made of a metal plate such as tantalum via a seal material 4. A plurality of elongated rectangular vibrators 6 (only one is shown) are attached to the upper surface of the diaphragm 5 at predetermined intervals along a portion corresponding to the upper end opening of the space 2. The vibrator 6 is driven by an ultrasonic oscillator (not shown). Accordingly, the vibrator 6 vibrates ultrasonically, and the vibrating plate 5 also vibrates due to the ultrasonic vibration. That is, the vibration plate 5, the vibrator 6, and the ultrasonic oscillator constitute an ultrasonic vibration device.

【0008】上記装置本体1の上記空間部2の両側には
それぞれ長手方向に沿って供給路8が貫通して形成され
ている。一対の供給路8にはその両端にそれぞれ図示し
ない洗浄液の供給管が接続され、それら供給管によって
洗浄液が供給されるようになっている。
On both sides of the space portion 2 of the apparatus main body 1, supply paths 8 are formed penetrating along the longitudinal direction. A pair of supply passages 8 for cleaning liquid (not shown) are connected to both ends of the pair of supply paths 8, and the cleaning liquid is supplied by the supply pipes.

【0009】さらに、上記装置本体1には一端を上記供
給路8に連通させ、他端を空間部2に連通させた複数の
噴出路9が上記装置本体1の長手方向に沿って所定間隔
で形成されている。つまり、上記噴出路9の他端は上記
振動板5に対向して開口している。上記噴出路9は上記
供給路8に比べ内径寸法が十分に小さく設定されてい
る。
Further, a plurality of ejection paths 9 having one end communicating with the supply path 8 and the other end communicating with the space 2 are formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the apparatus main body 1. Is formed. That is, the other end of the ejection path 9 is open to face the diaphragm 5. The ejection path 9 has a sufficiently smaller inner diameter than the supply path 8.

【0010】上記供給路8に供給された洗浄液は複数の
噴出路9へほぼ均等に分流し、他端開口から上記振動板
5の下面に向かって噴出し、この振動板5で超音波振動
が付与される。超音波振動が付与された洗浄液は上記空
間部2のノズル口3から図示しない被洗浄物に向かって
噴出する。それによって、上記被洗浄物を超音波振動が
付与された洗浄液で洗浄することができる。
The cleaning liquid supplied to the supply path 8 is almost equally diverted to the plurality of ejection paths 9 and is ejected from the opening at the other end toward the lower surface of the vibration plate 5. Granted. The cleaning liquid to which the ultrasonic vibration has been applied is jetted from the nozzle port 3 of the space 2 toward the object to be cleaned (not shown). Thereby, the object to be cleaned can be cleaned with the cleaning liquid to which the ultrasonic vibration is applied.

【0011】ところで、従来の超音波振動装置の振動子
6は、図7に示すようにセラミックを薄い板状に形成し
た圧電材料6aを有する。この圧電材料6aの一対の板
面には、それぞれAgやAuなどの金属膜からなる電極
膜6bが設けられ、高電圧で分極後、一方の電極膜6b
は上記振動板5に接着剤10によって接着固定されてい
る。
The vibrator 6 of the conventional ultrasonic vibration device has a piezoelectric material 6a in which ceramic is formed in a thin plate shape as shown in FIG. An electrode film 6b made of a metal film such as Ag or Au is provided on a pair of plate surfaces of the piezoelectric material 6a, and after polarization at a high voltage, one electrode film 6b is formed.
Is bonded and fixed to the vibration plate 5 with an adhesive 10.

【0012】そして、上記振動子6の上面に設けられた
電極膜6bと振動板5間に超音波発振器を接続し、この
超音波発振器を駆動することで上記圧電材料6aを超音
波振動させるようにしていた。
An ultrasonic oscillator is connected between the electrode film 6b provided on the upper surface of the vibrator 6 and the vibrating plate 5, and the piezoelectric material 6a is ultrasonically vibrated by driving the ultrasonic oscillator. I was

