專利名稱：超聲波清洗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過使多個振動元件振動來清洗收容于清洗槽中的被清洗 物的超聲波清洗裝置。
背景技術：
作為使用振動元件的振動來清洗浸泡于清洗槽內的清洗液中的被清洗
物(例如半導體晶片、玻璃基板)的超聲波清洗裝置，有例如圖8所示的超 聲波清洗裝置410。在此，圖8是表示傳統(tǒng)的超聲波清洗裝置的結構的一部 分剖面圖。該超聲波清洗裝置410具有收容清洗液421的清洗槽420a以及 分別連接到多個振動元件431、 432、 433上的多個振蕩器441、 442、 443， 所述多個振動元件431、 432、 433安裝在與清洗槽420a的底面粘接的振動 板420b上。用于供電的電源451、 452、 453分別連接振蕩器441、 442、 443。 在該超聲波清洗裝置410中，通過振蕩器441、442、443來激勵振動元件431、 432、 433，能夠除去浸泡在清洗槽420a的清洗液421中的被清洗物上所附 著的微粒子。
專利文獻l:實開平2-4688號公報
專利文獻l:實開昭61-143685號

發(fā)明內容
但是，在上述超聲波清洗裝置410中，由于使多個振蕩器441、 442、 443 相互獨立地工作來激勵振動元件431、 432、 433，因此，振動元件431、 432、 433之間產生了聲壓不均勻。因此，不能充分地除去被清洗物上所附著的微 粒子，產生了清洗斑。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種消除多個振動元件之間的聲壓不均 勻、提高微粒子的除去率的無清洗斑的超聲波清洗裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明的超聲波清洗裝置具有清洗槽，用于收容 被清洗物和清洗液；多個振動元件，安裝在清洗槽上；多個振蕩器，分別與 多個振動元件連接，用于激勵多個振動元件；以及控制部，與多個振蕩器連 接，用于控制所述多個振蕩器以使所述多個振蕩器對多個振動元件輸出相位 相同的信號。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，多個振蕩器輸出由控制部輸出的同 步脈沖統(tǒng)一定時的相位相同的信號。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，多個振蕩器與其工作狀態(tài)無關地輸 出由控制部輸出的同步脈沖統(tǒng)一定時的相位相同的信號。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，多個振蕩器分別具有頻率控制電 路，所述頻率控制電路生成具有遵循控制部對多個振蕩器輸出的振蕩頻率值 的頻率的信號，并將該信號作為由控制部對多個振蕩器輸出的同步脈沖統(tǒng)一 定時的相位相同的信號而分別輸出至多個振動元件。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，控制部對振蕩器輸出用于開始向振 動元件輸出信號的振蕩開始定時脈沖。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，由同步脈沖統(tǒng)一定時后輸出的信號 的相位是零度并且是相同的。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，振動元件是壓電元件。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，超聲波清洗裝置具有間接槽，該間 接槽收容用于傳播振蕩的介質以及至少與所述介質接觸配置的清洗槽，并且 該間接槽安裝在多個振動元件上。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，多個振蕩器分別具有功率放大電 路，所述功率放大電路根據控制部對多個振蕩器輸出的功率設定值信號而放
大輸出到多個振動元件的每一個的輸出信號的振幅。
