CN108091597B - 一种硅片双面清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅片双面清洗机，其特征在于包括箱体、支架、第一气缸、斜面推头、连接杆、放料板、避让槽、支撑夹紧机构、固定座、第二气缸、滑动板、支座、第一伺服电机、第一齿轮、转轴、第二齿轮、夹爪气缸、自清洗机构、第二伺服电机、丝杠、进给螺母、滑座、水箱、针型喷头，第一气缸带动斜面推头下移将硅片夹紧，第二伺服电机驱动针型喷头对硅片上表面清洗，自清洗机构工作将用于夹持的垫板上的灰尘去除，夹爪气缸带动自清洗机构将硅片夹紧，第一伺服电机驱动夹爪气缸翻转180°，第二伺服电机驱动针型喷头对硅片上表面清洗。该装置结构简单，自动将硅片托起、夹紧，同时，能将硅片翻转180°进行双面清洗，有效提高清洗效率及清洗质量。

Description

一种硅片双面清洗机

技术领域

本发明涉及一种机械装置，尤其涉及一种硅片双面清洗机。

背景技术

半导体器件生产中硅片须经严格清洗，微量污染也会导致器件失效，清洗的目的在于清除表面污染杂质，清除污染的方法有物理清洗和化学清洗，物理清洗主要是采用刷洗或擦洗的方法将硅片表面杂质去除，化学清洗主要采用清洗液直接浸泡清洗，实际生产过程中，直接浸泡时硅片往往放置于吊篮内浸入溶液，由于硅片之间相互叠加，导致清洗不均匀，而且硅片与吊篮的接触面积较大，也容易产生冲洗不干净的质量问题。鉴于以上缺陷，实有必要设计一种硅片双面清洗机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅片双面清洗机，该硅片双面清洗机自动将硅片托起、夹紧，硅片夹紧时处于“浮动”状态，使得冲洗均匀，同时，能将硅片翻转180°进行双面清洗，且翻转时不会对硅片造成二次污染，有效提高清洗效率及清洗质量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种硅片双面清洗机，其特征在于包括箱体、支架、第一气缸、斜面推头、连接杆、放料板、避让槽、支撑夹紧机构、固定座、第二气缸、滑动板、支座、第一伺服电机、第一齿轮、转轴、第二齿轮、夹爪气缸、自清洗机构，第二伺服电机、丝杠、进给螺母、滑座、水箱、针型喷头，所述的支架位于箱体内侧底部，所述的支架与箱体通过螺栓相连，所述的第一气缸位于支架下端右侧，所述的第一气缸与支架通过螺栓相连，所述的斜面推头位于第一气缸上端且贯穿支架，所述的斜面推头与第一气缸螺纹相连，所述的连接杆位于斜面推头上端，所述的连接杆与斜面推头螺纹相连，所述的放料板位于连接杆上端，所述的放料板与连接板螺纹相连，所述的避让槽数量为4件，沿放料板对称布置，所述的支撑夹紧机构数量为4件，沿所述支架对称布置，所述的固定座位于支架上端左侧，所述的固定座与支架通过螺栓相连，所述的第二气缸位于固定座左侧，所述的第二气缸与固定座通过螺栓相连，所述的滑动板位于支架上端左侧且位于第二气缸右侧，所述的滑动板与第二气缸螺纹相连，所述的滑动板可以沿支架左右滑动，所述的支座位于滑动板顶部，所述的支座与滑动板通过螺栓相连，所述的第一伺服电机位于支座上端左侧，所述的第一伺服电机与支座通过螺栓相连，所述的第一齿轮位于第一伺服电机右侧，所述的第一齿轮与第一伺服电机键相连，所述的转轴贯穿支座，所述的转轴与支座转动相连，所述的第二齿轮位于第一齿轮下端且被转轴贯穿，所述的第二齿轮与第一齿轮啮合相连且与转轴键相连，所述的夹爪气缸位于转轴右侧，所述的夹爪气缸与转轴通过螺栓相连，所述的自清洗机构数量为2件，分别与夹爪气缸的夹爪固连，所述的第二伺服电机位于箱体顶部左侧，所述的第二伺服电机与箱体通过螺栓相连，所述的丝杠位于第二伺服电机右侧且位于箱体顶部，所述的丝杠与第二伺服电机键相连且与箱体转动相连，所述的丝杠贯穿进给螺母，所述的进给螺母与丝杠螺纹相连，所述的滑座位于进给螺母外侧且位于箱体顶部，所述的滑座与进给螺母通过螺栓相连且与箱体滑动相连，所述的水箱位于滑座下端，所述的水箱与滑座通过螺栓相连，所述的针型喷头位于水箱下端，所述的针型喷头与水箱螺纹相连。

