隨著超聲波清洗在機械工業、電子工業、光學工業、醫學工業、航空航天工業中的廣泛應用,特別是超大硅片、超細管道、超凈鏡面、超細晶體管等高精度材料的清洗,對超聲波清洗提出了更新更高的要求。實驗結果表明,如果使用傳統的低頻單槽清洗儀對這些材料和零件進行清洗,要么清洗清潔度達不到要求,要么清洗后的材料和零件因長期清洗而損壞。但是,如果使用高頻超聲波和多槽清洗設備,可以取得良好的效果。
近10年來,超聲波清洗設備制造商不斷推出許多新型高效節能清洗設備,其總體發展趨勢是朝著兩個方向快速發展:一是向高頻方向發展;二是向多槽式、傳動鏈式和升降式發展。以下將對這些新型超聲波清洗設備進行介紹。
1、 高頻超聲波清洗
對于硅片表面小至零點幾微米的超微污物粒子,傳統的超聲波清洗機無能為力。最年來,開發了一種兆赫高頻超聲波清洗技術。由于頻率較高,空化效應沒有影響。因此,清洗的關鍵不是氣泡,而是高頻壓力波的清洗效果,其污垢去除率接近100%。近年來,高頻清洗技術發展迅速。主要用于超大規模集成電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
紡織行業噴絲板、過濾器等微孔物體的清洗,傳統的超聲波清洗效果不是很理想,且聲強不能滿足要求。然而,采用機械掃描聚焦超聲清洗,噴絲板微孔內的污垢分離效果非常明顯。聚焦清洗需要高聲強。目前選擇的頻率主要是低頻,通常為20kHz和15KHz。個別頻率也有28kHz。在連續波情況下,其電功率一般為500~700W。在間隙脈沖工作狀態下,功率可適當提高.
3、多頻清洗
多頻清洗是指在一個清洗槽內安裝兩個或多個不同頻率的換能器,由多臺發生器分別控制不同頻率的換能器。清洗器工作頻率高時,在液體中空化強度低而空化密度大,工作頻率低時則相反。低頻超聲波的強度高,對物體表面清洗有利。高頻超聲波空化密度高,沖擊波能穿達凹槽、細縫、深孔等細微結構。同時缸中有多種頻率的超聲波,也克服了單頻清洗駐波場造成的清洗不均勻的問題。
4、掃頻和跳頻清洗
掃頻和跳頻清洗都是為了改善缸中的聲場結構,前者解決了缸中的不均勻駐波場,使清洗均勻。而跳頻和多頻一樣兼顧到高低頻清洗,不同的是跳頻用的是一只換能器和一只發生器,其換能器本身有兩個諧振頻率,在第一諧振點帶寬內做連續的頻率變化,然后跳到另一帶寬內進行掃頻清洗,是一種高低頻交替進行的清洗。
5、節水型超聲波清洗設備
節水型超聲波清洗設備將含氫水與兆聲波組合使用,另外采用紫外線進行預處理,從而實現了設備的小型化,降低了純水使用量和廢液廢水處理負荷。
 

大量工藝試驗和生產實踐結果表明,一種好的超聲波清洗工藝除了要具備性能優良的超聲波清洗儀及其相應輔助裝置(如定時加熱裝置、循環泵、過濾器、冷凝系統、分離器等)外,合適的洗滌劑也是一個至關重要和不容忽視的因素。為了貫徹執行“蒙維利爾協議”這項國際性的環保條例,在清洗領域中正在采取各種措施解決取代有機溶劑的問題,以最大限度地減少清洗介質對環境的污染。目前歐洲正傾向于使用一種稱為VMS(揮發性硅氧甲烷)的化學物質作為清洗介質,以取代有機溶劑。這種介質符合環境保護局(EPA)的要求,但存在有易燃的問題,目前已經在歐洲某些廠家的清洗儀中試用。