CN107699893B - 一种改进的蚀刻剥离试验设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的蚀刻剥离试验设备，包括密闭的操作箱体，操作箱体的两侧对应设置有凸出的进料口和出料口，进料口、操作箱体和出料口中设置有输送机构，输送机构由若干根具有输送轮的输送辊组成，输送机构上方设置有与药液槽相通的喷淋组件，还包括可升降的梳齿架和与药液槽相通的浸泡槽，梳齿架的底端梳齿上下对应设置在输送辊之间，浸泡槽通过复位机构与操作箱体连接，复位机构用于驱动浸泡槽位移至梳齿架下方。该改进的蚀刻剥离试验设备通过可升降的梳齿架和可折叠或位移的槽体，解决了现有技术中浸泡槽与工件的输送机构发生干涉或者漏液的问题，满足实测蚀刻液中金属离子含量的试验需要，提高蚀刻液、剥离液等的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及蚀刻设备技术领域，具体涉及一种改进的蚀刻剥离试验设备。
背景技术
在微电子工业中，湿法刻蚀是通过化学刻蚀液和被刻蚀物质之间的化学反应将被刻蚀物质剥离下来的刻蚀方法，按照蚀刻液与工件的接触方式主要分为喷淋蚀刻、浸泡蚀刻和鼓泡蚀刻等。为了在实验室内检验蚀刻液的效果，需要设计相应的实验室设备。CN106086890 A公开了一种实验室用小型浸泡蚀刻机，其发明点在于在蚀刻部分设置了浸泡池，以保证设备同时满足喷淋和浸泡两种蚀刻实验的需要。
CN 106086890 A中浸泡池的具体结构为：喷淋浸泡部分的输送辊处设有一浸泡池，在浸泡池的两端部均设有一供工件进入的槽孔，在槽孔外侧均设有一能够升降且密封槽孔的挡板；在喷淋浸泡部分的上方设有腐蚀液喷淋管道。由于待处理工件搁置在输送轮顶端，技术方案描述中虽然没有述及浸泡池和输送辊的位置关系和连接关系，但浸泡池位置可，浸泡池的侧面必须设置有容输送辊穿过的通孔，通孔与输送辊必然存在漏液间隙；另外，可升降的挡板与槽孔之间并非出于密封状态，因此同样的，在浸泡蚀刻的过程中，从浸泡池露出的液体只能经由操作箱体的废液管排出，而不能进行回收，从而降低了蚀刻液的利用率。
CN 104045242 B中同样公开了一种待浸泡功能的蚀刻设备，主要通过浸泡槽的升降实现，但是，浸泡槽的侧壁不可避免的会与输送辊或者支撑输送辊的支架形成运动干涉，为了保证浸泡槽中一定的液位，就必须保证足够的蚀刻液进料量。
在试验过程中，蚀刻液回收的目的不仅在于物料的充分利用，还在于通过对蚀刻液离子浓度的检测，获得准确的蚀刻速率。因此，有必要对现有技术中的蚀刻试验装置进行结构改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种改进的蚀刻剥离试验设备，该蚀刻设备中配合设置有蚀刻液汽化设备和汽相导出组件，满足汽化蚀刻液并喷淋的试验需要。
为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种改进的蚀刻剥离试验设备，包括密闭的操作箱体，操作箱体的两侧对应设置有凸出的进料口和出料口，进料口、操作箱体和出料口中设置有输送机构，输送机构由若干根具有输送轮的输送辊组成，输送机构上方设置有与药液槽相通的喷淋组件，其特征在于，还包括可升降的梳齿架和与药液槽相通的浸泡槽，梳齿架的底端梳齿上下对应设置在输送辊之间，浸泡槽通过复位机构与操作箱体连接，复位机构用于驱动浸泡槽位移至梳齿架下方。
采用梳齿架提升待处理工件的高度，然后将位于其他位置的浸泡槽位移至梳齿架下方，然后梳齿架带动待处理工件略下降，直至待处理工件位于浸泡槽中，向浸泡槽中充入处理液，浸泡处理工件，达到预定浸泡时间后，排出处理液，浸泡槽复位，梳齿架带动工件下降至输送辊顶端，启动输送机构，导出处理后得而工件。
为了保证梳齿架的稳定性，优选的技术方案为，梳齿为U形杆，梳齿架的梳齿相平行设置，U形杆的底端托杆上套设有胶圈，所述胶圈用于与待处理工件的底面相贴合。上述的U形杆的间距取决于相邻输送辊的间隔。进一步的，承接待处理工件时，梳齿架位于低工位，胶圈位于两相邻输送辊上的输送轮之间，且胶圈的顶端略低于输送轮顶端即可。