本发明进一步的改进如下：

进一步的，所述的箱体还设有送料门，所述的送料门与箱体铰链相连。

进一步的，所述的箱体还设有废液盒，所述的废液盒位于箱体底部，所述的废液盒与箱体焊接相连，废液盒用于收集清洗后的废液。

进一步的，所述的废液盒还设有排污管，所述的排污管位于废液盒外侧，所述的排污管与废液盒螺纹相连，排污管用于将废液排出。

进一步的，所述的支撑夹紧机构还包括导套、导杆、楔形块、弹簧、支撑杆、L形护套，所述的导套位于支架上端，所述的导套与支架通过螺栓相连，所述的导杆贯穿导套，所述的导杆可以沿导套左右滑动，所述的楔形块位于导杆外侧且位于支架上端，所述的楔形块与导杆螺纹相连且与支架通过螺栓相连，所述的弹簧位于导杆外侧且位于楔形块和导套之间，所述的支撑杆位于楔形块上端，所述的支撑杆与楔形块焊接相连，所述的L形护套位于支撑杆顶部，所述的L形护套护与支撑杆粘接相连，4件对称布置的L形护套组成夹紧定位区域，将硅片精确定位、夹紧。

进一步的，所述的楔形块还设有滑轨，所述的滑轨位于支架上端且贯穿楔形块，所述的滑轨与支架通过螺栓相连，所述的楔形块可以沿滑轨左右滑动，初始状态下，第一气缸处于伸出状态，斜面推头的外侧与支撑杆接触，且放料板的高度高于支撑杆的高度，打开送料门，手动将硅片放置在放料板上，随后，第一气缸回程，当斜面推头与楔形块接触后，随着第一气缸的继续回程，4件对称布置的支撑夹紧机构同时工作，弹簧复位推动楔形块沿滑轨向斜面推头移动，从而带动支撑杆移动，进而带动件对称布置的支撑夹紧机构收缩合拢，由于放料板随斜面推头下移，因此，支撑杆沿避让槽上移，直到4件对称布置的支撑杆将硅片托起，随着斜面推头的进一步下移，弹簧进一步复位带动4件对称布置的支撑杆将硅片夹紧。

进一步的，所述的导杆还设有限位头，所述的限位头与导杆一体相连。

进一步的，所述的限位头还设有防撞垫，所述的防撞垫与限位头粘接相连。

进一步的，所述的自清洗机构还包括连接板、设有若干分流孔的分流箱、垫板，所述的连接板与夹爪气缸的夹爪固连，所述的分流箱位于连接板下端，所述的分流箱与连接板通过螺栓相连，所述的垫板位于分流箱下端，所述的垫板与分流箱粘接相连，所述的分流孔位于分流箱下端。

进一步的，所述的分流箱还设有进气管，所述的进气管位于分流箱上端，所述的进气管与分流箱螺纹相连，经进气管向分流箱内泵入压缩空气，压缩空气经分流孔吹出，由于自清洗机构安装在夹爪气缸的夹爪上的，而夹爪对称布置，因此，自清洗机构也是对称布置，当压缩空气经分流孔吹出后，两件自清洗机构即可相互清洗垫板上的灰尘。