此外，本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置具有清洗槽，用于收容被清洗物 和清洗液；多個振動元件，安裝在清洗槽上；多個振蕩器，分別與多個振動 元件連接，用于激勵多個振動元件；以及控制部，與多個振蕩器連接，用于 控制所述多個振蕩器以使所述多個振蕩器對多個振動元件輸出相位大致相 同的信號。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，多個振蕩器輸出由控制部輸出的同 步脈沖統(tǒng)一定時的相位相同的信號，多個振蕩器輸出的信號的相位差在-45 度到+45度的范圍內。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，多個振蕩器分別具有信號生成電 路，信號生成電路分別所生成的信號的相位差在-5度到+5度的范圍內。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，信號生成電路所生成的信號是調頻 (FM)調制波。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，FM調制波在頻率最低處與從控制 部輸出的同步脈沖同步。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，信號生成電路所生成的信號是調幅 (AM)調制波。
在本發(fā)明提供的超聲波清洗裝置中，AM調制波在振幅最小處與從控制 部輸出的同步脈沖同步。
本發(fā)明中，通過控制部的控制，使得多個振蕩器對多個振動元件輸出相 位相同或相位大致相同的信號，因此，能夠從多個振動元件發(fā)射均勻的超聲 波，由此聲壓變得沒有不均勻，能夠確實地除去被清洗物上所附著的微粒子， 其結果是，能夠防止在超聲波清洗中斑的產生。
控制部將頻率值(例如100kHz、 lMHz這樣的頻率數據)、功率設定值 信號、振蕩開始定時脈沖以及同步脈沖輸出到振蕩器，該控制部不具備功率
需要大于這些信號的振蕩器的功能。此外，控制部和振蕩器分體配置。因此， 在增減振動元件時，沒有必要根據振動元件的個數來增減，能夠用一個控制
電路60控制增減后的多個振蕩器來激勵多個振動元件。
此外，將控制部和超聲波清洗裝置主體分體設置時，例如，能夠通過配 置在清洗房外的房間中的控制部來控制在清洗房內配制的超聲波清洗裝置， 能夠提高工作效率，從在清洗房中進行的制造環(huán)境的管理角度來講是優(yōu)選 的。而且，能夠使控制部進行多個超聲波清洗裝置的振蕩器的控制，由此能 夠進一步提高工作效率。
另外，控制部能夠與振蕩器的工作狀態(tài)無關地輸出同步脈沖。因此，不 僅能夠在多個振蕩器開始工作時輸出同步脈沖使這些振蕩器的輸出信號的 相位一致，而且在多個振蕩器已經在工作中的情況下、或者在工作中的振蕩 器和停止中的振蕩器混雜的情況下，也能夠對這些振蕩器輸出同步脈沖，使 輸出信號的相位一致。由此，在多個振蕩器工作期間，能夠始終使來自這些 振蕩器的輸出信號相位相同或相位大致相同，能夠更確實地實現清洗斑的防 止。
另外，由于使振動元件和振蕩器一對一地對應，因此即使清洗條件發(fā)生 改變(例如激勵的超聲波的改變、清洗時間的改變)，也總是能夠充分地激 勵振動元件。


圖1是根據本發(fā)明的第一具體實施方式
的超聲波清洗裝置的結構的一部 分剖面圖2是根據本發(fā)明的第二具體實施方式
的超聲波清洗裝置的結構的一部 分剖面圖3是根據本發(fā)明的第三具體實施方式
的超聲波清洗裝置的結構的一部
分剖面圖4是根據本發(fā)明的第三具體實施方式
的相對于來自控制電路的同步脈 沖可允許的、來自信號生成電路的輸出信號的相位差范圍的時間圖5是根據本發(fā)明的第三具體實施方式
的相對于來自控制電路的同步脈 沖可允許的、來自功率放大電路的輸出信號的相位差范圍的時間圖6是根據本發(fā)明的第三具體實施方式
的替換實施例的來自控制電路的 同步脈沖以及來自信號生成電路的輸出信號的時間圖7是根據本發(fā)明的第四具體實施方式
的超聲波清洗裝置的結構的一部 分剖面圖8是根據傳統(tǒng)的超聲波清洗裝置的結構的一部分剖面圖。
附圖標記說明
10超聲波清洗裝置
24a間接槽
32壓電元件(振動元件) 41振蕩器
60控制電路(控制部) 212超聲波清洗裝置 224a間接槽
232壓電元件(振動元件)
241振蕩器
241b功率放大電路
242a信號生成電路