【0013】上記電極膜6bとしては導電性の高い、A
u(金)やAg(銀)などの材料が用いられている。し
かしながら、これらの金属材料は柔らかであるため、振
動板5に接着された状態で振動応力などが加わると、圧
電材料6aから剥離し易い。つまり、振動子6が振動板
5から剥離し易いということがあった。したがって、こ
のような超音波振動装置が用いられた超音波洗浄装置は
上記振動子6が振動板5から剥離するという故障が発生
し易いということがあった。
As the electrode film 6b, A
Materials such as u (gold) and Ag (silver) are used. However, since these metal materials are soft, when a vibration stress or the like is applied in a state of being bonded to the diaphragm 5, the metal materials are easily separated from the piezoelectric material 6a. That is, the vibrator 6 may be easily separated from the diaphragm 5. Therefore, in the ultrasonic cleaning device using such an ultrasonic vibration device, a failure that the vibrator 6 is separated from the vibration plate 5 is likely to occur.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の超
音波振動装置は振動子の圧電材料に設けられた電極膜が
振動板に接着固定されているため、上記振動子に振動応
力などが加わると、上記電極膜が圧電材料から剥離し易
いということがあった。この発明の目的は、振動子が振
動板から剥離しにくいようにした超音波振動装置および
それを用いた超音波洗浄装置を提供することにある。
As described above, in the conventional ultrasonic vibrating apparatus, since the electrode film provided on the piezoelectric material of the vibrator is bonded and fixed to the vibrating plate, the vibrating stress or the like is applied to the vibrator. When added, the electrode film may be easily peeled from the piezoelectric material. An object of the present invention is to provide an ultrasonic vibrator in which a vibrator is hardly peeled off from a diaphragm and an ultrasonic cleaning device using the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、振動
板に振動子が取着されこの振動子を超音波発振器で駆動
する超音波振動装置において、上記振動子は、板状に形
成された圧電材料を有し、この圧電材料の一方の面には
電極膜が設けられ、他方の面は少なくとも一部が電極膜
を介さずに上記振動板に直接的に接着固定されてなるこ
とを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic vibration device in which a vibrator is attached to a vibrating plate, and the vibrator is driven by an ultrasonic oscillator. One surface of the piezoelectric material is provided with an electrode film, and at least a part of the other surface is directly adhered and fixed to the diaphragm without passing through the electrode film. It is characterized by.

【0016】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、上記圧電材料の他方の面は電極膜が除去され、その
除去された面が上記振動板に直接的に接着固定されてな
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the electrode film is removed from the other surface of the piezoelectric material, and the removed surface is directly bonded and fixed to the diaphragm. It is characterized by.

【0017】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、上記振動板の表面の上記振動子を取付ける部分の少
なくとも一部には電極膜が設けられていることを特徴と
する。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an electrode film is provided on at least a part of a portion of the surface of the diaphragm where the vibrator is mounted.

【0018】請求項4の発明は、被洗浄物を洗浄する洗
浄液に超音波振動を付与するための超音波振動装置が設
けられた超音波洗浄装置において、上記超音波振動装置
は請求項1に記載された構成であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic cleaning apparatus provided with an ultrasonic vibration apparatus for applying ultrasonic vibration to a cleaning liquid for cleaning an object to be cleaned. It is the feature described.

【0019】請求項1の発明によれば、振動板に対して
振動子の他方の面の少なくとも一部を電極膜を介さずに
直接的に接着固定したことで、この振動子の圧電材料が
振動板に対して強固に固定される。
According to the first aspect of the present invention, at least a part of the other surface of the vibrator is directly adhered and fixed to the vibrating plate without the interposition of the electrode film, so that the piezoelectric material of the vibrator can be formed. It is firmly fixed to the diaphragm.

【0020】請求項2の発明によれば、振動子の圧電材
料の他方は電極膜を除去し、その除去された面を振動板
に直接的に接着固定したことで、その接着強度が強固と
なる。
According to the second aspect of the present invention, the other of the piezoelectric material of the vibrator has the electrode film removed, and the removed surface is directly bonded and fixed to the diaphragm, so that the bonding strength is strong. Become.

【0021】請求項3の発明によれば、振動板の振動子
が取付けられる部分の少なくとも一部に電極膜を部分的
に設けたことで、上記振動子他方の一部が上記振動板に
直接的に接着固定されるため、その接着強度が強固とな
る。請求項4の発明によれば、請求項1に記載された超
音波振動装置を洗浄装置に用いたことで、振動子が剥離
するという故障が発生しにくくなる。
According to the third aspect of the invention, the electrode film is partially provided on at least a part of the portion of the diaphragm to which the vibrator is attached, so that the other part of the vibrator is directly connected to the diaphragm. The adhesive strength is strengthened because the adhesive strength is fixed. According to the fourth aspect of the present invention, the use of the ultrasonic vibration device according to the first aspect of the present invention as a cleaning device makes it less likely that a failure in which the vibrator peels off will occur.

