CN108889702B - 一种双工位晶片清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双工位晶片清洗机，属于半导体清洗设备技术领域，包括架体，架体上设有两组左右镜像设置清洗工位；位于架体左端的清洗工位包括若干一字排列的顶端设有开口的清洗槽、清洗篮放置台，清洗槽的左侧设有纵向往复运动装置，纵向往复运动装置上设有垂向往复运动装置，垂向往复运动装置的顶端上安装有抓取装置，抓取装置包括支架，支架上横向安装有两可沿其中轴线旋转的旋转悬臂及可控制两旋转悬臂同时反向旋转的旋转驱动装置，各旋转悬臂的远离垂向往复运动装置端连接有若干挂钩，两旋转悬臂的中点位于同一纵向直线上的两挂钩形成一挂钩对。本发明清洗机具有清洗高效，占地面积小的特点。

Description

一种双工位晶片清洗机

技术领域

本发明涉及半导体、光伏、LED等行业的硅/晶片清洗设备，尤其涉及硅/晶片的双工位晶片清洗机。

背景技术

半导体行业中晶元、光伏行业中的硅片以及LED行业的蓝宝石晶片等在制造过程中都必须经过清洗工序，以清除硅/晶片表面的金属离子污染、有机物污染或颗粒物污染，其清洗过程是在专门的多槽式清洗中进行的。

上述的多槽式清洗机一般主要由设置于机架上的清洗槽、清洗液管路系统、超声波系统、加热系统、清洗抛动装置，以及清洗篮输送系统和电控部分构成，需要清洗的硅/晶片通常是放置在专用的硅片篮内，为了提高清洗效率，通常清洗机都是配备有清洗母篮，清洗时将数个硅片篮放置在一个母篮内，由清洗篮输送系统将清洗母篮逐个输送至各清洗槽中，从而对清洗母篮中各硅片篮内的硅/晶片进行清洗。

利用清洗母篮承载硅片篮进行清洗，一次可以清洗多个硅片篮，明显提高了清洗机的工作效率，但一台清洗机通常都有十多个工位，加上周转所需要的数量，一台清洗机会需要至少二十个清洗母篮，并且清洗母篮需要耐清洗用化学液的腐蚀，一般的金属材料无法使用，需要使用耐化学液的工程塑料，清洗母篮的制造加工需要专业设备，故清洗母篮的成本会较高，另外，清洗母篮在使用过程中在上料端装篮，清洗完成后取出清洗母篮中的硅片篮，空的清洗母篮需要连续不断地回送至上料端再次装载硅片篮，用工多，工作量大，还容易造成清洗母篮的损坏进而影响正常生产。

公开号为CN203664250U的专利公开了一种无母篮清洗机，包括机架、安装于机架上的清洗槽和机械手，所述机械手的悬臂位于清洗槽的上方，在悬臂上滑动支承有两运动方向相反的抓取钩座，各抓取钩座均固定设置有硅片篮抓取钩，所述清洗槽内设置有硅片篮托盘。该无母篮清洗机不仅可以在每一工位同时进行数个硅片篮的清洗，具有较高的生产效率，而且无需清洗母篮，减少用工，降低使用成本。但是该技术方案的无母篮清洗机存在如下不足：只有纵向只有一个工位；在悬臂上滑动支承有两运动方向相反的抓取钩座，各抓取钩座均固定设置有硅片篮抓取钩，在各清洗槽的上方有多种构件做动作，其摩擦产生极小的微粒极有可能落入清洗栏中进而造成对清洗物的污染；两抓取钩座通过各自气缸驱动，其传动组件构造复杂，抓取精度低。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种双工位晶片清洗机，其具有占地空间小、检修方便、清洗效率高、不易污染清洗物的特点。

本发明采用的技术方案如下。

一种双工位晶片清洗机，包括架体，架体上设有两组清洗工位。

位于架体左端的清洗工位包括若干一字排列的顶端设有开口的清洗槽，最后方的清洗槽的后侧和/或最前方的清洗槽的前侧设有清洗篮放置台，清洗篮放置台上设有清洗篮定位槽；清洗槽的左侧设有纵向往复运动装置，纵向往复运动装置上设有垂向往复运动装置，垂向往复运动装置的顶端上安装有抓取装置，抓取装置包括支架，支架上横向安装有两可沿其中轴线旋转的旋转悬臂及可控制两旋转悬臂同时反向旋转的旋转驱动装置，各旋转悬臂的远离垂向往复运动装置端连接有若干挂钩，两旋转悬臂的中点位于同一纵向直线上的两挂钩形成一挂钩对；旋转悬臂的各挂钩对在纵向往复运动装置、垂向往复运动装置、旋转驱动装置的作用下，可将清洗篮放置台上的清洗篮抓起并放入各清洗槽内清洗并在清洗完成后将清洗篮放置到清洗篮放置台上。

