CN104674221B - 一种蚀刻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蚀刻机，在机箱内设置有蚀刻槽和冲水槽及驱动装置，驱动装置上连接有篮筐，篮筐上设置有第一旋转轴和第二旋转轴，驱动装置驱动篮筐绕第一旋转轴自转，并驱动第一旋转轴绕第二旋转轴旋转。本发明提高了腐蚀均匀性和腐蚀速度及冲洗均匀性和冲洗速度。

Description

一种蚀刻机

技术领域

本发明涉及电子元器件蚀刻装置，特别涉及一种蚀刻机。

背景技术

蚀刻机可以分为化学蚀刻机及电解蚀刻机两类，在化学蚀刻中是使用化学溶液，经由化学反应达到蚀刻的目的。化学蚀刻是将材料用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。蚀刻机常用于硅片、半导体、电路板、金属制品蚀刻花纹等领域。

目前，市场上所见到的自动型化学蚀刻机是通过高压喷淋及被蚀刻直线运动形成连续不间断进料状态进行对工作腐蚀以提高生产效率，但腐蚀不均匀，合格率低，腐蚀速度慢。另外，还有一种蚀刻机，一般采用人工或机械手将装有被腐蚀硅片的篮筐放入蚀刻槽中，人工或机械手将篮筐上下或左右的震动方式作业，也常造成腐蚀不均匀，合格率低，腐蚀速度慢、清洗不均匀的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种蚀刻机，以解决腐蚀不均匀和腐蚀速度慢的问题。

一方面，本发明提供了一种蚀刻机，在机箱内设置有蚀刻槽和冲水槽及驱动装置，驱动装置上连接有篮筐，篮筐上设置有第一旋转轴和第二旋转轴，驱动装置驱动篮筐绕第一旋转轴自转，并驱动第一旋转轴绕第二旋转轴旋转。

进一步地，驱动装置包括旋转马达和链条及第一转轴，旋转马达与第一转轴连接，在第一转轴上安装有第一链轮，在第二旋转轴上安装有第二链轮，链条安装在第一链轮和第二链轮上，在第二旋转轴上安装有第二齿轮，在第一旋转轴上安装有第一齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合。

进一步地，驱动装置还包括摆臂和摆动马达及第二转轴，第一转轴套在第二转轴内，第二转轴与摆动马达连接，摆臂的两端分别与第二转轴和第二旋转轴连接。

进一步地，驱动装置安装在蚀刻槽和冲水槽之间，旋转马达和摆动马达分别位于蚀刻槽两侧；摆臂包括两个，分别与篮筐的两侧连接。

进一步地，在机箱内安装有蚀刻槽自循环管路，在自循环管路中安装有循环泵，自循环管路分别与蚀刻槽的上下端相连接。

进一步地，在蚀刻槽内设置有第一制冷盘管，在自循环管路中设置有第二制冷盘管。

进一步地，在机箱内安装有鼓泡管路，在冲水槽的底部设置有鼓泡装置，在鼓泡装置上开设有喷口，鼓泡管路与鼓泡装置相连。

进一步地，在机箱内安装有喷淋管路，在冲水槽的上方安装有喷淋嘴，喷淋嘴与喷淋管路相连。

进一步地，在机箱内安装有溢流管路，溢流管路与冲水槽相连。

进一步地，在机箱上方安装有抽风系统，在机箱内安装有水枪和气枪及排废液管及排废水管，排废液管与蚀刻槽相连，排废水管与冲水槽相连。

本发明提供的一种蚀刻机，篮筐在驱动装置的驱动下不仅可以绕第一旋转轴自转，而且可以绕第二旋转轴公转。如果将篮筐放入蚀刻槽中，大大提高了腐蚀均匀性和腐蚀速度。如果将篮筐放入冲水槽中，大大提高了冲洗均匀性和冲洗速度。驱动装置上的摆动马达驱动摆臂可以使篮筐在蚀刻槽和冲水槽中移动，提高腐蚀效率。

为了进一步提高腐蚀均匀性，在机箱内安装有蚀刻槽自循环管路，在自循环管路中安装有循环泵，循环泵使蚀刻槽内的化学溶液上下循环对流，不仅可以使化学溶液对被腐蚀零件进行对流，加快腐蚀速度和提高腐蚀均匀性，而且可以使蚀刻槽内的化学溶液上下温度一致，提高腐蚀质量。

为了进一步提高蚀刻槽内的化学溶液上下温度均匀，在自循环管路中设置有第二制冷盘管，使得自循环管路中的化学溶液与蚀刻槽的化学溶液温度保持一致。

为了进一步提高冲洗均匀性和速度，在冲水槽的底部设置有鼓泡装置，在鼓泡装置上开设有喷口，氮气从喷口喷出，加速冲洗硅片表面颗粒。在冲水槽的上方设置有喷淋嘴，喷淋嘴自顶部冲洗硅片表面残余颗粒。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的蚀刻机结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的A-A视图；