243a信號生成電路
260控制電路(控制部)。
12超聲波清洗裝置 20a清洗槽31壓電元件(振動元件)
33壓電元件(振動元件)
42振蕩器 43振蕩器
210超聲波清洗裝置
220a清洗槽
231壓電元件(振動元件) 233壓電元件(振動元件) 241a信號生成電路 242振蕩器
242b功率放大電路 243振蕩器
243b功率放大電路
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明涉及的具體實施方式
進行詳細說明。
如圖1所示，根據本發(fā)明第一具體實施方式
的超聲波清洗裝置10具有 清洗槽20a、振動板20b、壓電元件(振動元件)31、 32、 33、振蕩器41、 42、 43以及控制電路(控制部)60。根據該超聲波清洗裝置10，通過控制 電路60，能夠實現為了激勵壓電元件31、 32、 33而從振蕩器41、 42、 43 輸出的信號的相位的同步，由此能夠使從壓電元件31、 32、 33對被清洗物 發(fā)出的超聲波均勻，能夠確實地除去被清洗物上所附著的微粒子。在此，圖 1是根據第一具體實施方式
的超聲波清洗裝置10的結構的一部分剖面圖。
清洗槽20a可以使用例如石英制的公知的清洗槽，其內部收容清洗液21 (例如純水、藥液)，在該清洗液21中浸泡保持于保持裝置(未圖示)上的 被清洗物。
振動板20b粘接在清洗槽20a的底面上，該振動板20b的下表面上分別 粘接固定著板狀陶瓷制的壓電元件(振動元件)31、 32、 33的上表面。壓電 元件31、 32、 33以考慮了被清洗物的清洗效果的間隔、例如以0.1-0.2mm 的距離相互間隔地配置。壓電元件的種類以及個數可以任意決定，但是優(yōu)選 考慮到清洗槽20a的大小、清洗所必需的振動量，也可以使用板狀、陶瓷制 以外的壓電元件、或壓電元件以外的元件作為振動元件。
壓電元件31、 32、 33分別連接著以規(guī)定的頻率(例如18kHz-10MHz) 來激勵這些壓電元件31、 32、 33的振蕩器41、 42、 43。振蕩器41、 42、 43 分別具有頻率控制電路以及功率放大電路(均未圖示)。此外，振蕩器41、 42、 43分別連接著為其供電的商用電源51、 52、 53。振蕩器41、 42、 43對 壓電元件31、 32、 33輸出具有相同頻率、相位、振幅、波形的脈沖信號。
作為控制部的控制電路60用于控制振蕩器41、 42、 43，使得振蕩器41、 42、 43對壓電元件31、 32、 33輸出相位相同的信號。為此，控制電路60
對振蕩器41、 42、 43輸出頻率值、功率設定值信號、振蕩開始定時脈沖以 及同步脈沖。另外，控制電路60沒有必要進行基于來自振蕩器41、 42、 43 的反饋信號來控制振蕩器41、 42、 43的工作，但是也可以做成能夠進行這 樣的控制的控制電路。
振蕩器41、 42、 43的頻率控制電路生成具有遵循從控制電路60向各振 蕩器輸出的頻率值的頻率(例如18kHz-10MHz)的脈沖信號。該脈沖信號 由振蕩器41、 42、 43的功率放大電路根據功率設定值信號而被放大到用于 激勵壓電元件31、 32、 33所必需的振幅，并被輸出到對應的壓電元件。
振蕩器4K 42、 43在停止狀態(tài)下，從控制電路60輸入振蕩開始定時脈 沖，使所述振蕩器41、 42、 43與所述定時脈沖一致并開始向壓電元件31、 32、 33輸出用于激勵的脈沖信號。由此，從振蕩器41、 42、 43輸出的脈沖 信號的相位相同。因此，能夠從壓電元件31、 32、 33向清洗槽20a發(fā)射均 勻的超聲波，由此產生的聲壓沒有不均勻，能夠確實地除去被清洗物上所附 著的微粒子，其結果是，能夠防止在超聲波清洗中斑的產生。另外，在輸入 振蕩開始定時脈沖之前，振蕩器41、 42、 43處于可以開始輸出遵循頻率值 以及功率設定值信號的脈沖信號的備用狀態(tài)。
當從控制電路60輸入同步脈沖時，振蕩器41、 42、 43與其工作狀態(tài)無 關地與所述定時脈沖一致并同時輸出相位相同(例如零度)的脈沖信號。相 位相同的值事先被存儲在控制電路60中。由此，能夠從壓電元件31、 32、 33通過振動板20b向清洗槽20a發(fā)射均勻的超聲波，產生的聲壓變得沒有不 均勻，能夠確實地除去被清洗物上所附著的微粒子，因此能夠防止在超聲波 清洗中斑的產生。尤其是，在振蕩開始后，當每隔一定時間通過同步脈沖來 調節(jié)相位時，能夠修正由于各振蕩器中產生脈沖的水晶振子之間的誤差而發(fā) 生的、輸出脈沖信號之間的相位差，因此能夠始終抑制聲壓的不均勻，由此 能夠更確實地防止在超聲波清洗中斑的產生。此外，也可以在振蕩器41、42、