【0022】[0022]

【発明の実施形態】以下、この発明の一実施形態を図1
乃至図3を参照して説明する。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1
1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。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
This will be described with reference to FIGS. The ultrasonic cleaning apparatus of the present invention shown in FIG. This device body 1
Reference numeral 1 denotes an upper member 13 in which a concave portion 12 having an open upper surface is formed along the longitudinal direction, and a first seal on the lower surface of the upper member 13.
And a lower member 15 which is joined and fixed in a liquid-tight manner via a metal member 14 to form an elongated prism.

【0023】上記上部材13の下部壁には長手方向に沿
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。
A fitting hole 16 is formed in the lower wall of the upper member 13 along the longitudinal direction, and a convex portion that fits into the fitting hole 16 is formed at the center of the upper surface of the lower member 15 in the width direction. 17 are formed.

【0024】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、その下端開口は狭幅なノズル口19と
なっている。
A space 18 having one end opened on the upper surface and the other end opened on the lower surface is formed along the longitudinal direction at the central portion in the width direction of the lower member 15 where the convex portion 17 is formed. . The cross-sectional shape of the space 18 is tapered such that the width decreases from one end (upper end) to the other end (lower end), and the lower end opening is a narrow nozzle opening 19. .

【0025】上記空間部18の開口した上端は矩形状の
タンタルなどの薄い導電性の金属板からなる振動板21
によって液密に閉塞されている。つまり、この振動板2
1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。
The open end of the space 18 has a diaphragm 21 made of a thin conductive metal plate such as rectangular tantalum.
Fluid tight. That is, this diaphragm 2
1 is a frame-shaped second portion having a predetermined thickness at a peripheral portion of a lower surface thereof.
The upper member 13 is joined to the inner bottom surface of the concave portion 12 through the seal member 22.

【0026】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にボルト33によ
って固定されている。それによって、上記空間部18の
上端開口は気密に閉塞されている。
A frame-like holding plate 23 is joined to the upper surface of the vibration plate 21 and is fixed to the upper member 13 by bolts 33. Thereby, the upper end opening of the space 18 is airtightly closed.

【0027】図3に示すように、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
位には複数の振動子24が隣り合う側面を所定の間隔で
離間させ、後述するように接着剤20によって接着固定
されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of vibrators 24 are spaced at predetermined intervals at a central portion in the width direction of the upper surface of the vibration plate 21, that is, at a portion corresponding to the space portion 18. It is bonded and fixed by an adhesive 20 as described later.

【0028】上記振動子24は、図1(a)に示すよう
にPZTなどのセラミックを長方形や正方形などの薄い
矩形板状、この実施形態では長方形に形成した圧電材料
24aを有し、この圧電材料24aの上下一対の板面の
うちの一方にはAuやAgなどの金属材料からなる薄膜
状の電極膜24bが全面にわたって設けられ、分極処理
されている。
As shown in FIG. 1A, the vibrator 24 has a piezoelectric material 24a in which ceramic such as PZT is formed in a thin rectangular plate shape such as a rectangle or a square, in this embodiment, a rectangle. On one of the upper and lower plate surfaces of the material 24a, a thin-film electrode film 24b made of a metal material such as Au or Ag is provided over the entire surface, and is subjected to polarization processing.

【0029】分極処理された上記圧電材料24aの他方
の板面には、その一部分に電極膜24cが設けられてい
る。つまり、電極膜24cは初めは全面い設けられ、つ
いで一部分が除去されてる。この実施形態では、図1
(b)は圧電材料24aの電極膜24cが設けられた面
を示し、上記電極膜24cはたとえば格子状に設けられ
ている。
An electrode film 24c is provided on a part of the other plate surface of the polarized piezoelectric material 24a. That is, the electrode film 24c is initially provided on the entire surface, and then a part is removed. In this embodiment, FIG.
(B) shows a surface of the piezoelectric material 24a on which the electrode film 24c is provided, and the electrode film 24c is provided, for example, in a lattice shape.