图5为图4的驱动装置示意图；

图6为本发明的蚀刻机原理示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面结合图1至图6，对本发明的优选实施例作进一步详细说明，

如图1和图3所示，一种蚀刻机，在机箱1内设置有两个蚀刻槽5和两个冲水槽6及两个驱动装置，两个蚀刻槽5和两个冲水槽6及两个驱动装置左右布置，两个蚀刻槽5与两个冲水槽6前后布置，两个驱动装置分别位于两个蚀刻槽5与两个冲水槽6之间。如图1和图2所示，在机箱1上部还安装有控制器2和抽风系统3。排风系统(排风压力、风量根据实际情况或客户要求设计)将设备内挥发的有毒气体抽到车间排风管道或户外(室外排放遵守国家环保要求)，避免扩散到室内。排风系统3内设有风量导流板，从而使排风效果达到最佳；排风口处设有手动调节风门300，操作人员可根据情况及时调节排风量。为了方便蚀刻机移动，在机箱1底部还安装有4个万向脚轮(图中未示出)。在机箱1的前方安装有两个折叠门4。

如图3和图4及图6所示，为了提高腐蚀均匀性，在机箱1内安装有蚀刻槽5自循环管路11，在自循环管路11中安装有循环泵13和阀门12，循环泵13采用美国astiPFD1210气动隔膜泵，杜绝磁力泵低温不启动现象。自循环管路11分别与蚀刻槽5的上下端相连接。使蚀刻槽5内的化学溶液上下连续循环或者下上连续循环或者上下、下上交替循环，不仅可以使化学溶液对被腐蚀零件进行对流，加快腐蚀速度和提高腐蚀均匀性，而且可以使蚀刻槽5内的化学溶液上下温度一致，提高腐蚀质量。

在蚀刻槽5内设置有第一制冷盘管14，第一制冷盘管14与制冷管路10相连接，制冷管路10与冷冻机组(图中未示出)相连接。第一制冷盘管14采用进口哈氏合金C-276，管径16mm，此材质耐酸碱腐蚀，无需喷涂pfa图层，导热效果好，不怕撞击破损表面，无人为破坏情况下，可以使用5年，转动搅拌匀温，冷冻机组采用5P美国谷轮压缩机组，42平方冷凝器，降温速度快，控温精度±1℃，压缩机的启停采用固态继电器控制，启动平稳无波动，有效保护压缩机寿命，同时减缓温度波动。

为了进一步提高蚀刻槽5内的化学溶液上下温度均匀，也可以在自循环管路11中设置有第二制冷盘管(图中未示出)，第二制冷盘管采用进口哈氏合金C-276，管径16mm，此材质耐酸碱腐蚀，无需喷涂pfa图层，导热效果好。第二制冷盘管与制冷管路10相连接。使得自循环管路11中的化学溶液与蚀刻槽5的化学溶液温度保持一致。

如图4和图5及图6所示，驱动装置上连接有篮筐15，驱动装置包括摆臂8、摆动马达9、旋转马达7、链条21、第一转轴17、第二转轴18。篮筐15上设置有第一旋转轴150和第二旋转轴151。第一转轴17套在第二转轴18内，第二转轴18与摆动马达9连接，摆臂8的两端分别与第二转轴18和第二旋转轴151连接。PCL控制器根据程序控制摆动马达9和旋转马达7动作。摆动马达9和旋转马达7可以采用气动马达或液压马达或伺服马达。在第一转轴17上安装有第一链轮20，在第二旋转轴151上安装有第二链轮22，链条21安装在第一链轮20和第二链轮22上，在第二旋转轴151上安装有第二齿轮23，在第一旋转轴150上安装有第一齿轮24，第一齿轮24和第二齿轮23啮合。旋转马达7通过链条21驱动第二旋转轴151旋转，第二旋转轴151上的第二齿轮23驱动第一旋转轴150上的第一齿轮24旋转，使得篮筐15绕第一旋转轴150自转，并驱动第一旋转轴150绕第二旋转轴151旋转。摆动马达9通过第二转轴18驱动摆臂8摆动，使篮筐15在蚀刻槽5和冲水槽6移动。驱动装置安装在蚀刻槽5和冲水槽6之间，旋转马达7和摆动马达9分别位于蚀刻槽5两侧；摆臂8包括两个，分别与篮筐15的两侧连接(如图3所示)。

本发明的篮筐15在驱动装置的驱动下不仅可以绕第一旋转轴150自转，而且可以绕第二旋转轴151公转。如果将篮筐15放入蚀刻槽5中，大大提高了腐蚀均匀性和腐蚀速度。如果将篮筐15放入冲水槽6中，大大提高了冲洗均匀性和冲洗速度。驱动装置上的摆动马达9驱动摆臂8可以使篮筐15在蚀刻槽5和冲水槽6中移动，提高腐蚀效率。