与现有技术相比，该硅片双面清洗机，工作时，打开送料门，手动将硅片放置在放料板上，随后，第一气缸带动斜面推头下移，4件对称布置的支撑夹紧机构同时工作而合拢将硅片夹紧，第二伺服电机通过丝杠带动与进给螺母固连的滑座移动，从而带动与水箱固连的针型喷头移动，向水箱内泵入高压的清洗液，清洗液经针型喷头喷出，从而对硅片上表面清洗，当上表面清洗完成后，第二气缸推动与滑动板固连的支座右移到位后，此时，与夹爪气缸的下夹爪固连的自清洗机构伸入避让槽内，随后，自清洗机构工作将用于夹持的垫板上的灰尘去除，随后，夹爪气缸带动自清洗机构将硅片夹紧，随后，第二气缸复位，同时，第一伺服电机通过第一齿轮带动与转轴固连的第二齿轮转动设定角度，从而带动夹爪气缸翻转180°，随后，第二气缸带动夹爪气缸前移到位，此时，夹爪气缸的下夹爪固连的自清洗机构伸入避让槽内，夹爪气缸复位，硅片落在放料板上，随后，第一气缸带动斜面推头下移，4件对称布置的支撑夹紧机构同时工作而合拢将硅片夹紧，第二伺服电机通过丝杠带动与进给螺母固连的滑座移动，从而带动与水箱固连的针型喷头移动，向水箱内泵入高压的清洗液，清洗液经针型喷头喷出，从而对硅片下表面清洗。该装置结构简单，自动将硅片托起、夹紧，硅片夹紧时处于“浮动”状态，使得冲洗均匀，同时，能将硅片翻转180°进行双面清洗，且翻转时不会对硅片造成二次污染，有效提高清洗效率及清洗质量。