优选的技术方案为，复位机构包括翻转气缸，浸泡槽的侧面底边与操作箱体的侧壁铰接连接，翻转气缸设置在浸泡槽与操作箱体的侧壁之间，翻转气缸用于驱动浸泡槽绕其铰接轴转动。为了方便浸泡槽中处理液的及时排出，浸泡槽底面为倒锥形面、倾斜面等，方便底端排液。
优选的技术方案为，翻转气缸为伸缩气缸或者回转气缸。
为了保证浸泡槽连接的稳定性，优选的技术方案为，操作箱体内设置有导轨，导轨的轴向与待处理工件的进料方向一致，浸泡槽通过滑块与导轨配合，浸泡槽还配合设置有横移气缸，横移气缸的缸体与导轨或者操作箱体连接。上述的浸泡槽结构稳定，横向移动为平移，工件处理完成后，处理液可留存在浸泡槽中，便于下一个工件的再次导入，有助于提高同一处理液处理不同工件时的试验效率。
进一步优选的技术方案为，梳齿架的顶端通过升降气缸与操作箱体连接。
优选的技术方案为，梳齿架底端还设置有与U形杆平行的限位杆，限位杆的底端设置有胶块，胶块上设置有限位凸条，限位凸条用于与工件侧面相配合，若干根U形杆的底端托杆组合成的工件承托面为沿进料方向的略倾斜状，限位杆设置在工件承托面低端的U形杆侧面。当浸泡槽内充满处理液时，位于底端托杆上方的工件进入蚀刻液中，蚀刻液作用于工件会导致工件小幅位移，限位凸条可增加工件与梳齿架之间的摩擦力，保证待处理工件的位置固定。
为了便于在处理液浸泡工件过程中保温，优选的技术方案为，浸泡槽中设置有加热机构。
为了使实验设备同时满足鼓泡蚀刻的需要，优选的技术方案为， U形杆为空心杆体，U形杆上设置有鼓泡孔，U形杆通过进气管与气源联通。
进一步优选的技术方案为，槽体内表面设置有槽鼓泡管，槽鼓泡管与气源相通。
本发明的优点和有益效果在于：
该改进的蚀刻剥离试验设备通过可升降的梳齿架和可折叠或位移的槽体，解决了现有技术中浸泡槽与工件的输送机构发生干涉或者漏液的问题，减少蚀刻液、剥离液等经由操作箱体底端废液管的排出量，满足实测蚀刻液中金属离子含量的试验需要，提高蚀刻液、剥离液等的利用率。
附图说明
图1是本发明改进的蚀刻剥离试验设备实施例1的外部结构示意图
图2是实施例1的剖面图；
图3是实施例1中操作箱体与浸泡槽的连接结构示意图；
图4是实施例1中梳齿架与输送机构的结构示意图；
图5是实施例2的结构示意图；
图6是实施例2中槽体和梳齿的结构示意图。
图中：1、操作箱体；2、进料口；3、出料口；4、输送轮；5、输送辊；6、药液槽；7、喷淋组件；8、梳齿架；9、浸泡槽；10、翻转气缸；11、导轨；12、滑块；13、横移气缸；14、升降气缸；15、限位杆；16、胶块；17、限位凸条；18、加热机构；19、鼓泡孔；20、进气管；21、气源；22、槽鼓泡管；23、胶圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1-4所示，实施例1改进的蚀刻剥离试验设备，包括密闭的操作箱体1，操作箱体1的两侧对应设置有凸出的进料口2和出料口3，进料口2、操作箱体1和出料口3中设置有输送机构，输送机构由若干根具有输送轮4的输送辊5组成，输送机构上方设置有与药液槽6相通的喷淋组件7，还包括可升降的梳齿架8和与药液槽6相通的浸泡槽9，梳齿架8的底端梳齿上下对应设置在输送辊5之间，浸泡槽9通过复位机构与操作箱体1连接，复位机构用于驱动浸泡槽9位移至梳齿架8下方。
梳齿为U形杆，梳齿架8的梳齿相平行设置，U形杆的底端托杆上套设有胶圈23，胶圈23用于与待处理工件的底面相贴合。
复位机构包括翻转气缸10，浸泡槽9的侧面底边与操作箱体1的侧壁铰接连接，翻转气缸10设置在浸泡槽9与操作箱体1的侧壁之间，翻转气缸用于驱动浸泡槽绕其铰接轴转。
翻转气缸10为伸缩气缸。具体的，翻转气缸的缸体和活塞杆分别与浸泡槽和操作箱体铰接。
作为等效替代，翻转气缸也可以为回转气缸，回转气缸的定子与操作箱体连接，回转气缸的转子与浸泡槽连接。
实施例1中的输送机构下方还设置有与药液槽相通的集液盘。
