CN102698977A

CN102698977A - 真空清洗装置

Info

Publication number: CN102698977A
Application number: CN2011100744450A
Authority: CN
Inventors: 顾友芳; 李宁
Original assignee: SAE Technologies Development Dongguan Co Ltd
Current assignee: SAE Technologies Development Dongguan Co Ltd
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明公开了一种真空清洗装置，其包括可容纳清洗液的清洗槽、支撑半导体产品并浸到所述清洗液中的支撑装置、对所述清洗液施加超声波振动的振动施加装置、以及设置于所述清洗槽的下方，并对所述清洗液加热的加热装置；其特征在于：还包括抽气装置，其用于在清洗过程中连续抽出所述清洗槽中的空气，从而至少制造局部真空环境，使得所述清洗液在低于沸点的温度下沸腾，进而在半导体产品的任意位置上将其清洗。采用本发明的真空清洗装置，其清洗效果好、清洗环境安全性高，而且减少清洗液的浪费，节省成本。

Description

真空清洗装置

技术领域

本发明涉及一种用于清洗半导体产品的装置，尤其涉及一种用以清洗磁盘驱动器的磁头的真空清洗装置。

背景技术

随着亚微型尺寸的高密度电路的发展，将半导体产品表面上的不必要的污染物去掉显得非常必要，这些半导体产品例如是高密度芯片、晶片或用于磁盘驱动器上的磁头，等等。

其中，随着磁头的加工精度的发展，磁头的空气承载面(ABS)上的图案变得越来越复杂。因此，形成该ABS的蚀刻工艺十分繁复，其采用大量的胶水、冷却剂等。当通过磁头分割工艺生产出单一磁头后，胶水、冷却剂和磨剂的残余物会残余在磁头的ABS上。因此，磁头的清洗工艺在磁头分割后显得十分重要。

目前使用的有几种清洗方法和清洗装置。其中图1a、1b、2a、2b展示了一种传统的方法、装置。如图1a、1b所示，由多个盒体404承载的多个磁头406被浸在充满清洗液403的清洗槽401中。其中，盒体404由一框架405承载。该清洗液403包括去离子水、H₂SO₄、H₂O₂或酒精。在盒体404上设置多个孔407，从而使得清洗液403自由流出或流入。如图2a所示，在清洗槽401的底壁上设有超声波换能器402，用以向清洗液403提供振动，从而使其产生气泡501和波浪502。当超声波换能器402工作时，产生气泡501和波浪502，该气泡501在接触到清洗槽403内的物体的表面时会发生爆破。具体地，气泡501接触到盒体404的下表面和磁头406的下表面时发生爆破，从而将磁头406下表面上的污垢和残余物清洗干净。然而，一方面，只依靠于超声波换能器402的清洗能力很小；另一方面，气泡501只在磁头406的下表面和位于框架405的下方的磁头406上发生爆破，因此，磁头406的上表面和位于框架405上方的磁头无法被清洗干净。

图3展示了另一种清洗方法和清洗装置。该装置在清洗槽401的底部增设了一个加热丝601，其使得清洗液403沸腾从而产生更多的气泡501。诚然，该种结合超声波换能器402和加热丝601的清洗方法的清洗效果较上述的方法好，但是却带来其他问题。由于当加热丝601持续工作时，清洗液403一直保持高温，因此，清洗液403在持续高温下十分容易挥发。一方面，造成清洗液403的浪费，使得成本增加；另一方面，当清洗液403减少到低于加热丝601时，潜在火灾的危险，这将损坏清洗物和超声波换能器402或其他设备。因此，该种清洗方法仍然不理想。

因此，亟待一种改进的清洗装置以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抽气装置的真空清洗装置，其清洗效果好、清洗环境安全性高，而且减小清洗液的浪费，节省成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种真空清洗装置，其包括可容纳清洗液的清洗槽、支撑半导体产品并浸到所述清洗液中的支撑装置、对所述清洗液施加超声波振动的振动施加装置、以及设置于所述清洗槽的下方，并对所述清洗液加热的加热装置；其特征在于：还包括抽气装置，其用于在清洗过程中连续抽出所述清洗槽中的空气，从而至少制造局部真空环境，使得所述清洗液在低于沸点的温度下沸腾，进而在半导体产品的任意位置上将其清洗。