43開始工作時輸出同步脈沖以使這些振蕩器的輸出信號的相位一致。
在此，例如，分別在超聲波清洗裝置10的處理部(未圖示)內配置清 洗槽20a，在超聲波清洗裝置10的控制部分(未圖示)內配制振蕩器41、 42、 43，同時，在超聲波清洗裝置10的操作面板或CPUBOX(未圖示)內， 與振蕩器41、 42、 43分體地配置控制電路60。
此外，控制電路60將頻率值、功率設定值信號、振蕩開始定時脈沖以 及同步脈沖輸出到振蕩器41、 42、 43，控制電路60不具備需要功率大于這 些信號的振蕩器41、 42、 43的功能。此外，控制電路60和振蕩器41、 42、 43分體配置。因此，在增減壓電元件時，沒有必要根據壓電元件的個數來進 行增減，能夠采用一個控制電路60控制增減后的多個振蕩器來激勵多個壓 電元件。
而且，壓電元件31、 32、 33和振蕩器41、 42、 43—對一地對應，因此， 即使清洗條件發(fā)生改變(例如激勵的超聲波的改變、清洗時間的改變)，也 總是能夠充分地激勵壓電元件31、 32、 33。與此相對地，在采用一個振蕩器 激勵多個壓電元件時，隨著壓電元件的增加，充分的激勵變得困難。
接著，參照圖2對本發(fā)明的第二具體實施方式
進行說明。與第一具體實 施方式不同，在第二具體實施方式
中設有間接槽24a，其它的結構與第一具 體實施方式相同，對相同的部件使用相同的參照符號，省略其詳細的說明。 在此，圖2是根據第二具體實施方式
的超聲波清洗裝置12的結構的一部分 剖面圖。
圖2所示的超聲波清洗裝置12與第一具體實施方式
的超聲波清洗裝置 10同樣具有壓電元件31、 32、 33、振蕩器41、 42、 43以及控制電路60，該 超聲波清洗裝置12還具有清洗槽22和間接槽24a。清洗槽22與超聲波清洗 裝置10—樣可以使用例如石英制的公知的清洗槽，其內部收容清洗液21(例 如，純水、藥液)，在該清洗液21中浸泡保持于保持裝置(未圖示)上的被
清洗物。
間接槽24a收容用于傳播振動的介質(例如水、彈性物質、SUS (不銹 鋼))、PVDF(聚偏二氟乙烯)、聚四氟乙烯(四氟乙烯樹脂)25。在該間接槽 24a內，配設有至少底面與介質25接觸的由支撐裝置(未圖示)支撐的清洗 槽22。間接槽24a例如將聚丙烯成型為矩形框狀，其底面上粘接著不銹鋼制 的振動板24b。在該振動板24b的下表面上粘接著壓電元件31、 32、 33。這 樣，當清洗槽22和壓電元件31、 32、 33之間配置有間接槽24時，在振動 板24b破損的情況下、在振動板24b被污染的情況下以及在清洗槽22老化 的情況下，能夠防止被清洗物被振動板24b自身或空氣污染。另外，其它的 作用、效果、替換實施例與第一具體實施方式
相同。
接下來，參照圖3到圖5對第三具體實施方式
的詳細說明。 如圖3所示，根據第三具體實施方式
的超聲波清洗裝置210具有清洗槽 220a、振動板220b、壓電元件(振動元件)231、 232、 233、振蕩器241、 242、 243以及控制電路(控制部)260。根據該超聲波清洗裝置210，通過 控制電路260的控制，能夠使為了激勵壓電元件231、 232、 233而從振蕩器 241、 242、 243輸出的信號的定時一致，由此使從壓電元件231、 232、 233 發(fā)出到被清洗物的超聲波均勻，能夠確實地除去被清洗物上所附著的微粒 子。在此，圖3是根據第三具體實施方式
的超聲波清洗裝置210的結構的一 部分剖面圖。
清洗槽220a可以使用例如石英制的公知的清洗槽，其內部收容清洗液 221 (例如純水、藥液)，在該清洗液221中浸泡保持于保持裝置(未圖示) 上的被清洗物。
振動板220b粘接在清洗槽220a的底面上，該振動板220b的下表面上 分別粘接固定著板狀陶瓷制的壓電元件(振動元件)231、 232、 233的上表 面。壓電元件231、 232、 233以考慮了被清洗物的清洗效果的間隔、例如以