【0030】それによって、圧電材料24aの他方の板
面には電極膜24cが除去された部分からその電極膜2
4aが露出している。そして、このように構成された振
動子24はその他方の面が上記振動板21の上面に上記
接着剤20によって接着固定されている。
As a result, on the other plate surface of the piezoelectric material 24a, the electrode film 2c is removed from the portion where the electrode film 24c is removed.
4a is exposed. The vibrator 24 configured as described above has the other surface bonded and fixed to the upper surface of the vibration plate 21 with the adhesive 20.

【0031】つまり、振動子24は、圧電材料24aの
他方の面の電極膜24cと、電極膜24cが設けられて
いない部分とが接着剤20によって接着固定され、電極
膜24cが設けられていない部分は上記振動板21に接
着剤20によって直接的に固定されることになる。
That is, in the vibrator 24, the electrode film 24c on the other surface of the piezoelectric material 24a and a portion where the electrode film 24c is not provided are bonded and fixed by the adhesive 20, and the electrode film 24c is not provided. The portion is directly fixed to the diaphragm 21 by the adhesive 20.

【0032】上記振動板21の上方には給電板25が上
記押え板23に保持部材26を介して取り付けられてい
る。この給電板25には上記振動子24の上面側の電極
24bと弾性的に接触した接触子27が設けられてい
る。
A power supply plate 25 is mounted above the vibrating plate 21 on the holding plate 23 via a holding member 26. The power supply plate 25 is provided with a contact 27 that is in elastic contact with the electrode 24b on the upper surface side of the vibrator 24.

【0033】図2に示すように上記給電板25にはコイ
ル28が設けられ、このコイル28から上記給電板2
5、接触子27を介して上記振動子24の一方の電極膜
24bに図示しない超音波発振器の一端が接続され、他
端は接着剤20によって振動板21に接着固定された他
方の電極24b側に接続されている。
As shown in FIG. 2, a coil 28 is provided on the power supply plate 25, and the coil 28
5. One end of an ultrasonic oscillator (not shown) is connected to one electrode film 24b of the vibrator 24 via a contact 27, and the other end is connected to the other electrode 24b, which is adhered and fixed to the vibration plate 21 by an adhesive 20. It is connected to the.

【0034】したがって、超音波発振器を作動すること
により、上記振動子24が超音波振動し、その超音波振
動に上記振動板21が連動するようになっている。上記
装置本体11の下部材15には、上記空間部18の幅方
向両側に位置する一対の供給路31が長手方向に貫通し
て形成されている。この供給路31の両端には図示しな
い供給源が同じく図示しないチュ−ブを介して接続さ
れ、純水や薬液などの洗浄液を供給するようになってい
る。
Therefore, when the ultrasonic oscillator is operated, the vibrator 24 ultrasonically vibrates, and the vibrating plate 21 is linked to the ultrasonic vibration. In the lower member 15 of the apparatus main body 11, a pair of supply paths 31 located on both sides in the width direction of the space 18 are formed so as to penetrate in the longitudinal direction. A supply source (not shown) is connected to both ends of the supply path 31 via a tube (not shown) to supply a cleaning liquid such as pure water or a chemical solution.

【0035】一対の供給路31にはそれぞれ複数の噴出
路32が一端を連通させて設けられている。つまり、噴
出路32は上記装置本体11の上部材13と下部材15
との接合する部分に形成されていて、他端を上記上部材
13の凹部12の内底面の上記振動板21によって覆わ
れた部分、つまり上記空間部18の上端側に連通するよ
う開口させている。
Each of the pair of supply paths 31 is provided with a plurality of ejection paths 32 each having one end communicating with one another. That is, the ejection path 32 is provided between the upper member 13 and the lower member 15 of the apparatus main body 11.
And the other end is opened so as to communicate with a portion covered by the diaphragm 21 on the inner bottom surface of the concave portion 12 of the upper member 13, that is, the upper end side of the space portion 18. I have.

