CN105004841A - 湿法腐蚀实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种湿法腐蚀实验平台，包括由聚四氟乙烯制作的水洞部分、基片放置部分和整体框架部分，整体框架部分内充满酸碱溶液，水洞部分和基片放置部分放置在整体框架内浸没在酸碱溶液中，水洞部分包括传动机构、螺旋桨和水洞通道，水洞通道分解为水洞入口和水洞本体；通过外界驱动装置带动传动机构转动，传动机构带动螺旋桨转动，螺旋桨转动时吹动酸碱溶液流动通过水洞通道。基片放置部分放置在水洞通道的内部，需要进行试验的基片放置在基片放置部分的中心，酸碱溶液在螺旋桨的吹动作用下均匀腐蚀基片。本发明通过风洞的原理给基片提供十分均匀的流动酸碱溶液，同时水洞结构具有多个放置基片的位置，可以满足不同流动性能需求的实验。

Description

湿法腐蚀实验平台

技术领域

本发明涉及MEMS及其工艺技术领域，具体地，涉及一种能够提供均匀的酸碱溶液流动的湿法腐蚀实验平台。

背景技术

湿法腐蚀是MEMS工艺中重要的一种工艺。在这种工艺中，大部分的加工过程需要具有均匀流动的酸碱溶液才能完成。溶液的均匀性越好，完成的效果则越好。

但是由于实验环境是在极端的酸碱溶液中完成的，因此很少有与之配套的实验装置。

目前市场上常用的一种方法是使用磁力搅拌机，通过磁力间接地使酸碱溶液进行流动，这种方法虽然能满足比较粗糙的实验需求，但是其溶液的均匀性是相对较低的。对于精度要求较高的实验很难满足需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种湿法腐蚀实验平台，所述平台整体通过聚四氟乙烯制造，能够抗强酸强碱；本发明通过风洞的原理给基片提供十分均匀的流动酸碱溶液，同时水洞结构具有多个放置基片的位置，可以满足不同流动性能需求的实验。

为实现以上目的，本发明提供一种湿法腐蚀实验平台，包括水洞部分、基片放置部分和整体框架部分，其中：所述水洞部分、基片放置部分和整体框架部分均采用聚四氟乙烯材料制作；整体框架部分内部充满酸碱溶液，水洞部分和基片放置部分均放置在整体框架部分的内部，并浸没在酸碱溶液中；

所述水洞部分由传动机构、螺旋桨和水洞通道组成，水洞通道由水洞入口和水洞本体相对接组成；传动机构置于螺旋桨前方并与螺旋桨接触，螺旋桨置于水洞通道的前方并位于水洞入口处；

所述基片放置部分放置于水洞通道的内部，需要进行试验的基片放置于基片放置部分的内部；

所述传动机构上端外接驱动装置，驱动装置带动传动机构转动，传动机构与螺旋桨接触从而带动螺旋桨转动，螺旋桨转动时吹动酸碱溶液流动通过水洞通道，酸碱溶液在螺旋桨的吹动作用下均匀腐蚀基片。

优选地，所述整体框架部分为一长方体结构，所述传动机构、螺旋桨和水洞通道均位于整体框架部分长方体的底面与长边平行的中垂面上。

优选地，在所述整体框架部分的底面上、沿传动机构往水洞通道方向，依次设置有用于固定螺旋桨的两个螺旋桨固定结构、用于固定水洞入口的一对水洞入口固定结构，以及用于固定水洞本体的两对水洞本体固定结构，其中：

两个螺旋桨固定结构两者互相为前后分布，分别位于螺旋桨的前后位置，并与螺旋桨的轴心对齐固定，从而使螺旋桨沿其轴线旋转；

一对水洞入口固定结构为两个突出的圆柱体，两个突出圆柱体在入水洞口左右分布且均设有一圆柱形孔；

两对水洞本体固定结构沿入水洞口左右分布且结构相同；每对水洞本体固定结构两者互相为前后分布，且均设有一个方形的固定孔；所述水洞本体固定结构的前后方位为：前后两对水洞本体固定结构的中间位置与水洞入口固定位置的距离和水洞本体长度的一半相同，从而使水洞本体能正反两端都能插入水洞本体固定结构并与整体相匹配。

更优选地，所述螺旋桨固定结构的固定部分与螺旋桨的轴同为圆形且直径相同。

更优选地，所述水洞本体固定结构的一边有一延伸段，该延伸段的边缘与方形的固定孔边缘对齐，其作用是使水洞本体的倒“T”形结构易于对齐固定孔。

优选地，所述水洞入口的底部设置有与水洞入口固定结构位置相对应且相互匹配的两个突出圆柱体。

更优选地，所述水洞入口的突出圆柱体直径与水洞入口固定结构的突出圆柱体上圆柱形孔直径相同。

优选地，所述水洞本体的底部设置有四个倒“T”形结构，四个倒“T”形结构的相对位置与水洞本体固定结构相同；所述倒“T”形结构的上方与水洞本体的下方相对固定成一整体，倒“T”形结构的下方形状和水洞本体固定结构的固定部分形状相同，两者相互匹配固定。