梳齿架8的顶端通过升降气缸14与操作箱体1连接。
实施例1中的梳齿架底端托杆组合成的工件承托面为水平面。
实施例2
如图5和图6所述，实施例2与实施例1的区别在于：操作箱体内设置有导轨11，导轨11的轴向与待处理工件的进料方向一致，浸泡槽9通过滑块12与导轨11配合，浸泡槽9还配合设置有横移气缸13，横移气缸13的缸体与导轨连接。
梳齿架底端还设置有与U形杆平行的限位杆15，限位杆15的底端设置有胶块16，胶块16上设置有限位凸条17，限位凸条17用于与工件侧面相配合，若干根U形杆的底端托杆组合成的工件承托面为沿进料方向的略倾斜状，倾斜角度不大于5°，限位杆15设置在工件承托面低端的U形杆侧面。
浸泡槽中设置有加热机构18。
U形杆为空心杆体，U形杆上设置有鼓泡孔19，U形杆通过进气管20与气源21联通。
槽体内表面设置有槽鼓泡管22，槽鼓泡管22与气源21相通。
使用时，首先向药液槽中导入预定处理液（蚀刻液、剥离液），经由进料口将待处理工件导入操作箱体中，当工件传递至预定处理工位时，关闭输送机构。
实施例1喷淋蚀刻处理：向药液槽中导入的是蚀刻液，打开输送机构上方的喷淋组件，向工件喷淋处理液，处理液落至待处理工件表面，然后落至集液盘中，蚀刻完成后，启动输送机构，将处理后的工件导出。
实施例1浸泡蚀刻处理：待处理工件进料时，梳齿架的底端托杆和胶圈均位于输送机构的输送平面下方，启动升降气缸，带动工件升高至输送机构上方并间隔一定高度，翻转气缸带动原先呈折叠状态的浸泡槽翻转至槽口向上，升降机构带动待处理工件下行，直至待处理工件浸泡在蚀刻液中。蚀刻完成后，排出蚀刻液至药液槽，升降气缸带动工件上行，翻转药液槽，升降机构带动工件下行至输送机构顶端，启动输送机构，将处理后的工件导出；
实施例2与实施例1的区别在于，横移气缸驱动浸泡槽沿导轨横移替代翻转气缸带动浸泡槽翻转。
实施例2鼓泡蚀刻处理：基于实施例1浸泡处理步骤，增加通过进气管、U形杆和槽鼓泡管将洁净氮气鼓入浸泡槽的处理。
上述过程同样适用于到处理工件的剥离操作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种改进的蚀刻剥离试验设备，包括密闭的操作箱体，操作箱体的两侧对应设置有凸出的进料口和出料口，进料口、操作箱体和出料口中设置有输送机构，输送机构由若干根具有输送轮的输送辊组成，输送机构上方设置有与药液槽相通的喷淋组件，其特征在于，还包括可升降的梳齿架和与药液槽相通的浸泡槽，梳齿架的底端梳齿上下对应设置在输送辊之间，浸泡槽通过复位机构与操作箱体连接，复位机构用于驱动浸泡槽位移至梳齿架下方。
2.根据权利要求1所述的改进的蚀刻剥离试验设备，其特征在于，梳齿为U形杆，梳齿架的梳齿相平行设置，U形杆的底端托杆上套设有胶圈，所述胶圈用于与待处理工件的底面相贴合。
3.根据权利要求1所述的改进的蚀刻剥离试验设备，其特征在于，复位机构包括翻转气缸，浸泡槽的侧面底边与操作箱体的侧壁铰接连接，翻转气缸设置在浸泡槽与操作箱体的侧壁之间，翻转气缸用于驱动浸泡槽绕其铰接轴转动。
4.根据权利要求3所述的改进的蚀刻剥离试验设备，其特征在于，翻转气缸为伸缩气缸或者回转气缸。
5.根据权利要求1所述的改进的蚀刻剥离试验设备，其特征在于，操作箱体内设置有导轨，导轨的轴向与待处理工件的进料方向一致，浸泡槽通过滑块与导轨配合，浸泡槽还配合设置有横移气缸，横移气缸的缸体与导轨或者操作箱体连接。
6.根据权利要求2所述的改进的蚀刻剥离试验设备，其特征在于，梳齿架的顶端通过升降气缸与操作箱体连接。
7.根据权利要求1所述的改进的蚀刻剥离试验设备，其特征在于，浸泡槽中设置有加热机构。
8.根据权利要求2所述的改进的蚀刻剥离试验设备，其特征在于， U形杆为空心杆体，U形杆上设置有鼓泡孔，U形杆通过进气管与气源联通。
9.根据权利要求1或8所述的改进的蚀刻剥离试验设备，其特征在于，槽体内表面设置有槽鼓泡管，槽鼓泡管与气源相通。
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