本发明的驱动装置也可以采用其它结构，例如：可以采用连杆机构使篮筐15在蚀刻槽5和冲水槽6之间摆动，可以采用行星齿轮使篮筐15自转和公转。

如图6所示，为了进一步提高冲洗均匀性和速度，在冲水槽6的底部设置有鼓泡装置19，鼓泡装置19与鼓泡管路27相连，在鼓泡装置19上开设有喷口，氮气从喷口喷出，加速冲洗硅片表面颗粒。在冲水槽6的上方设置有喷淋嘴16，喷淋嘴16自顶部冲洗硅片表面残余颗粒和在硅片上的残余化学溶液。喷淋嘴16与喷淋管路29相连接，在机箱1内安装溢流管路28，溢流管路28与冲水槽6相连。

为了手动冲洗硅片表面残余颗粒和残余化学溶液，在机箱1内安装有水枪和气枪，操作手在检查硅片时，发现硅片表面残余颗粒，可以通过水枪和气枪进行冲洗。在机箱1内安装有排废液管25及排废水管26，排废液管25与蚀刻槽5相连，排废水管26与冲水槽6相连。

在蚀刻槽5和冲水槽6上下位置安装有液位传感器(图中未示出)，液位传感器与控制器2相连接。控制器2，既可全自动操作，也可手动操作。当蚀刻槽5或冲水槽6的液位低于或高于阀值时，PCL控制器会发出液位报警信号。 在蚀刻槽5中安装有温度传感器(图中未示出)，温度传感器与控制器2相连接，可以实时控制蚀刻槽5温度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蚀刻机，在机箱(1)内设置有蚀刻槽(5)和冲水槽(6)及驱动装置，驱动装置上连接有篮筐(15)，其特征在于，篮筐(15)上设置有第一旋转轴(150)和第二旋转轴(151)，驱动装置驱动篮筐(15)绕第一旋转轴(150)自转，并驱动第一旋转轴(150)绕第二旋转轴(151)旋转。

2.根据权利要求1所述的蚀刻机，其特征在于，驱动装置包括旋转马达(7) 和链条(21)及第一转轴(17)，旋转马达(7)与第一转轴(17)连接，在第一转轴(17)上安装有第一链轮(20)，在第二旋转轴(151)上安装有第二链轮(22)，链条(21)安装在第一链轮(20)和第二链轮(22)上，在第二旋转轴(151)上安装有第二齿轮(23)，在第一旋转轴(150)上安装有第一齿轮(24)，第一齿轮(24)和第二齿轮(23)啮合。

3.根据权利要求2所述的蚀刻机，其特征在于，驱动装置还包括摆臂(8) 和摆动马达(9)及第二转轴(18)，第一转轴(17)套在第二转轴(18)内，第二转轴(18)与摆动马达(9)连接，摆臂(8)的两端分别与第二转轴(18)和第二旋转轴(151)连接。

4.根据权利要求3所述的蚀刻机，其特征在于，驱动装置安装在 蚀刻槽(5)和冲水槽(6)之间，旋转马达(7)和摆动马达(9)分别位于蚀刻槽(5)两侧；摆臂(8)包括两个，分别与篮筐(15)的两侧连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的蚀刻机，其特征在于，在机箱(1)内安装有蚀刻槽(5)自循环管路(11)，在自循环管路(11)中安装有循环泵 (13)，自循环管路(11)分别与蚀刻槽(5)的上下端相连接。

6.根据权利要求5所述的蚀刻机，其特征在于，在蚀刻槽(5)内设置有第一制冷盘管(14)，在自循环管路(11)中设置有第二制冷盘管。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的蚀刻机，其特征在于，在机箱(1) 内安装有鼓泡管路(27)，在冲水槽(6)的底部设置有鼓泡装置(19)，在鼓泡装置(19)上开设有喷口，鼓泡管路(27)与鼓泡装置(19)相连。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的蚀刻机，其特征在于，在机箱(1) 内安装有喷淋管路(29)，在冲水槽(6)的上方安装有喷淋嘴(16)，喷淋嘴(16) 与喷淋管路(29)相连。

9.根据权利要求1至4任意一项所述的蚀刻机，其特征在于，在机箱(1) 内安装有溢流管路(28)，溢流管路(28)与冲水槽(6)相连。

10.根据权利要求1至4任意一项所述的蚀刻机，其特征在于，在机箱(1) 上方安装有抽风系统(3)，在机箱(1)内安装有水枪和气枪及排废液管(25)及排废水管(26)，排废液管(25)与蚀刻槽(5)相连，排废水管(26)与冲水槽(6)相连。