【0036】上記噴出路32は上記空間部18の幅方向
一側と他側において、装置本体11の長手方向に沿って
所定間隔で複数形成されている。上記空間部18の幅方
向一側と他側における噴出路32の上記凹部12の内底
面に開口させた他端は、図3に示すように装置本体11
の長手方向において千鳥状に位置をずらしている。これ
は対向するように設けてもよい。
A plurality of the ejection paths 32 are formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the apparatus main body 11 on one side and the other side in the width direction of the space 18. As shown in FIG. 3, the other ends of the ejection passages 32 opened on the inner bottom surface of the recess 12 on one side and the other side in the width direction of the space portion 18 are connected to the apparatus main body 11.
Are staggered in the longitudinal direction. This may be provided to face.

【0037】つぎに、上記構成の超音波洗浄装置の作用
について説明する。一対の供給路31に洗浄液を供給す
るとともに、振動子24に接続した超音波発振器を作動
して振動板21を超音波振動させる。上記供給路31に
供給された洗浄液は複数の噴出路32へ分流し、その噴
出路32の他端開口から振動板21に向かって噴出す
る。
Next, the operation of the ultrasonic cleaning apparatus having the above configuration will be described. The cleaning liquid is supplied to the pair of supply paths 31, and the ultrasonic oscillator connected to the vibrator 24 is operated to ultrasonically vibrate the diaphragm 21. The cleaning liquid supplied to the supply path 31 is divided into a plurality of ejection paths 32 and is ejected toward the diaphragm 21 from the other end opening of the ejection path 32.

【0038】各噴出路32から噴出された洗浄液が超音
波振動する振動板21の下面に衝突すると、その洗浄液
に超音波振動が伝播される。超音波振動が伝播された洗
浄液、つまり超音波振動する洗浄液は図2に矢印で示す
ように空間部18を流れてその下端のノズル口19から
噴出する。したがって、このノズル口19の下方に被洗
浄物を対向配置すれば、その被洗浄物を超音波振動が付
与された洗浄液によって洗浄することができる。
When the cleaning liquid ejected from each ejection path 32 collides with the lower surface of the vibrating plate 21 which ultrasonically vibrates, the ultrasonic vibration is propagated to the cleaning liquid. The cleaning liquid to which the ultrasonic vibration has propagated, that is, the cleaning liquid which is ultrasonically vibrated, flows through the space 18 as shown by the arrow in FIG. Therefore, when the object to be cleaned is disposed below the nozzle port 19, the object to be cleaned can be cleaned with the cleaning liquid to which the ultrasonic vibration is applied.

【0039】ところで、上記振動板21に設けられた複
数の振動子24は、その圧電材料24aの一方の面には
電極膜24bが全面にわたって設けられているが、接着
剤20によって振動板21に接着固定される他方の面に
は電極膜24cが部分的に設けられている。
The plurality of vibrators 24 provided on the vibration plate 21 have an electrode film 24b provided on one surface of the piezoelectric material 24a over the entire surface. An electrode film 24c is partially provided on the other surface to be bonded and fixed.

【0040】そのため、振動子24の圧電材料24a
は、その電極膜24cだけでなく、電極膜24cが設け
られていない部分も振動板21に対して接着剤20によ
り接着固定されているから、上記振動子24に振動応力
が加わっても、その面に設けられた電極24cとともに
剥離することがほとんどない。
Therefore, the piezoelectric material 24a of the vibrator 24
Since not only the electrode film 24c but also a portion where the electrode film 24c is not provided is bonded and fixed to the vibration plate 21 with the adhesive 20, even if a vibration stress is applied to the vibrator 24, It hardly peels off together with the electrode 24c provided on the surface.

【0041】つまり、圧電材料24aに設けられる電極
膜24b、24cはAuやAgなどの柔らかい金属から
なるとともに、電極膜が設けられる圧電材料24aの材
質がセラミックであるため、その電極膜を高強度に付着
させることが難しい。そのため、振動板21に接着され
る面の全体に電極膜24cを設けると、振動子24に振
動応力が加わることで、電極膜24cが圧電材料24a
から剥離し易い。
That is, the electrode films 24b and 24c provided on the piezoelectric material 24a are made of a soft metal such as Au or Ag, and the material of the piezoelectric material 24a on which the electrode film is provided is ceramic. Difficult to adhere to. Therefore, when the electrode film 24c is provided on the entire surface adhered to the vibration plate 21, vibration stress is applied to the vibrator 24, and the electrode film 24c is
Easy to peel off.

