Q1. 超音波空腔之產生
(1).超音波係由壓電振動子的震盪產生，當超音波導入液體中時，隨著音波週期性的變化會造成音波空泡的生成，成長及爆破。通常音空空泡是利用液體中雜子粒子的凹穴或隙縫，容器或被洗物的粗糙表面而異質成核。音波空泡生成所需之負壓力與液體的抗拉強度有關，此抗拉強度隨液體純度而增加。對於純淨液體而言，由於抗拉強度較高，因此通常以異質成核方式形成音波空泡為主。音波空泡會受到超音波音場作用而成群的聚集在一起，稱為音波空泡群(Acoustic cavitationbubbles)。

(2).音波空泡的成長尺寸與超音波頻率有關，當音波頻率較低時，由於正負週期變化時間變長，因此生成的音波空泡數量會較少，但會成長至較大尺寸時才發生爆破，所以較低頻其超音波之爆破能量較強烈。液體使用低頻超音波震盪時，音波空泡生成後有足夠時間成長，因此音波空泡群爆破時會產生較強烈的微小噴射液滴(Micro-Jet)及衝擊波(Shockwaves)，伴隨產生局部的高壓及高熱。 (3).眾多微小噴射液滴的高壓衝擊是造成被清洗物表面發生空泡沖蝕(Cavitation erosion)現象的主要原因，而局部的高熱(約5000k，冷卻速率109 k/s)是造成金屬粒子的熔合，相變態或物質發生聲化學反應(Sonochemical reaction)的來源。

(4).高頻超音波(約1MHz)生成之空泡尺寸較小數量較多，於爆破時主要生成衝擊波，且大多沒有微小噴射液滴產生。在高頻的超音波震盪處理中，除衝擊波以剪力刮刷被清洗物表面作去除污染粒子外，並不會造成音波空泡沖蝕固體表面的不利影響，因此甚適合用於要求表面高品質的元件清洗上。此外，由於高頻超音波震盪處理所產生的微小空泡可鑽入微裂隙或細小盲孔且所生成的音波空泡半徑愈小。因此對於微小的污物層處理更為有效。當超音波頻率提高至1MHz 時，由於音波半週期過短(約0.5µs)，故音波空泡的爆破僅產生衝擊波而沒有微小噴射液滴發生，此時衝擊波的刮擦作用甚適合用於除去微小顆粒而不傷害試件表面，例如半導體元件的洗淨處理。

(5).液體粘滯係數變大時將使得音波空泡的成長及爆破過程變的遲緩，因此較不適合用於作為超音波洗淨的液體。

(6).超音波是一種週期波，它包含了壓縮及膨脹兩個週期。在壓縮週期中超音波在液體中產生正壓力，而在膨脹週期中超音波在液體中產生負壓力。假如超音波在液體內產生的負壓力足夠克服液體本身的抗拉強度，則在此負壓週期中會在液體中產生音波空泡(Acoustic cavitation)。Suslick 指出液體的抗拉強度與他本身的種類及純度有關，任何不純物存在液體中將減低其抗拉強度。音波空泡爆破時產生微小噴射液滴的雜質粒子直徑與超音波頻率有關，通常音波空泡直徑隨超音波頻率增加而減小。

Q2. 超音波振盪子的選擇
在低超音波頻段(20─100KHz)，目前工業上絕大多數是採用單螺釘夾緊的夾心式壓電換能器(複合換能器)，架構上的差別 主要在于輻射體(與不鏽鋼板粘接的鋁塊)的形狀，一種是錐體喇叭；另一種直棒形狀。
喇叭狀換能器的聲輻射效率比棒狀換能器高，即同樣的輸入電功率．在清洗槽中得到較大的聲功率，而消耗在換能器上的電功率較少，因而換能器的發熱也低． 當輸入換能器的電功率相同時， 由於喇叭輻射面的面積比棒狀換能器大，所以輻射面的聲強較低，與其黏結的不鏽鋼板表面空化腐蝕小。
清洗槽(或浸入式換能器）的壽命延長。所以在一般情況下 採用喇叭狀換能器較好. 這種換能器尤其在較高頻段{40KHz以上)，其優點更為突出． 因為它可以削弱橫向振動所帶來的不良影 響由於頻帶較寬，也有利于掃頻清洗． 在某些場合，例如清洗較深螺孔時．宜採用高輻射聲強的換能器，此時換能器的輻射體常具有尖削聚焦形狀，以提升輻射面的聲強。這種換能器一般不是黏結在清洗 槽上，而是直接插入液體中進行清洗。
目前有些超音波清洗機商品，粘在清洗槽底或壁上的換能器分佈過密，一個緊挨一個的排列．輸入換能器的電功率強度達到每平方厘米2-3瓦，這樣高的強度一方 面會加快不鏽鋼板表面(與清洗液接觸的表面)的 空化腐蝕，縮短使用壽命，另一方面由於聲強過高。
會在鋼板表面附近產生大量較大的氣泡，增加聲傳播損，在遠離換能器的地方削弱清洗作用。
一般選用功率 強度每平方厘米低于1.5瓦為宜(按粘有換能器的鋼板面積計算)。
如果清洗槽較深， 除槽底粘有換能器外， 在槽壁上也應考慮黏結換能器。
換能器與清洗槽的黏結質量對超音波清洗機整機的質量影響很大．不但要黏牢，而且要求膠層均勻、不缺膠和不允許有裂縫，使音波能量最大限度地向清洗液中傳 輸，以提升整機效率和清洗效果。目前有些清洗設備為避免換能器從清洗槽上掉下來。
採取螺釘加粘膠的固定 模式，這種連接模式雖然換能器不會掉下來，但是存在許多隱患。
如果螺釘焊接質量差，例如不垂直于不鏽鋼板表面，則膠層不均勻，甚至有裂痕或缺膠，能量傳輸 會削弱；另一方面．如果焊接不好也會影響不鏽鋼表面的平整，導致加速空化腐蝕，縮短使用壽命． 判斷黏結質量的方法之一，是在清洗槽裝水並開機工作一段時間後，測量換能器的溫升。如果在眾多的換能器中某個換能器溫升特別快，則表明該換能器可能黏結不 好．因為此時聲輻射不好，電能量大部分消耗在換能器上而發熱。
另一個方法是在小信號條件下逐個測量 換能器的電阻抗大小來判別黏結質量 目前在超音波清洗機的性能方面還存在一些模糊的認識︰認為功率越大，換能器數目越多．其性能越好，價值越高，甚至以此論價．這種認識是不全面的． 如上述，換能器布得過密，功率密度過大，不但清洗效果不好，而且槽底易空化腐蝕．另一方面， 目前超聲 波清洗機商品所標的功率大多是電功率而不是聲功率，如果所標是指消耗工頻功率，則超音波清洗機質量的優劣應該由效率來判斷。如果效率低，在同樣清洗效果時 則耗電大，反而增加了用戶的費用。超聲清洗機的效率包括兩部分．一是超聲頻電源的效率．即輸入換能器的 高頻電功率與消耗工頻電功率之百分比；另一部分是電聲轉換效率，即進入清洗液中的聲功率與輸入換能器的電功率之百分比．