0.1-0.2mm的距離而相互間隔地配置。壓電元件的種類以及個數可以任意決 定，但是優(yōu)選地考慮到清洗槽220a的大小、清洗所必需的振動量，也可以 使用板狀、陶瓷制以外的壓電元件、或壓電元件以外的元件作為振動元件。
壓電元件231、232、233分別連接著以規(guī)定的頻率(例如18kHz-10MHz) 激勵這些壓電元件231、 232、 233的振蕩器241、 242、 243。
振蕩器241、 242、 243分別具有信號生成電路241a、 242a、 243a以及 功率放大電路241b、 242b、 243b。此外，振蕩器241、 242、 243分別連接著 為其供電的商用電源251、 252、 253。振蕩器241、 242、 243對壓電元件231、 232、 233輸出具有相同頻率、振幅、波形以及相位大致相同的脈沖信號。
作為控制部的控制電路260用于控制振蕩器241、 242、 243，使得振蕩 器241、 242、 243對壓電元件231、 232、 233輸出相位大致相同的信號。為 此，控制電路260對振蕩器241、 242、 243輸出頻率值、功率設定值信號、 振蕩開始定時脈沖以及同步脈沖。另外，控制電路260沒有必要進行基于來 自振蕩器241、 242、 243的反饋信號來控制振蕩器241、 242、 243的工作， 但是也可以做成能夠進行這樣的控制的控制電路。
振蕩器241、 242、 243的信號生成電路241a、 242a、 243a生成具有遵 循從控制電路260向各振蕩器輸出的頻率值的頻率(例如18kHz-10MHz) 的脈沖信號。該脈沖信號由振蕩器241、242、243的功率放大電路241b、242b、 243b根據功率設定值信號而被放大到用于激勵壓電元件231、 232、 233所必 需的振幅，并分別被輸出到對應的壓電元件231、 232、 233。
如上所述，振蕩器241、 242、 243通過控制電路260輸出相位大致相同 的信號。這里所謂相位大致相同的信號是指，來自信號生成電路241a、 242a、 243a的輸出優(yōu)選地如圖4所示在-5度到+5度的范圍內。通過允許該范圍， 即使在信號生成電路241a、 242a、 243a之間有信號輸出定時的誤差，受該 誤差拖累施加到壓電元件231 、 232、 233上的信號的相位也有誤差的情況下，
只要來自各信號生成電路241a、 242a、 243a的輸出的相位差在-5度到+5度 的范圍內，從各壓電元件231、 232、 233發(fā)出的超聲波間的相位差對超聲波 清洗沒有影響，能夠發(fā)射沒有聲壓不均勻的超聲波，能夠確實地除去被清洗 物上所附著的微粒子，其結果是，能夠防止在超聲波清洗中斑的產生。在超 聲波清洗中，清洗斑的產生起因于具有相反相位的超聲波相遇而導致超聲波 相互抵消產生聲壓不均勻。在超聲波之間的相位差在90度以上到270度以 下的情況下容易產生所述清洗斑，由于在超聲波之間的相位差為180度的情 況下是完全的反相位，因此最容易產生清洗斑。這種情況下，通過使來自上 述各信號生成電路241a、 242a、 243a的輸出的相位差在-5度到+5度的范圍 內，可以使來自后面敘述的功率放大電路241b、 242b、 243b的輸出的相位 差在-45度到+45度的范圍內，可以使超聲波之間的相位差在90度以內(-45 度到+45度的范圍內)。在此，圖4是表示相對于來自控制電路260的同步 脈沖允許的、來自信號生成電路241a、 242a、 243a的輸出信號的相位差范 圍內的時間圖，橫軸表示時間，縱軸表示振幅。圖4 (a)表示從控制電路 260輸出的同步脈沖的波形，圖4 (b) - (d)分別表示來自各信號生成電路 241a、 242a、 243a的輸出信號的相位的實例。圖4 (b)表示與同步脈沖的 上升定時(虛線) 一致的相位，(c)表示比同步脈沖快僅+5度的相位，而(d) 表示比同步脈沖慢僅+5度的相位(-5度的相位)。
此外，從振蕩器241、 242、 243輸出的相位大致相同的信號，來自功率 放大電路241b、242b、243b的輸出優(yōu)選地如圖5所示的相位差在-45度到+45 度的范圍內。只要在該范圍內，即使在功率放大電路241b、 242b、 243b之 間有信號輸出定時的誤差(相位差)，從各壓電元件231、 232、 233發(fā)出的 超聲波間的相位差對超聲波清洗也沒有影響，能夠發(fā)射沒有聲壓不均勻的超 聲波，能夠確實地除去被清洗物上所附著的微粒子，其結果是，能夠防止在 超聲波清洗中斑的產生。如前所述，在超聲波清洗中清洗斑的產生起因于具
