CN104259132B - 一种蓝宝石晶片清洗工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓝宝石晶片清洗工艺，用于对蓝宝石晶片在镀膜、丝印前进行清洗，本发明在超声波清洗机中对蓝宝石晶片进行清洗，包括如下步骤：第一步、去油污；第二步、喷淋；第三步、去脏污；第四步、喷淋；第五步、除残留；第六步、喷淋；第七步、超声波清洗；第八步、慢拉脱水；第九步、烘干，烘干后进行去静电处理。本发明减少强酸性、强腐蚀性洗剂的使用，通过分开多次清洗，保证了蓝宝石晶片表面的清洗效果，将对设备和操作人员的危害大大降低。

Description

一种蓝宝石晶片清洗工艺
技术领域
本发明属于蓝宝石加工技术领域，具体涉及一种蓝宝石晶片的清洗工艺。
背景技术
现有蓝宝石晶片在进行镀膜、丝印加工前，为了保证镀膜、丝印的质量，需要将晶片表面进行清洗，将抛光加工过程中产生的脏污杂质除去。
现有的蓝宝石晶片的清洗技术，通常采用无机酸腐蚀、强氧化、络合、氧化还原、有机溶剂的清洗方法来去除研磨、抛光带来的脏污杂质，但仍有50％以上的因清洗导致丝印、镀膜产生的废品是由于蓝宝石清洗转运过程中表面污染引起的。同时采用上述清洗工艺对设备的要求较高，要求耐强酸强碱，因使用到的都是强酸、强碱和具体刺激性气味的化学品，对的员工操作和废液处理带来了极大的安全隐患和环境影响，同时也导致清洗的成本较高。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供了一种清洗彻底、安全环保的蓝宝石晶片清洗工艺，用以解决现有采用无机酸腐蚀、强氧化、络合、氧化还原、有机溶剂的蓝宝石晶片清洗方法存在的清洗不彻底、易腐蚀设备并且对操作人员及环境的危害大的缺陷。
本发明采用如下技术方案实现：一种蓝宝石晶片清洗工艺，在超声波清洗机中对蓝宝石晶片进行清洗，包括如下步骤：
第一步、去油污，用加热至80±5℃的氢氧化钠溶液进行超声波清洗；
第二步、喷淋，用常温去离子水进行喷淋；
第三步、去脏污，用加热至80±5℃的水基环保清洗剂进行超声波清洗；
第四步、喷淋，用常温去离子水进行喷淋；
第五步、除残留，用加热至65±5℃、质量分数为5-10％的水基环保清洗剂进行超声波清洗；
第六步、喷淋，用65±5℃的去离子水喷淋；
第七步、超声波清洗，用65±5℃的去离子水进行超声波清洗；
第八步、慢拉脱水，用75±5℃的去离子水对蓝宝石晶片进行浸泡加热，然后从去离子水中拉出进行脱水；
第九步、烘干，使用温度在110±10℃、尘埃粒子含量达到Class1000无尘室标准的空气对晶片表面进行烘干。
进一步的，完成第九步后，通过离子风机对烘干后的蓝宝石晶片表面进行去静电处理，要求蓝宝石晶片表面静电在36V以下。
进一步的，在所有的清洗步骤中，所述蓝宝石晶片进行频率20次/min的抛动。
进一步的，所述第一步去油污清洗中，先进行粗洗去油污，后进行精洗去油污；其中粗洗去油污采用质量分数为5-10％、温度在80±5℃的氢氧化钠溶液，精洗去油污采用质量分数为2-5％、温度在80±5℃的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述第一步去油污清洗中设定超声波频率为28KHZ，粗洗去油污和精洗去油污分别清洗180秒。
进一步的，所述第三步去脏污清洗中，先进行粗洗去脏污，后进行精洗去脏污；其中粗洗去脏污采用质量分数为5-10％、温度在80±5℃的水基环保清洗剂溶液，精洗去脏污采用质量分数为2-5％、温度在80±5℃的水基环保清洗剂溶液。
进一步的，所述第三步去脏污清洗以及第五步中除残留清洗中均设定超声波频率为40KHZ，粗洗去脏污、精洗去脏污和除残留分别清洗180秒。
进一步的，所述第七步中的超声波清洗包括在三个单独的清洗槽中分三次清洗，每一次均在40KHZ的超声波环境下清洗180秒。
进一步的，所有涉及去离子水的清洗步骤中，均采用超纯水电阻率≥15MΩ·cm的去离子水，并且循环过滤使用，循环进水量为3-5L/min。
进一步的，所有步骤均在千级无尘室的标准下进行。
本发明减少强酸性、强腐蚀性洗剂的使用，通过分开多次清洗，实现了蓝宝石晶片的有效清洗，将对设备和操作人员的危害降低至最小，解决了现有技术中蓝宝石晶片难以清洗、清洗成本高、不环保、对员工操作存在安全隐患的问题，具有广泛的市场经济价值。
以下结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
实施例
本实施例中清洗的晶片为Ф50.8mm*0.3mm蓝宝石晶片，采用的去离子水电阻为18MΩ.cm，循环进水量:3-5L/min，超声波电流控制在：2.5±0.5A；清洗车间按照要求达到千级无尘室标准，按以下具体工艺步骤进行清洗：
1)粗洗去油污：采用质量比为10％的氢氧化钠溶液加热至80℃，将蓝宝石晶片按照20次/min的抛动频率浸入，并在28KHZ的超声波环境下清洗180秒。
2)精洗去油污：另一个清洗槽采用质量比为5％的氢氧化钠溶液加热至80℃，将蓝宝石晶片按照20次/min的抛动频率浸入，在28KHZ的超声波环境下清洗180秒。
3)喷淋：使用常温去离子水对去油污后的蓝宝石晶片进行喷淋，喷淋180秒。
4)粗洗去脏污：采用质量比为10％的水基环保清洗剂(采购于广东山之风环保科技有限公司的win-152B型光学玻璃清洗剂)加热至80℃，将蓝宝石晶片按照20次/min的抛动频率浸入，在40KHZ的超声波环境下清洗180秒。
5)精洗去脏污：另一个清洗槽采用质量比为5％的同公司采购的win-152B型水基环保清洗剂加热至80℃，将蓝宝石晶片按照20次/min的抛动频率浸入，在40KHZ的超声波环境下清洗180秒。
6)喷淋：使用常温去离子水对去脏污后的蓝宝石晶片进行喷淋，喷淋180秒。
7)除残留：采用质量比为10％的win-62水基环保清洗剂加热至65℃，将蓝宝石晶片按照20次/min的抛动频率浸入，在40KHZ的超声波环境下清洗180秒。
8)喷淋：使用65℃的去离子水对除残留后的蓝宝石晶片清洗喷淋，喷淋180秒。
9)超声波清洗：将蓝宝石晶片按照20次/min的抛动频率浸入65℃的去离子水中，在40KHZ的超声波环境下清洗180秒。
10)超声波清洗：将蓝宝石晶片按照20次/min的抛动频率浸入另一个盛有65℃的去离子水清洗槽中，在40KHZ的超声波环境下第二次清洗180秒。
11)超声波清洗：将蓝宝石晶片按照20次/min的抛动频率浸入第三个盛有65℃的去离子水清洗槽中，在40KHZ的超声波环境下第三次清洗180秒。
12)慢拉脱水：将上述三步清洗后的蓝宝石晶片进入75℃的去离子水中，通过去离子水导热，然后在6±1Hz的超声波环境下将蓝宝石晶片缓慢拉出，从去离子水中拉出的蓝宝石晶片在余热的状态下将表面的残余水滴蒸发，实现蓝宝石晶片表面初步脱水。
13)烘干：将初步脱水后的蓝宝石晶片使用110℃的空气进行烘干，空气需经过高效过滤净化、除油、除水，尘埃粒子含量达到Class1000无尘室标准。
14)去静电：通过离子风机对蓝宝石晶片表面除静电。
清洗后对蓝宝石晶片进行检验：在检验灯光照度为800～1200Lux；检验距离为：产品距眼睛30cm，产品距光源40cm；检验时间为：15s；检验角度为：眼睛视线与玻璃表面垂直,上下左右旋转30-75°。在检验背景为黑色背景的情况下，要求检验晶片表面无颗粒，脏污，水滴角测试在18-22°之间，可以满足蓝宝石晶片丝印、镀膜工艺要求。
采用上述清洗工艺清洗后的蓝宝石晶片均能达到上述检验方法要求的标准。