Q3. 超音波洗淨原理
在低超＊超音波洗淨機主要利用振動元件產生超音波頻率的振盪，一般常使用電歪振動子作為振動之元件，其材料為鉻酸鉛與鈦酸鉛混合之瓷 器燒結體，一般稱為PZT 振動子，分別取鉛（Pd）、鉻（Zr）和鈦(Ti)之英文第一個字母組成。使用時在其銀電極上，加上高週波電流，此電流的頻率與PZT 振動子之共振頻率相同，引起振動子共振而產生超音波，一般所用之PZT 壓電陶瓷約為55％的PbZrO3與45％的PbTiO3的固溶體，其擁有很高的能量轉換效率，且於廣泛溫度-200℃至+200℃範圍內可穩定產生振動。

＊超音波洗淨主要利用cavitation 作用產生之氣泡，洗淨過程分為兩種：
1.產生之氣泡，受到後來之高壓波段的壓縮而破裂，破裂產生之音壓及噴水柱衝擊物體表面，造成污染物脫體而達到洗淨之效果。
2.氣泡衝擊污染物與物體表面之空隙，而此區間的氣泡受音壓變化的影響，不斷膨脹與收縮，氣泡逐步向前，造成污染物漸漸脫離表面。

＊振盪子之頻率：超音波使用時，在相同音波強度下，頻率較高時cavitation 效應較弱，此因氣泡脹縮需要時間，高頻時波長較短，可供氣泡成長與破裂的時間也較短，所以高頻要產生相同清洗效果所需的音波強度較低頻大。
單純的超音波是沒辦法洗淨油污的~應該還得加入介面活性劑（例如洗碗精） 因為它是利用劇烈震動的原理，讓分子間產生空隙再利用介面活性劑的非極性端去抓住油污，親水端抓住水～這樣才可以沖洗掉！！
否得光靠超音波～油始終無法溶解於水！

Q4. 超音波發振原理
超音波發振機原理係利用電路產生振盪訊號，將訊號放大而推動超音波換能器；而超音波換能器會將電能轉變為機械振動能量，借由各種物體的傳導把能量傳到目標點。此高速振動的能量可應用於工業生產等各種領域。

Q5. 超音波頻率選擇
15KHZ:通常使用於融接獲化纖業,聚焦式超音波利用圓柱型HORN當傳導體,使強力音波透過HORN做強力洗淨。
28KHZ:較適合初期洗淨,適合電鍍業及五金機械業。
40KHZ:較適合中期洗淨,適合晶圓.LCD半導體.光電.太陽能板.玻璃基板.PC板。
80KHZ:較適合後期洗淨,可有效清除塵埃。

Q6. 超音波功率選擇
一般功率設計會以每公升8-10w設計,例如水槽為600mm*500mm*500mm
則此水槽容積為150公升,那超音波功率為1200W至1500W即可。

Q7. 清洗籃使用
清洗小零件物品時,常使用清洗籃,由於清洗籃會引起超音波衰減,一般清洗籃網孔至少為10mm以上,其超音波穿透力較佳。

Q8. 清洗液溫度使用
水清洗液最適宜的清洗溫度為40~60℃,水溫度升高會使表面張力便小,同時也會使液體飽和蒸汽壓升高,致使空化釋能增加。

Q9. 如何檢查超音波強度
目前業界最常使用音壓計作為測量工具,單位為mv,一般28khz為10mv,40kh為15mv,80khz以上常超過50mv以上,也可利用錫箔紙平鋪于水面觀查錫箔紙孔蝕及分布情形藉以觀察強度,也可使用比重法觀察洗淨效果。

Q10. 為什麼清洗籃要上下擺動
因為超音波會有洗淨死角, 上下擺動可此洗淨效果平均。