作为一个优选实施例，所述加热装置包括若干加热管以及一热水泵。

较佳地，所述加热管设置于所述清洗槽的下方的内壁或外壁。

较佳地，所述加热管的温度在30℃～45℃之间。

作为另一实施例，所述真空清洗装置还包括冷却装置，所述冷却装置设置于所述清洗槽的上方，用于将所述清洗液的蒸气冷却成冷凝液。

较佳地，所述冷却装置包括若干冷却管以及一冷却水泵。

较佳地，所述冷却管设置于所述清洗槽的上方的内壁或外壁。

较佳地，所述冷却管的温度在10℃～15℃。

作为再一优选实施例，所述抽气装置制造的真空环境的压强在0～25kPa之间。

较佳地，所述真空清洗装置还包括壳罩及橡胶垫，所述壳罩覆盖于所述清洗槽之上，所述橡胶垫通过一固定件固定于所述壳罩和所述清洗槽之间。

较佳地，所述清洗液为异丙醇。

较佳地，所述半导体产品为半导体晶片、芯片或磁头。

与现有技术相比，本发明提供的真空清洗装置提供了抽气装置，其在清洗过程中持续抽去清洗槽中的空气，使得清洗液在低于沸点的温度下沸腾，从而在半导体产品的任意位置将其清洗。超声波振动和低温下沸腾的清洗液相结合的清洗方式，气泡十分充足，而且气泡在半导体产品的任意部位上均发生爆破，因此将半导体产品的各个部位均清洗干净。因此清洗效果十分好，而且安全性高。再且，本发明能够减少清洗液的浪费，从而节省成本。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1a为传统的清洗装置。

图1b为图1a的清洗装置的装有半导体产品的盒体。

图2a展示了图1a的清洗装置的工作状态。

图2b展示了盒体内的半导体产品的清洗示意图。

图3为另一传统的清洗装置。

图4展示了本发明的真空清洗装置的一个实施例。

图5为图4中真空清洗装置的局部分解图。

图6展示了图4中真空清洗装置的工作状态。

图7展示了盒体内的半导体产品的清洗示意图。

具体实施方式

下面将参考附图阐述本发明几个不同的最佳实施例，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明的实质在于一种具有抽气装置的真空清洗装置，其清洗效果好，确保安全的清洗环境，而且降低清洗液的浪费。

参考图4-5，依照本发明的构思，真空清洗装置1包括装有清洗液112的清洗槽101；浸到该清洗液112中的支撑装置，该支撑装置包括支撑半导体产品的多个盒体104以及承载盒体104的框架105；设置在清洗槽101的底壁的振动施加装置102，如超声波换能器；以及用于加热清洗液112的加热装置120。该半导体产品包括半导体晶片、芯片以及用在磁盘驱动器中的磁头，但并不限于此。在本发明中，以清洗磁头为例。

较佳地，该清洗槽101用金属或陶瓷材料制成。而加热装置120可以是加热丝或如下文描述的包括多个加热管以及热水泵的装置。该清洗液112可以是去离子水、H₂SO₄、H₂O₂、酒精或其他溶剂。具体地，在本发明中，该清洗液112为专用于清洗磁头分割后的磁头上的残余物的异丙醇(IPA)。该异丙醇的沸点为82.5℃。

在本实施例中，加热装置120包括环绕清洗槽101下方的内壁设置的若干加热管121，如三条，以及与加热管121相连接并控制热水供应的热水泵(图未示)。具体地，该热水泵供应的热水温度在30℃～45℃之间。该热水可以是各种液体，在此并不限制。需注意的是，该热水管121同样可设置在清洗槽101下方的外壁，只要该温度能够使清洗液112在局部真空或真空环境下沸腾。

作为一个优选实施例，该真空清洗装置1还包括设置在清洗槽101上方的冷却装置140，用以将清洗液112蒸气冷却成冷凝液，从而将清洗液112回收利用。具体地，该冷却装置140包括设置在清洗槽101上方内壁的若干冷却管141以及与该冷却管141相连并控制冷却水供应的冷却水泵(图未示)。具体地，该冷却水泵供应的冷却温度在10℃～15℃之间。在持续的热环境下蒸发的部分清洗液112在遇到冷却管141后，发生冷凝现象，从而冷凝成液体，重新回流至清洗槽101中。因此，清洗液112能够循环利用，从而减小浪费，降低成本。需注意的是，该冷却管141同样可设置在清洗槽101的上方外壁。

在本发明的构思下，该真空清洗装置还包括抽气装置(图未示)，其用于在清洗过程中连续抽出清洗槽101中的空气，从而至少制造局部真空环境，从而使清洗液112在低于沸点的温度下沸腾，进而将磁头109(请参考图7)的任意部位清洗干净。接下来是详细的描述。