附图说明

图1示出本发明主视图

图2示出本发明支撑夹紧机构结构示意图

图3示出本发明自清洗机构结构示意图

图中：箱体1、支架2、第一气缸3、斜面推头4、连接杆5、放料板6、避让槽7、支撑夹紧机构8、固定座9、第二气缸10、滑动板11、支座12、第一伺服电机13、第一齿轮14、转轴15、第二齿轮16、夹爪气缸17、自清洗机构18，第二伺服电机19、丝杠20、进给螺母21、滑座22、水箱23、针型喷头24、送料门101、废液盒102、排污管103、导套801、导杆802、楔形块803、弹簧804、支撑杆805、L形护套806、滑轨807、限位头808、防撞垫809、连接板1801、分流箱1802、垫板1803、分流孔1804、进气管1805。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，一种硅片双面清洗机，其特征在于包括箱体1、支架2、第一气缸3、斜面推头4、连接杆5、放料板6、避让槽7、支撑夹紧机构8、固定座9、第二气缸10、滑动板11、支座12、第一伺服电机13、第一齿轮14、转轴15、第二齿轮16、夹爪气缸17、自清洗机构18、第二伺服电机19、丝杠20、进给螺母21、滑座22、水箱23、针型喷头24，所述的支架2位于箱体1内侧底部，所述的支架2与箱体1通过螺栓相连，所述的第一气缸3位于支架2下端右侧，所述的第一气缸3与支架2通过螺栓相连，所述的斜面推头4位于第一气缸3上端且贯穿支架2，所述的斜面推头4与第一气缸3螺纹相连，所述的连接杆5位于斜面推头4上端，所述的连接杆5与斜面推头4螺纹相连，所述的放料板6位于连接杆5上端，所述的放料板6与连接板5螺纹相连，所述的避让槽7数量为4件，沿放料板6对称布置，所述的支撑夹紧机构8数量为4件，沿所述支架2对称布置，所述的固定座9位于支架2上端左侧，所述的固定座9与支架2通过螺栓相连，所述的第二气缸10位于固定座9左侧，所述的第二气缸10与固定座9通过螺栓相连，所述的滑动板11位于支架2上端左侧且位于第二气缸10右侧，所述的滑动板11与第二气缸10螺纹相连，所述的滑动板11可以沿支架2左右滑动，所述的支座12位于滑动板11顶部，所述的支座12与滑动板11通过螺栓相连，所述的第一伺服电机13位于支座12上端左侧，所述的第一伺服电机13与支座12通过螺栓相连，所述的第一齿轮14位于第一伺服电机13右侧，所述的第一齿轮14与第一伺服电机13键相连，所述的转轴15贯穿支座12，所述的转轴15与支座12转动相连，所述的第二齿轮16位于第一齿轮14下端且被转轴15贯穿，所述的第二齿轮16与第一齿轮14啮合相连且与转轴15键相连，所述的夹爪气缸17位于转轴15右侧，所述的夹爪气缸17与转轴15通过螺栓相连，所述的自清洗机构18数量为2件，分别与夹爪气缸17的夹爪固连，所述的第二伺服电机19位于箱体1顶部左侧，所述的第二伺服电机19与箱体1通过螺栓相连，所述的丝杠20位于第二伺服电机19右侧且位于箱体1顶部，所述的丝杠20与第二伺服电机19键相连且与箱体1转动相连，所述的丝杠20贯穿进给螺母21，所述的进给螺母21与丝杠20螺纹相连，所述的滑座22位于进给螺母21外侧且位于箱体1顶部，所述的滑座22与进给螺母21通过螺栓相连且与箱体1滑动相连，所述的水箱23位于滑座22下端，所述的水箱23与滑座22通过螺栓相连，所述的针型喷头24位于水箱23下端，所述的针型喷头24与水箱23螺纹相连，所述的箱体1还设有送料门101，所述的送料门101与箱体1铰链相连，所述的箱体1还设有废液盒102，所述的废液盒102位于箱体1底部，所述的废液盒102与箱体1焊接相连，废液盒102用于收集清洗后的废液，所述的废液盒102还设有排污管103，所述的排污管103位于废液盒102外侧，所述的排污管103与废液盒102螺纹相连，排污管103用于将废液排出，所述的支撑夹紧机构8还包括导套801、导杆802、楔形块803、弹簧804、支撑杆805、L形护套806，所述的导套801位于支架2上端，所述的导套801与支架2通过螺栓相连，所述的导杆802贯穿导套801，所述的导杆802可以沿导套801左右滑动，所述的楔形块803位于导杆802外侧且位于支架2上端，所述的楔形块803与导杆802螺纹相连且与支架2通过螺栓相连，所述的弹簧804位于导杆802外侧且位于楔形块803和导套801之间，所述的支撑杆805位于楔形块803上端，所述的支撑杆805与楔形块803焊接相连，所述的L形护套806位于支撑杆805顶部，所述的L形护套护806与支撑杆805粘接相连，4件对称布置的L形护套806组成夹紧定位区域，将硅片精确定位、夹紧，所述的楔形块803还设有滑轨807，所述的滑轨807位于支架2上端且贯穿楔形块803，所述的滑轨807与支架2通过螺栓相连，所述的楔形块803可以沿滑轨807左右滑动，初始状态下，第一气缸3处于伸出状态，斜面推头4的外侧与支撑杆805接触，且放料板6的高度高于支撑杆805的高度，打开送料门101，手动将硅片放置在放料板6上，随后，第一气缸3回程，当斜面推头4与楔形块803接触后，随着第一气缸3的继续回程，4件对称布置的支撑夹紧机构8同时工作，弹簧804复位推动楔形块803沿滑轨807向斜面推头4移动，从而带动支撑杆805移动，进而带动4件对称布置的支撑夹紧机构8收缩合拢，由于放料板6随斜面推头4下移，因此，支撑杆805沿避让槽7上移，直到4件对称布置的支撑杆805将硅片托起，随着斜面推头4的进一步下移，弹簧804