【0042】しかしながら、上述したごとく、圧電材料
24aの振動板21に接着固定される面には電極膜24
cを部分的に設けたから、上記圧電材料24aは地肌の
一部が接着剤20によって振動板21に直接的に固定さ
れる。それによって、振動子24は振動板21に高強度
で接着固定されることになるから、振動子24に振動応
力が加わっても、容易に剥離することがない。
However, as described above, the surface of the piezoelectric material 24a which is adhered and fixed to the diaphragm 21 has the electrode film 24a.
Since c is partially provided, a part of the background of the piezoelectric material 24 a is directly fixed to the diaphragm 21 by the adhesive 20. As a result, the vibrator 24 is bonded and fixed to the vibration plate 21 with high strength. Therefore, even if a vibration stress is applied to the vibrator 24, the vibrator 24 is not easily separated.

【0043】この発明は上記一実施形態に限定されず、
種々変形可能である。たとえば、振動子24の圧電材料
24aの振動板21に接着固定される面には部分的に電
極膜24cを設けたが、図4に示すように電極膜24c
を設けず、その板面を接着剤20によって振動板21に
直接、接着固定するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible. For example, although the electrode film 24c is partially provided on the surface of the vibrator 24 which is adhered and fixed to the vibration plate 21 of the piezoelectric material 24a, as shown in FIG.
May not be provided, and the plate surface may be directly bonded and fixed to the vibration plate 21 with the adhesive 20.

【0044】また、図5に示すように振動板21の表面
の振動子24が取着される部分の少なくとも一部分に電
極膜24cを設け、この電極膜24cの表面と上記振動
板21の表面の一部に、上記圧電材料24aの表面を直
接的に接着固定するようにしてもよい。
As shown in FIG. 5, an electrode film 24c is provided on at least a part of a portion of the surface of the vibration plate 21 to which the vibrator 24 is attached, and the surface of the electrode film 24c and the surface of the vibration plate 21 are provided. Alternatively, the surface of the piezoelectric material 24a may be directly adhered and fixed.

【0045】また、電極膜24cを圧電材料24aまた
は振動板21の表面に部分的に形成する場合、スパッタ
リングし、ついでエッチング処理することで容易に形成
することができる。また、振動子24の分極は接着前に
行なっているが、接着剤20が高電圧に耐えることがで
きれば、接着後に行なうようにしてもよい。
When the electrode film 24c is partially formed on the surface of the piezoelectric material 24a or the vibration plate 21, the electrode film 24c can be easily formed by sputtering and then etching. The polarization of the vibrator 24 is performed before bonding, but may be performed after bonding if the adhesive 20 can withstand a high voltage.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、振動子の圧電
材料の一方の面には電極膜を全体にわたって設け、他方
の面は上記圧電材料の少なくとも一部を電極膜を介さず
に上記振動板に直接的に接着固定するようにした。
According to the first aspect of the present invention, one surface of the piezoelectric material of the vibrator is provided with an electrode film over the entire surface, and the other surface is provided with at least a part of the piezoelectric material without interposing the electrode film. It was directly bonded and fixed to the diaphragm.

【0047】そのため、圧電材料の少なくとも一部が振
動板に直接的に接着固定されることで、全体が電極膜を
介して接着固定される場合に比べ、その接着強度を高め
ることができるから、振動子に応力が加わっても、振動
板から容易に剥離することがない。
Therefore, since at least a part of the piezoelectric material is directly bonded and fixed to the diaphragm, the bonding strength can be increased as compared with the case where the whole is bonded and fixed via the electrode film. Even if stress is applied to the vibrator, it does not easily peel off from the diaphragm.

【0048】請求項2の発明によれば、振動子の圧電材
料の他方の面の電極膜を除去し、その除去した面を振動
板に直接的に接着するようにした。そのため、圧電材料
と振動板との直接的に接着される面が増大するから、接
着強度を十分に高めることができる。
According to the second aspect of the present invention, the electrode film on the other surface of the piezoelectric material of the vibrator is removed, and the removed surface is directly bonded to the diaphragm. Therefore, the surface to which the piezoelectric material and the diaphragm are directly bonded increases, so that the bonding strength can be sufficiently increased.