如图4-5所示，该真空清洗装置1还包括用于覆盖清洗槽101的壳罩103，以及通过固定装置(如夹子或螺钉)紧固于壳罩103和清洗槽101之间的橡胶垫106。较佳地，该橡胶垫106的硬度范围在60HA～90HA之间。该种设置可确保清洗槽101的气密性。在壳罩103上设有开口107，该开口107与抽气装置相连通。较佳地，该抽气装置包括与开口107相连的气管132以及与该气管132相连并控制抽气的气泵(图未示)。具体地，在清洗过程中，抽气装置连续抽取清洗槽101中的空气，使得清洗槽101中的压强在0～25kPa之间。基于此种局部真空或真空环境，清洗液112的沸点降低，即，在低于沸点的温度下，该清洗液112也能够沸腾，例如在0～25kPa的压强下，清洗液112在30℃～45℃的温度下沸腾。

参考图6-7，现描述采用上述真空清洗装置1进行清洗的清洗过程。

当真空清洗装置1工作时，首先，振动提供装置102提供超声波振动，从而产生气泡151及波浪152。同时，热水泵向加热管121注入30℃～45℃的热水，继而，抽气装置开始工作。具体地，清洗槽101中的空气通过气管132连续地被抽出，从而使得清洗槽101内的压强比外面低。因此，清洗液112的沸点降低。当清洗液112被加热到30℃～45℃，该清洗液112沸腾，从而产生更多的气泡153，且波浪152更剧烈。在连续的抽气动作中，亦即在持续的趋向真空的环境中，气泡151、153在清洗槽101的任意位置上发生爆破，即，磁头109的各个表面、位于各个位置上的磁头109也能够被爆破的气泡151、153清洗。因此，该种清洗方法的清洗效果很好。再且，在低温环境下发生火灾危险的可能性大大降低。

更具体地，控制真空的程度在压强0～25kPa的范围内变化，从而使得气泡151、153在任意位置皆能发生爆破。如图7所示，在盒体104内的磁头109的每个表面都会被清洗干净，而不仅仅限于磁头109的下表面，或者位于框架105下方的磁头109。因此，相较现有的技术，该种清洗方法的清洗效果大大提高。

相较现有技术，本发明提供的抽气装置将清洗槽101中的空气持续抽出，从而制造局部真空或真空环境，这使得清洗液112能在低于沸点的温度下沸腾，进而将半导体产品的任意位置都清洗干净。超声波振动和低温下沸腾的清洗液112相结合的清洗方式，气泡151、153十分充足，而且气泡151、153在半导体产品的任意部位上均发生爆破，因此将半导体产品的各个部位均清洗干净。因此清洗效果十分好，而且安全性高。再且，本发明能够减少清洗液的浪费，从而节省成本。

本发明仅以清洗磁盘驱动器的磁头为例，但清洗领域并不限制于此。本发明的清洗装置及清洗方法尤其适用于清洗液为易燃的清洗环境。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种真空清洗装置，包括可容纳清洗液的清洗槽、支撑半导体产品并浸到所述清洗液中的支撑装置、对所述清洗液施加超声波振动的振动施加装置、以及设置于所述清洗槽的下方，并对所述清洗液加热的加热装置；其特征在于：还包括抽气装置，其用于在清洗过程中连续抽出所述清洗槽中的空气，从而至少制造局部真空环境，使得所述清洗液在低于沸点的温度下沸腾，进而在半导体产品的任意位置上将其清洗。

2.如权利要求1所述的真空清洗装置，其特征在于：所述加热装置包括若干加热管以及一热水泵。

3.如权利要求2所述的真空清洗装置，其特征在于：所述加热管设置于所述清洗槽的下方的内壁或外壁。

4.如权利要求2所述的真空清洗装置，其特征在于：所述加热管的温度在30℃～45℃之间。

5.如权利要求1所述的真空清洗装置，其特征在于：还包括冷却装置，所述冷却装置设置于所述清洗槽的上方，用于将所述清洗液的蒸气冷却成冷凝液。

6.如权利要求5所述的真空清洗装置，其特征在于：所述冷却装置包括若干冷却管以及一冷却水泵。

7.如权利要求6所述的真空清洗装置，其特征在于：所述冷却管设置于所述清洗槽的上方的内壁或外壁。

8.如权利要求6所述的真空清洗装置，其特征在于：所述冷却管的温度在10℃～15℃之间。

9.如权利要求1所述的真空清洗装置，其特征在于：所述抽气装置制造的真空环境的压强在0～25kPa之间。

10.如权利要求1所述的真空清洗装置，其特征在于：还包括壳罩及橡胶垫，所述壳罩覆盖于所述清洗槽之上，所述橡胶垫通过一固定件固定于所述壳罩和所述清洗槽之间。

11.如权利要求1所述的真空清洗装置，其特征在于：所述清洗液为异丙醇。

12.如权利要求1所述的真空清洗装置，其特征在于：所述半导体产品为半导体晶片、芯片或磁头。