优选地，在所述水洞本体的中间和末端分别开有一个槽用于嵌入基片放置部分；所述槽的左边、右边和下边均不打通并距离水洞本体1-2mm，以防止酸碱溶液流出影响均匀性。

优选地，所述水洞本体的侧边还开有一个孔，孔的位置为固定好水洞本体后孔的一条边缘与倒“T”形结构底部突出部分边缘对齐、另一条便于远离该突出部分；该孔插入一个插销以防止水洞本体前后移动。

优选地，所述水洞本体靠近水洞入口的一端还设有一整流部分，该整流部分的长度不超过水洞本体整体长度的三分之一。

优选地，所述基片放置部分的中央位置用于放置基片，基片通过两细杆与基片放置部分相连接，以尽量减少对整体酸碱溶液均匀性的影响。

更优选地，在所述基片放置部分的顶端还设一半圆形凸起，半圆形凸起以方便在酸碱溶液中通过钩子对基片放置部分进行取出与放置。

本发明所述实验平台的工作原理：

整体材料使用聚四氟乙烯制作，能够抵抗强酸强碱；水洞部分与基片放置部分均放置于整体框架部分内部，整体框架部分的内部充满酸碱溶液。通过外界驱动带动传动机构，使螺旋桨转动，螺旋桨则能吹动酸碱溶液；在水洞本体的不同位置设置用于嵌入基片放置部分的槽，通过在不同的位置插入基片放置部分，则能满足对于不同酸碱溶液流动性能需求的实验。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明与常规磁力搅拌产生酸碱溶液流动效果相比，能够提供酸碱溶液流动的均匀性更高，并且能够满足不同酸碱溶液流动性能需求的实验。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一较优实施例的整体结构的正等轴测图的剖面图；

图2为本发明一较优实施例的整体结构的侧视图；

图3为本发明一较优实施例的整体框架部分的正等轴测图；

图4为本发明一较优实施例的基板的俯视图；

图中：整体框架部分1，传动机构2，螺旋桨3，水洞入口4，水洞本体5，基片放置部分6，螺旋桨固定结构7，水洞入口固定结构8，水洞本体固定结构9，整流部分10。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1、图2、图3所示，本实施例提供一种湿法腐蚀实验平台，包括：整体框架部分1，传动机构2，螺旋桨3，水洞入口4，水洞本体5，基片放置部分6，螺旋桨固定结构7，水洞入口固定结构8，水洞本体固定结构9；所有部件材料全部使用聚四氟乙烯制作。

所述传动机构2、螺旋桨3和水洞通道组成水洞部分，水洞通道由水洞入口4和水洞本体5相对接组成；传动机构2置于螺旋桨3前方并与螺旋桨3接触，螺旋桨3置于水洞通道的前方并位于水洞入口4处；

所述基片放置部分6置于水洞通道的内部，需要进行试验的基片放置于基片放置部分6的内部；

所述传动机构2上端外接驱动装置，驱动装置带动传动机构2转动，传动机构2与螺旋桨3接触从而带动螺旋桨3转动，螺旋桨3转动时吹动酸碱溶液流动通过水洞通道，酸碱溶液在螺旋桨3的吹动作用下均匀腐蚀基片。

作为一个优选实施方式，所述传动机构2、螺旋桨3、水洞入口4、水洞本体5、基片放置部分6、螺旋桨固定结构7、水洞入口固定结构8、水洞本体固定结构9均放置于整体框架部分1的内部，其中传动机构2的上端外接其他驱动装置用以带动传动机构2转动；传动机构2与螺旋桨3接触，从而带动螺旋桨3转动；螺旋桨3位于水洞入口4处，且螺旋桨3的转轴与水洞入口4的中心在一条轴线上。

作为一个优选实施方式，如图1、图2和图3所示，所述水洞入口4与水洞本体5相对接组成水洞部分，其中：水洞本体5长为30cm，水洞本体5的内部是圆形、外部是方形。

作为一优选的实施方式，在所述水洞本体5的中间和距离末端1cm的位置分别开一凹槽，所述凹槽的侧边和底边距离水洞本体5的边缘均为2mm。

作为一个优选实施方式，如图2所示，水洞本体5的前端还设有一整流部分10，所述整流部分10的长度为8cm。

作为一个优选实施方式，如图1、图3所示，所述螺旋桨固定结构7、水洞入口固定结构8、水洞本体固定结构9组成固定结构，从前往后依次为螺旋桨固定结构7、水洞入口固定结构8、水洞本体固定结构9；其中：

螺旋桨固定结构7与螺旋桨3的轴相匹配；

水洞入口4底部设有两根突出轴，两根突出轴与水洞入口固定结构8相匹配；

水洞本体5底部为四个倒“T”形结构，四个倒“T”形结构底部设有突出部分，该突出部分与水洞本体固定结构9相匹配。

作为一优选的实施方式，四个所述水洞本体固定结构9的前后位置为前后两对水洞本体固定结构9的中心距离水洞入口固定结构8的距离等于15cm。

作为一个优选实施方式，如图2、图4所示，所述基片放置部分6的外轮廓与水洞本体5界面相同、侧边与底边距离水洞本体5的距离为2mm；基片放置部分6可以嵌入水洞本体5中间设置的槽，或者靠近水洞本体5末端设置的槽；实验测试用基片放置于基片放置部分6中心的方形上。