【0049】また、請求項3の発明によれば、振動板の
振動子が取付けられる部分に電極膜を部分的に設けるよ
うにした。そのため、圧電材料の他方の面と振動板との
一部分が電極膜を介さずに直接的に接着固定されるた
め、その接着強度を強固にすることができる。
According to the third aspect of the present invention, the electrode film is partially provided on a portion of the diaphragm to which the vibrator is attached. Therefore, the other surface of the piezoelectric material and a part of the vibration plate are directly adhered and fixed without the interposition of the electrode film, so that the adhesive strength can be increased.

【0050】請求項4の発明によれば、請求項1に記載
された超音波振動装置を洗浄装置に用いるようにした。
そのため、振動子が剥離するという故障が発生しにくい
超音波洗浄装置を提供することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the ultrasonic vibration device according to the first aspect is used for a cleaning device.
For this reason, it is possible to provide an ultrasonic cleaning apparatus in which a failure in which the vibrator is separated hardly occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)この発明の一実施形態を示す振動子の拡
大断面図、(b)は同じく振動子の圧電材料に電極膜が
部分的に設けられた状態を示す平面図。
FIG. 1A is an enlarged sectional view of a vibrator showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view showing a state in which an electrode film is partially provided on a piezoelectric material of the vibrator.

【図2】同じく超音波洗浄装置の縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the ultrasonic cleaning apparatus.

【図3】同じく図2のA−A線に沿う横断面図。FIG. 3 is a transverse sectional view taken along the line AA of FIG. 2;

【図4】この発明の他の実施形態を示す振動子の取付け
状態の拡大断面図。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a mounted state of a vibrator according to another embodiment of the present invention.

【図5】この発明の他の実施形態を示す振動子の取付け
状態の拡大断面図。
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a mounted state of a vibrator according to another embodiment of the present invention.

【図6】従来の超音波洗浄装置の縦断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional ultrasonic cleaning device.

【図7】同じく振動板と振動子との接着状態の拡大断面
図。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the bonding state between the diaphragm and the vibrator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…装置本体 21…振動板 24…振動子 24a…圧電材料 24b…電極膜 24c…電極膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Device main body 21 ... Vibration plate 24 ... Vibrator 24a ... Piezoelectric material 24b ... Electrode film 24c ... Electrode film

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/304 341 B08B 3/12Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/304 341 B08B 3/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 振動板に振動子が取着されこの振動子を
超音波発振器で駆動する超音波振動装置において、 上記振動子は、板状に形成された圧電材料を有し、この
圧電材料の一方の面には電極膜が設けられ、他方の面は
少なくとも一部が電極膜を介さずに上記振動板に直接的
に接着固定されてなることを特徴とする超音波振動装
置。
1. An ultrasonic vibration device in which a vibrator is attached to a vibration plate and the vibrator is driven by an ultrasonic oscillator, wherein the vibrator has a plate-shaped piezoelectric material, and the piezoelectric material An ultrasonic vibration device characterized in that an electrode film is provided on one surface of the device, and at least a part of the other surface is directly adhered and fixed to the diaphragm without interposing the electrode film.
【請求項2】 上記圧電材料の他方の面は電極膜が除去
され、その除去された面が上記振動板に直接的に接着固
定されてなることを特徴とする請求項1記載の超音波振
動装置。
2. The ultrasonic vibration according to claim 1, wherein the electrode film is removed from the other surface of the piezoelectric material, and the removed surface is directly adhered and fixed to the diaphragm. apparatus.
【請求項3】 上記振動板の表面の上記振動子を取付け
る部分の少なくとも一部には電極膜が設けられているこ
とを特徴とする請求項1記載の超音波振動装置。
3. The ultrasonic vibration device according to claim 1, wherein an electrode film is provided on at least a part of a portion of the surface of the vibration plate where the vibrator is mounted.
【請求項4】 被洗浄物を洗浄する洗浄液に超音波振動
を付与するための超音波振動装置が設けられた超音波洗
浄装置において、 上記超音波振動装置は請求項1に記載された構成である
ことを特徴とする超音波洗浄装置。
4. An ultrasonic cleaning device provided with an ultrasonic vibration device for applying ultrasonic vibration to a cleaning liquid for cleaning an object to be cleaned, wherein the ultrasonic vibration device has a configuration according to claim 1. An ultrasonic cleaning device, comprising:
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