Claims (10)

1.一种蓝宝石晶片清洗工艺，在超声波清洗机中对蓝宝石晶片进行清洗，其特征是包括如下步骤：
第一步、去油污，用加热至80±5℃的氢氧化钠溶液进行超声波清洗；
第二步、喷淋，用常温去离子水进行喷淋；
第三步、去脏污，用加热至80±5℃的水基环保清洗剂进行超声波清洗；
第四步、喷淋，用常温去离子水进行喷淋；
第五步、除残留，用加热至65±5℃、质量分数为5-10％的水基环保清洗剂进行超声波清洗；
第六步、喷淋，用65±5℃的去离子水喷淋；
第七步、超声波清洗，用65±5℃的去离子水进行超声波清洗；
第八步、慢拉脱水，用75±5℃的去离子水对蓝宝石晶片进行浸泡加热，然后从去离子水中拉出进行脱水；
第九步、烘干，使用温度在110±10℃、尘埃粒子含量达到Class1000无尘室标准的空气对晶片表面进行烘干。
2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：完成第九步后，通过离子风机对烘干后的蓝宝石晶片表面进行去静电处理，要求蓝宝石晶片表面静电在36V以下。
3.根据权利要求1或2所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：在所有的清洗步骤中，所述蓝宝石晶片进行频率20次/min的抛动。
4.根据权利要求1或2所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：所述第一步去油污清洗中，先进行粗洗去油污，后进行精洗去油污；其中粗洗去油污采用质量分数为5-10％、温度在80±5℃的氢氧化钠溶液，精洗去油污采用质量分数为2-5％、温度在80±5℃的氢氧化钠溶液。
5.根据权利要求4所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：所述第一步去油污清洗中设定超声波频率为28KHZ，粗洗去油污和精洗去油污分别清洗180秒。
6.根据权利要求1或2所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：所述第三步去脏污清洗中，先进行粗洗去脏污，后进行精洗去脏污；其中粗洗去脏污采用质量分数为5-10％、温度在80±5℃的碱性水基环保清洗剂溶液，精洗去脏污采用质量分数为2-5％、温度在80±5℃的碱性水基环保清洗剂溶液。
7.根据权利要求6所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：所述第三步去脏污清洗以及第五步中除残留清洗中均设定超声波频率为40KHZ，粗洗去脏污、精洗去脏污和除残留分别清洗180秒。
8.根据权利要求1或2所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：所述第七步中的超声波清洗包括在三个单独的清洗槽中分三次清洗，每一次均在40KHZ的超声波环境下清洗180秒。
9.根据权利要求1或2所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：所有涉及去离子水的清洗步骤中，均采用超纯水电阻率≥15MΩ·CM的去离子水，并且循环过滤使用，循环进水量为3-5L/min。
10.根据权利要求1或2所述的一种蓝宝石晶片清洗工艺，其特征是：所有步骤均在千级无尘室的标准下进行。
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