作为一优选的实施方式，所述基片放置部分6顶部设有一半圆凸起，操作时通过该半圆凸起将基片放置部分6勾起或放下。

本实施例提供了该平台的使用方法，使用方法为：将传动机构2与螺旋桨3相结合，并安装在螺旋桨固定结构7上；将水洞入口4安装在水洞入口固定结构8上；将水洞本体5安装在水洞本体固定结构9上；基片放置部分6嵌入水洞本体5上的槽；通过外界驱动，带动传动机构2转动，传动机构2转动并带动螺旋桨3转动，从而吹动整体框架部分1内部的酸碱溶液；酸碱溶液通过整流部分10与基片相遇，并发生反应，进行实验；通过将基片放置部分6嵌入不同位置的槽，可以获得不容的流动需求的酸碱溶液。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，包括：水洞部分、基片放置部分和整体框架部分，其中：所述水洞部分、基片放置部分和整体框架部分均采用聚四氟乙烯材料制作；整体框架部分内部充满酸碱溶液，水洞部分和基片放置部分均放置在整体框架部分的内部，并浸没在酸碱溶液中；

所述水洞部分由传动机构、螺旋桨和水洞通道组成，水洞通道由水洞入口和水洞本体相对接组成；传动机构置于螺旋桨前方并与螺旋桨接触，螺旋桨置于水洞通道的前方并位于水洞入口处；

所述基片放置部分置于水洞通道的内部，需要进行试验的基片放置于基片放置部分的内部；

所述传动机构上端外接驱动装置，驱动装置带动传动机构转动，传动机构与螺旋桨接触从而带动螺旋桨转动，螺旋桨转动时吹动酸碱溶液流动通过水洞通道，酸碱溶液在螺旋桨的吹动作用下均匀腐蚀基片。

2.根据权利要求1所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，所述整体框架部分为一长方体结构，所述传动机构、螺旋桨和水洞通道均位于整体框架部分长方体的底面与长边平行的中垂面上。

3.根据权利要求1所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，在所述整体框架部分的底面上、沿传动机构往水洞通道方向，依次设置有用于固定螺旋桨的两个螺旋桨固定结构、用于固定水洞入口的一对水洞入口固定结构，以及用于固定水洞本体的两对水洞本体固定结构，其中：

两个螺旋桨固定结构分别位于螺旋桨的前后位置，并与螺旋桨的轴心对齐固定，从而使螺旋桨沿其轴线旋转；

一对水洞入口固定结构为两个突出的圆柱体，两个突出圆柱体在入水洞口左右分布且均设有一圆柱形孔；

两对水洞本体固定结构沿入水洞口左右分布且结构相同，每对水洞本体固定结构前后分布，且均设有一个方形的固定孔；所述水洞本体固定结构的前后方位为：前后两对水洞本体固定结构的中间位置与水洞入口固定位置的距离和水洞本体长度的一半相同，从而使水洞本体能正反两端都能插入水洞本体固定结构并与整体相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，所述螺旋桨固定结构的固定部分与螺旋桨的轴同为圆形且直径相同。

5.根据权利要求3所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，所述水洞本体固定结构的一边有一延伸段，该延伸段的边缘与固定孔的边缘对齐。

6.根据权利要求3所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，所述水洞入口的底部设置有与水洞入口固定结构位置相对应且相互匹配的两个突出圆柱体；所述水洞入口的突出圆柱体直径与水洞入口固定结构的突出圆柱体上圆柱形孔直径相同。

7.根据权利要求1所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，所述水洞本体的底部设置有四个倒“T”形结构，四个倒“T”形结构的相对位置与水洞本体固定结构相同；所述倒“T”形结构的上方与水洞本体的下方相对固定成一整体，倒“T”形结构的下方形状和水洞本体固定结构的固定部分形状相同，两者相互匹配固定。

8.根据权利要求7所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，在所述水洞本体的中间和末端分别开有一个槽用于嵌入基片放置部分，槽的左边、右边和下边均不打通；

在所述水洞本体的侧边还有一个孔，孔的位置为：固定好水洞本体后，孔的一条边缘与倒“T”形结构底部突出部分边缘对齐、另一条便于远离该突出部分；该孔插入一个插销以防止水洞本体前后移动；

在所述水洞本体靠近水洞入口的一端还设有一整流部分，该整流部分的长度不超过水洞本体整体长度的三分之一。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，所述基片放置部分的中央位置用于放置基片，基片通过两细杆与基片放置部分相连接，以尽量减少对整体酸碱溶液均匀性的影响。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种湿法腐蚀实验平台，其特征在于，在所述基片放置部分的顶端还设一半圆形凸起，半圆形凸起以方便在酸碱溶液中通过钩子对基片放置部分进行取出与放置。