进一步复位带动4件对称布置的支撑杆805将硅片夹紧，所述的导杆802还设有限位头808，所述的限位头808与导杆802一体相连，所述的限位头808还设有防撞垫809，所述的防撞垫809与限位头802粘接相连，所述的自清洗机构18还包括连接板1801、设有若干分流孔1804的分流箱1802、垫板1803，所述的连接板1801与夹爪气缸的夹爪固连，所述的分流箱1802位于连接板1801下端，所述的分流箱1802与连接板1801通过螺栓相连，所述的垫板1803位于分流箱1802下端，所述的垫板1803与分流箱1802粘接相连，所述的分流孔1804位于分流箱1802下端，所述的分流箱1802还设有进气管1805，所述的进气管1805位于分流箱1802上端，所述的进气管1805与分流箱1802螺纹相连，经进气管1805向分流箱1802内泵入压缩空气，压缩空气经分流孔1804吹出，由于自清洗机构18安装在夹爪气缸17的夹爪上的，而夹爪对称布置，因此，自清洗机构18也是对称布置，当压缩空气经分流孔1804吹出后，两件自清洗机构18即可相互清洗垫板1803上的灰尘，该硅片双面清洗机，工作时，打开送料门101，手动将硅片放置在放料板6上，随后，第一气缸3带动斜面推头4下移，4件对称布置的支撑夹紧机构8同时工作而合拢将硅片夹紧，第二伺服电机19通过丝杠20带动与进给螺母21固连的滑座22移动，从而带动与水箱23固连的针型喷头24移动，向水箱23内泵入高压的清洗液，清洗液经针型喷头24喷出，从而对硅片上表面清洗，当上表面清洗完成后，第二气缸10推动与滑动板11固连的支座12右移到位后，此时，与夹爪气缸17的下夹爪固连的自清洗机构18伸入避让槽7内，随后，自清洗机构18工作将用于夹持的垫板1803上的灰尘去除，随后，夹爪气缸17带动自清洗机构18将硅片夹紧，随后，第二气缸10复位，同时，第一伺服电机13通过第一齿轮14带动与转轴15固连的第二齿轮16转动设定角度，从而带动夹爪气缸17翻转180°，随后，第二气缸10带动夹爪气缸17前移到位，此时，夹爪气缸17的下夹爪固连的自清洗机构18伸入避让槽7内，夹爪气缸17复位，硅片落在放料板6上，随后，第一气缸3带动斜面推头4下移，4件对称布置的支撑夹紧机构8同时工作而合拢将硅片夹紧，第二伺服电机19通过丝杠20带动与进给螺母21固连的滑座22移动，从而带动与水箱23固连的针型喷头24移动，向水箱23内泵入高压的清洗液，清洗液经针型喷头24喷出，从而对硅片下表面清洗。该装置结构简单，自动将硅片托起、夹紧，硅片夹紧时处于“浮动”状态，使得冲洗均匀，同时，能将硅片翻转180°进行双面清洗，且翻转时不会对硅片造成二次污染，有效提高清洗效率及清洗质量。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种硅片双面清洗机，其特征在于包括箱体、支架、第一气缸、斜面推头、连接杆、放料板、避让槽、支撑夹紧机构、固定座、第二气缸、滑动板、支座、第一伺服电机、第一齿轮、转轴、第二齿轮、夹爪气缸、自清洗机构，第二伺服电机、丝杠、进给螺母、滑座、水箱、针型喷头，所述的支架位于箱体内侧底部，所述的支架与箱体通过螺栓相连，所述的第一气缸位于支架下端右侧，所述的第一气缸与支架通过螺栓相连，所述的斜面推头位于第一气缸上端且贯穿支架，所述的斜面推头与第一气缸螺纹相连，所述的连接杆位于斜面推头上端，所述的连接杆与斜面推头螺纹相连，所述的放料板位于连接杆上端，所述的放料板与连接板螺纹相连，所述的避让槽数量为4件，沿放料板对称布置，所述的支撑夹紧机构数量为4件，沿所述支架对称布置，所述的固定座位于支架上端左侧，所述的固定座与支架通过螺栓相连，所述的第二气缸位于固定座左侧，所述的第二气缸与固定座通过螺栓相连，所述的滑动板位于支架上端左侧且位于第二气缸右侧，所述的滑动板与第二气缸螺纹相连，所述的滑动板可以沿支架左右滑动，所述的支座位于滑动板顶部，所述的支座与滑动板通过螺栓相连，所述的第一伺服电机位于支座上端左侧，所述的第一伺服电机与支座通过螺栓相连，所述的第一齿轮位于第一伺服电机右侧，所述的第一齿轮与第一伺服电机键相连，所述的转轴贯穿支座，所述的转轴与支座转动相连，所述的第二齿轮位于第一齿轮下端且被转轴贯穿，所述的第二齿轮与第一齿轮啮合相连且与转轴键相连，所述的夹爪气缸位于转轴右侧，所述的夹爪气缸与转轴通过螺栓相连，所述的自清洗机构数量为2件，分别与夹爪气缸的夹爪固连，所述的第二伺服电机位于箱体顶部左侧，所述的第二伺服电机与箱体通过螺栓相连，所述的丝杠位于第二伺服电机右侧且位于箱体顶部，所述的丝杠与第二伺服电机键相连且与箱体转动相连，所述的丝杠贯穿进给螺母，所述的进给螺母与丝杠螺纹相连，所述的滑座位于进给螺母外侧且位于箱体顶部，所述的滑座与进给螺母通过螺栓相连且与箱体滑动相连，所述的水箱位于滑座下端，所述的水箱与滑座通过螺栓相连，所述的针型喷头位于水箱下端，所述的针型喷头与水箱螺纹相连；所述的支撑夹紧机构还包括导套、导杆、楔形块、弹簧、支撑杆、L形护套，所述的导套位于支架上端，所述的导套与支架通过螺栓相连，所述的导杆贯穿导套，所述的导杆可以沿导套左右滑动，所述的楔形块位于导杆外侧且位于支架上端，所述的楔形块与导杆螺纹相连且与支架通过螺栓相连，所述的弹簧位于导杆外侧且位于楔形块和导套之间，所述的支撑杆位于楔形块上端，所述的支撑杆与楔形块焊接相连，所述的L形护套位于支撑杆顶部，所述的L形护套护与支撑杆粘接相连；所述的箱体还设有送料门，所述的送料门与箱体铰链相连。