有相反相位的超聲波相遇而導致超聲波相互抵消產生聲壓不均勻。在超聲波
之間的相位差在90度以上到270度以下的情況下容易產生所述清洗斑，由 于在超聲波之間的相位差為180度的情況下是完全的反相位，因此最容易產 生清洗斑，通過使來自功率放大電路241b、 242b、 243b的輸出的相位差在 -45度到+45度的范圍內，可以使超聲波之間的相位差在90度以內(-45度 到+45度的范圍內)，可以防止起因于聲壓不均勻的產生而導致的清洗斑。 在此，圖5是表示相對于來自控制電路260的同步脈沖允許的、來自功率放 大電路241b、 242b、 243b的輸出信號的相位差范圍內的時間圖，橫軸表示 時間，縱軸表示振幅。圖5(a)表示從控制電路260輸出的同步脈沖的波形， 圖5 (b) - (d)分別表示來自各功率放大電路241b、 242b、 243b的輸出信 號的相位的實例。圖5 (b)表示與同步脈沖的上升定時(虛線) 一致的相位， (c)表示比同步脈沖快僅+45度的相位，而(d)表示比同步脈沖慢僅+45 度的相位(-5度的相位)。
振蕩器241、 242、 243在停止狀態(tài)下，從控制電路260輸入振蕩開始定 時脈沖，使所述振蕩器41、 42、 43與所述定時脈沖一致并開始向壓電元件 231、 232、 233輸出用于激勵的脈沖信號。由此，從振蕩器241、 242、 243 輸出的脈沖信號的相位大致相同。因此，能夠從壓電元件231、 232、 233向 清洗槽220a發(fā)射均勻的超聲波，由此產生的聲壓沒有不均勻，能夠確實地 除去被清洗物上所附著的微粒子，其結果是，能夠防止在超聲波清洗中斑的 產生。另外，在輸入振蕩開始定時脈沖之前，振蕩器241、 242、 243處于可 以開始輸出遵循頻率值以及功率設定值信號的脈沖信號的備用狀態(tài)。
當從控制電路260輸入同步脈沖時，振蕩器241、 242、 243與其工作狀 態(tài)無關地與所述定時脈沖一致并同時輸出相位大致相同的脈沖信號。相位大 致相同的值事先被存儲在控制電路260中。由此，能夠從壓電元件231、232、 233通過振動板220b向清洗槽220a發(fā)射均勻的超聲波，產生的聲壓變得沒
有不均勻，能夠確實地除去被清洗物上所附著的微粒子，因此能夠防止在超 聲波清洗中斑的產生。尤其是，在振蕩開始后，當每隔一定時間通過同步脈 沖來調節(jié)相位時，能夠修正由于各振蕩器中產生脈沖的水晶振子之間的誤差 而發(fā)生的、輸出脈沖信號之間的相位差，因此能夠始終抑制聲壓的不均勻， 由此能夠更確實地防止在超聲波清洗中斑的產生。此外，也可以在振蕩器
241、 242、 243開始工作時輸出同步脈沖以使這些振蕩器的輸出信號的相位一致。
在此，例如，分別在超聲波清洗裝置210的處理部(未圖示)內配置清 洗槽220a，在超聲波清洗裝置210的控制部分(未圖示)內配置振蕩器241、
242、 243，同時，在超聲波清洗裝置210的操作面板或CPUBOX (未圖示) 內，與振蕩器241、 242、 243分體地配置控制電路260。
此外，控制電路260將頻率值、功率設定值信號、振蕩開始定時脈沖以 及同步脈沖輸出到振蕩器241、 242、 243，控制電路260不具備功率需要大 于這些信號的振蕩器241、 242、 243的功能。此外，控制電路260和振蕩器 241、 242、 243分體配置。因此，在增減壓電元件時，沒有必要根據壓電元 件的個數來進行增減，能夠采用一個控制電路260控制增減后的多個振蕩器 來激勵多個壓電元件。
而且，壓電元件231、 232、 233和振蕩器241、 242、 243 —對一地對應， 因此，即使清洗條件發(fā)生改變(例如激勵的超聲波的改變、清洗時間的改變)， 也總是能夠充分地激勵壓電元件231、 232、 233。與此相對地，在采用一個 振蕩器激勵多個壓電元件時，隨著壓電元件的增加，充分的激勵變得困難。
接下來，參照圖6對第三具體實施方式
的替換實施例進行說明。另外， 本替換實施例也可應用于上述第一具體實施方式
以及第二具體實施方式
中。 在此，圖6是根據第三具體實施方式
