随着超声波清洗在机械工业、电子工业、光学工业、医学工业、航空航天工业中的广泛应用,特别是超大硅片、超细管道、超净镜面、超细晶体管等高精度材料的清洗,对超声波清洗提出了更新更高的要求。实验结果表明,如果使用传统的低频单槽清洗仪对这些材料和零件进行清洗,要么清洗清洁度达不到要求,要么清洗后的材料和零件因长期清洗而损坏。但是,如果使用高频超声波和多槽清洗设备,可以取得良好的效果。
近10年来,超声波清洗设备制造商不断推出许多新型高效节能清洗设备,其总体发展趋势是朝着两个方向快速发展:一是向高频方向发展;二是向多槽式、传动链式和升降式发展。以下将对这些新型超声波清洗设备进行介绍。
1、 高频超声波清洗
对于硅片表面小至零点几微米的超微污物粒子,传统的超声波清洗机无能为力。最年来,开发了一种兆赫高频超声波清洗技术。由于频率较高,空化效应没有影响。因此,清洗的关键不是气泡,而是高频压力波的清洗效果,其污垢去除率接近100%。近年来,高频清洗技术发展迅速。主要用于超大规模集成电路芯片上的污垢清洗和硅片、陶瓷等特殊污垢清洗。
2、聚焦清洗
纺织行业喷丝板、过滤器等微孔物体的清洗,传统的超声波清洗效果不是很理想,且声强不能满足要求。然而,采用机械扫描聚焦超声清洗,喷丝板微孔内的污垢分离效果非常明显。聚焦清洗需要高声强。目前选择的频率主要是低频,通常为20kHz和15KHz。个别频率也有28kHz。在连续波情况下,其电功率一般为500~700W。在间隙脉冲工作状态下,功率可适当提高.
3、多频清洗
多频清洗是指在一个清洗槽内安装两个或多个不同频率的换能器,由多台发生器分别控制不同频率的换能器。清洗器工作频率高时,在液体中空化强度低而空化密度大,工作频率低时则相反。低频超声波的强度高,对物体表面清洗有利。高频超声波空化密度高,冲击波能穿达凹槽、细缝、深孔等细微结构。同时缸中有多种频率的超声波,也克服了单频清洗驻波场造成的清洗不均匀的问题。
4、扫频和跳频清洗
扫频和跳频清洗都是为了改善缸中的声场结构,前者解决了缸中的不均匀驻波场,使清洗均匀。而跳频和多频一样兼顾到高低频清洗,不同的是跳频用的是一只换能器和一只发生器,其换能器本身有两个谐振频率,在第一谐振点带宽内做连续的频率变化,然后跳到另一带宽内进行扫频清洗,是一种高低频交替进行的清洗。
5、节水型超声波清洗设备
节水型超声波清洗设备将含氢水与兆声波组合使用,另外采用紫外线进行预处理,从而实现了设备的小型化,降低了纯水使用量和废液废水处理负荷。
 

大量工艺试验和生产实践结果表明,一种好的超声波清洗工艺除了要具备性能优良的超声波清洗仪及其相应辅助装置(如定时加热装置、循环泵、过滤器、冷凝系统、分离器等)外,合适的洗涤剂也是一个至关重要和不容忽视的因素。为了贯彻执行“蒙维利尔协议”这项国际性的环保条例,在清洗领域中正在采取各种措施解决取代有机溶剂的问题,以最大限度地减少清洗介质对环境的污染。目前欧洲正倾向于使用一种称为VMS(挥发性硅氧甲烷)的化学物质作为清洗介质,以取代有机溶剂。这种介质符合环境保护局(EPA)的要求,但存在有易燃的问题,目前已经在欧洲某些厂家的清洗仪中试用。