2.如权利要求1所述的硅片双面清洗机，其特征在于所述的箱体还设有废液盒，所述的废液盒位于箱体底部，所述的废液盒与箱体焊接相连。

3.如权利要求2所述的硅片双面清洗机，其特征在于所述的废液盒还设有排污管，所述的排污管位于废液盒外侧，所述的排污管与废液盒螺纹相连。

4.权利要求1所述的硅片双面清洗机，其特征在于所述的楔形块还设有滑轨，所述的滑轨位于支架上端且贯穿楔形块，所述的滑轨与支架通过螺栓相连，所述的楔形块可以沿滑轨左右滑动。

5.如权利要求1所述的硅片双面清洗机，其特征在于所述的导杆还设有限位头，所述的限位头与导杆一体相连。

6.如权利要求5所述的硅片双面清洗机，其特征在于所述的限位头还设有防撞垫，所述的防撞垫与限位头粘接相连。

7.如权利要求1所述的硅片双面清洗机，其特征在于所述的自清洗机构还包括连接板、设有若干分流孔的分流箱、垫板，所述的连接板与夹爪气缸的夹爪固连，所述的分流箱位于连接板下端，所述的分流箱与连接板通过螺栓相连，所述的垫板位于分流箱下端，所述的垫板与分流箱粘接相连，所述的分流孔位于分流箱下端。

8.如权利要求7所述的硅片双面清洗机，其特征在于所述的分流箱还设有进气管，所述的进气管位于分流箱上端，所述的进气管与分流箱螺纹相连。