的替換實施例的來自控制電路260的同 步脈沖以及來自信號生成電路的輸出信號的時間圖。圖6 (a)表示從控制電
路260輸出的同步脈沖的波形，(b)表示在進行了FM調制的情況下來自信 號生成電路241a、 242a、 243a的輸出信號，而(c)表示在進行了AM調制 的情況下來自信號生成電路241a、 242a、 243a的輸出信號。
在本替換實施例中，取代圖4或圖5所示的正弦波，而從信號生成電路 241a、 242a、 243a輸出調制后的信號。作為調制，例如可以例舉出圖6 (b) 所示的FM調制(頻率調制)或圖6 (c)所示的AM調制(振幅調制)。
從信號生成電路241a、 242a、 243a輸出的信號以與調制種類相對應的 合適的定時，進行相對于來自控制電路260的同步脈沖的同步。在FM調制 中，例如可以如圖6 (b)所示的那樣，在頻率最低處使其與來自控制電路 260的同步脈沖同步，但是也可以在其它頻率處使其同步。例如，如在頻率 最低處進行同步的情況那樣，通過以與調制種類相對應的合適的定時進行同 步，即使相位大致相同，通過在頻率不同的定時進行同步，最終也可以防止 產生清洗斑。這樣即使在FM調制的情況下，各信號生成電路241a、 242a、 243a的輸出所允許的相位差范圍，優(yōu)選地與第三具體實施方式
相同，為從-5 度到+5度。此外，各功率放大電路241b、 242b、 243b的輸出所允許的相位 差范圍，優(yōu)選地為從-45度到+45度。
信號生成電路241a、 242a、 243a的輸出被進行AM調制的情況下，例 如可以如圖6 (c)所示的那樣，可以在振幅最小處與來自控制電路260的同 步脈沖同步，但是也可以在其它的振幅處使其同步。例如，如在振幅最小處 進行同步的情況下那樣，通過在與調制種類相對應的合適的定時進行同步， 即使相位大致相同，通過在振幅不同的定時進行同步，最終也可以防止產生 清洗斑。這樣即使在AM調制的情況下，與FM調制的情況下相同，各信號 生成電路241a、 242a、 243a的輸出所允許的相位差范圍優(yōu)選地為從-5度到 +5度，各功率放大電路241b、 242b、 243b的輸出所允許的相位差范圍優(yōu)選 地為從-45度到+45度。
接著，參照圖7對本發(fā)明的第四具體實施方式
進行說明。與第三具體實 施方式不同，在第四具體實施方式
中設有間接槽224a。其它的結構與第三具 體實施方式相同，對相同的部件使用相同的參照符號，省略其詳細的說明。 在此，圖7是根據第四具體實施方式
的超聲波清洗裝置212的結構的一部分 剖面圖。
圖7所示的超聲波清洗裝置212與第三具體實施方式
的超聲波清洗裝置 210—樣具有壓電元件231、 232、 233、振蕩器241、 242、 243以及控制電 路260,該超聲波清洗裝置212還具有清洗槽222和間接槽224a。清洗槽222 與超聲波清洗裝置210 —樣可以使用例如石英制的公知的清洗槽，其內部收 容清洗液221 (例如，純水、藥液)，在該清洗液221中浸泡保持于保持裝置
(未圖示)上的被清洗物。另外，與第三具體實施方式
相同，振蕩器241、 242、 243分別具有信號生成電路241a、 242a、 243a以及功率放大電路241b、 242b、 243b。
間接槽224a收容振動傳播用的介質(例如水、彈性物質、SUS(不銹鋼))、 PVDF(聚偏二氟乙烯)、聚四氟乙烯(四氟乙烯樹脂)225。在該間接槽224a 內，配設有至少底面與介質225接觸地由支撐裝置(未圖示)支撐的清洗槽 222。間接槽224a例如將聚丙烯成型為矩形框狀，其底面上粘接著不銹鋼制 的振動板224b。在該振動板224的下表面上粘接著壓電元件231、 232、 233。 這樣，當清洗槽222和壓電元件231、 232、 233之間配置有間接槽224時， 在振動板224b破損的情況下、在振動板224b被污染的情況下以及在清洗槽 222老化的情況下，能夠防止被清洗物被振動板224b自身或空氣污染。另外， 其它的作用、效果以及替換實施例與第三具體實施方式
相同。
雖然參照上述實施方式對本發(fā)明進行了說明，但是，本發(fā)明并不受上述 實施方式的限定，在改進的目的或本發(fā)明的思想范圍內，可以進行改進或改 變。
權利要求
1、一種超聲波清洗裝置，其特征在于，該超聲波清洗裝置包括清洗槽，用于收容被清洗物和清洗液；多個振動元件，安裝在所述清洗槽上；分別與所述多個振動元件連接的多個振蕩器，用于激勵所述多個振動元件；以及與所述多個振蕩器連接的控制部，用于控制所述多個振蕩器以使所述多個振蕩器對所述多個振動元件輸出相位相同的信號。
2、 根據權利要求1所述的超聲波清洗裝置，其特征在于，所述多個振 蕩器用于輸出由所述控制部輸出的同步脈沖統(tǒng)一定時的相位相同的信號。
3、 根據權利要求1或2所述的超聲波清洗裝置，其特征在于，所述多 個振蕩器與所述多個振蕩器的工作狀態(tài)無關地輸出由所述控制部輸出的同 步脈沖統(tǒng)一定時的相位相同的信號。
4、 根據權利要求1至3中任一項權利要求所述的超聲波清洗裝置，其 特征在于，所述多個振蕩器分別具有頻率控制電路，所述頻率控制電路生成 具有遵循所述控制部對所述多個振蕩器輸出的振蕩頻率值的頻率的信號、將 所述信號作為由所述控制部對所述多個振蕩器輸出的同步脈沖統(tǒng)一定時的 相位相同的信號分別輸出到所述多個振動元件。
5、 根據權利要求1至4中任一項權利要求所述的超聲波清洗裝置，其 特征在于，所述控制部對所述振蕩器輸出用于開始向所述振動元件輸出信號 的振蕩開始定時脈沖。
6、 根據權利要求1至5中任一項權利要求所述的超聲波清洗裝置，其 特征在于，由所述同步脈沖統(tǒng)一定時后輸出的信號的相位是零度并且是相同 的。
7、 根據權利要求1至6中任一項權利要求所述的超聲波清洗裝置，其 特征在于，所述振動元件是壓電元件。
8、 根據權利要求1至7中任一項權利要求所述的超聲波清洗裝置，其 特征在于，所述超聲波清洗裝置具有間接槽，該間接槽收容用于傳播振蕩的 介質以及至少與所述介質接觸配置的清洗槽，并且該間接槽安裝在所述多個 振動元件上。
9、 根據權利要求1至8中任一項權利要求所述的超聲波清洗裝置，其 特征在于，所述多個振蕩器分別具有功率放大電路，所述功率放大電路根據 所述控制部對所述多個振蕩器輸出的功率設定值信號而放大輸出到所述多 個振動元件的每一個的輸出信號的振幅。
10、 一種超聲波清洗裝置，其特征在于，該超聲波清洗裝置包括清洗槽，用于收容被清洗物和清洗液； 多個振動元件，安裝在所述清洗槽上；分別與所述多個振動元件連接的多個振蕩器，用于激勵所述多個振動元 件；以及與所述多個振蕩器連接的控制部，用于控制所述多個振蕩器以使所述多 個振蕩器對所述多個振動元件輸出相位大致相同的信號。
11、 根據權利要求l所述的超聲波清洗裝置，其特征在于，所述多個振 蕩器用于輸出由所述控制部輸出的同步脈沖統(tǒng)一定時的相位相同的信號，所述多個振蕩器輸出的信號的相位差在-45度到+45度的范圍內。
12、 根據權利要求1或2所述的超聲波清洗裝置，其特征在于，所述多 個振蕩器分別具有信號生成電路，所述信號生成電路所分別生成的信號的相 位差在-5度到+5度的范圍內。
13、 根據權利要求12所述的超聲波清洗裝置，其特征在于，所述信號 生成電路所生成的信號是調頻調制波。
14、 根據權利要求13所述的超聲波清洗裝置，其特征在于，所述調頻 調制波在頻率最低處與從所述控制部輸出的同步脈沖同步。
15、 根據權利要求12所述的超聲波清洗裝置，其特征在于，所述信號 生成電路所生成的信號是調幅調制波。
16、 根據權利要求15所述的超聲波清洗裝置，其特征在于，所述調幅 調制波在振幅最小處與從所述控制部輸出的同步脈沖同步。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通過在多個振動元件之間發(fā)射均勻的超聲波來消除聲壓的不均勻，提高微粒子的除去率的無清洗斑的超聲波清洗裝置。該超聲波清洗裝置具有清洗槽，用于收容被清洗物和清洗液；多個振動元件，安裝在所述清洗槽上；多個振蕩器，分別與所述多個振動元件連接，用于激勵所述多個振動元件；以及控制部，與所述多個振蕩器連接，用于控制多個振蕩器以使所述多個振蕩器對所述多個振動元件輸出相位相同或相位大致相同的信號。
文檔編號H01L21/304GK101395704SQ20078000750
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權日2006年9月22日
發(fā)明者釜村智治, 長谷川浩史 申請人:株式會社華祥