位于架体右端的清洗工位与架体左端的清洗工位结构相同且与位于架体右端的清洗工位左右镜像设置。

作为优选技术方案，两旋转悬臂通过各通过若干轴承安装在支架上；支架上两旋转悬臂之间垂直向安装有可伸缩装置，可伸缩装置的顶端铰接有两翅板并通过两翅板分别与两旋转悬臂的径向外周表面相连。采用这一技术方案，可伸缩装置的伸缩，可以精确控制两旋转悬臂同时反向旋转。

作为优选技术方案，两翅板均纵向设置且不再同一平面内，可伸缩装置设置在两翅板之间，可伸缩装置的顶端连接有纵板，纵板的前端、后端各通过连接横板分别于两翅板的远离与其连接的旋转悬臂端铰接。采用这一技术方案，通过垂直运动控制旋转运动，成本低且可以精确控制两旋转悬臂同时反向旋转。

作为优选技术方案，各翅板的远离与其连接的旋转悬臂端设有U型开口或长边与翅板的长边平行的长条通孔，各翅板的U型开口的开口方向朝向各翅板的不与其连接的旋转悬臂端，连接横板上设有可在与其连接的翅板的U型开口或长条通孔内运行的横向轴。采用这一技术方案，通过垂直运动控制旋转运动，成本低且可以精确控制两旋转悬臂同时反向旋转。

作为优选技术方案，所述旋转驱动装置包括支架，两旋转悬臂通过各通过轴承安装在支架上；两旋转悬臂上各安装有中轴线与其中轴线重合的联动齿轮，两旋转悬臂的联动齿轮相互啮合；支架上垂直向安装有可伸缩装置，可伸缩装置的顶端铰接有一翅板并通过该翅板与两旋转悬臂中的一旋转悬臂的径向外周表面相连。采用这一技术方案，通过垂直运动控制旋转运动，成本低且可以精确控制两旋转悬臂同时反向旋转。

作为优选技术方案，翅板的远离与其连接的旋转悬臂端设有U型开口或长边与翅板的长边平行的长条通孔，各翅板的U型开口的开口方向朝向各翅板的不与其连接的旋转悬臂端，可伸缩装置上设有可在与其连接的翅板的U型开口或长条通孔内运行的横向轴。采用这一技术方案，通过垂直运动控制旋转运动，成本低且可以精确控制两旋转悬臂同时反向旋转。

作为优选技术方案，支架上设有防护罩。

作为优选技术方案，纵向往复运动装置为传动带，设置在垂向往复运动装置的顶面上；

或者，纵向往复运动装置包括纵向导轨副，垂向往复运动装置安装子在纵向导轨副的滑块上，纵向导轨副上设有滑块驱动装置。

垂向往复运动装置为电推杆或升降气缸。

所述可伸缩装置为电推杆或升降气缸。

作为优选技术方案，所述挂钩呈开口向上的“凵”字形且挂钩且挂钩所在平面与其连接的旋转悬臂在同一平面内；所述清洗篮的前后两端设有挂耳。

作为优选技术方案，架体上设有的密封罩，密封罩上设有引风机；密封罩的清洗篮放置台侧设有用于清洗篮进出的活动门。

本发明的有益效果是：两旋转悬臂位于清洗槽的上方，当两旋转悬臂同时反向旋转时，两挂钩的底端相互靠近/远离，可以抓取/放开清洗篮，旋转悬臂的各挂钩对在纵向往复运动装置、垂向往复运动装置、旋转驱动装置的作用下，可将清洗篮放置台上的清洗篮抓起并放入各清洗槽内清洗并在清洗完成后将清洗篮放置到清洗篮放置台上。由于两旋转悬臂与挂钩固定连接，挂钩的运动驱动不在旋转悬臂上，所以在各清洗槽的上方没有多种做动作的构件，不会有小微粒落入清洗栏中。通过垂直运动控制旋转运动，成本低且可以精确控制两旋转悬臂同时反向旋转，抓取效果好且便于维持抓取姿势。位于架体右端的清洗工位与架体左端的清洗工位结构相同且与位于架体右端的清洗工位左右镜像设置，各工位的纵向往复运动装置、垂向往复运动装置、旋转驱动装置均位于架体的左右两侧，其电路或气路布设方便且便于检修，采用双工位设置，采用一套控制系统、供气系统、供热系统，即可实现清洗效率提高一倍且可极大节省空间。

附图说明

图1是本发明双工位晶片清洗机一较佳实施例的结构透视图。

图2是图1的A部分的局部放大图。

图3是图1的B部分的局部放大图。

图4是图1的C部分的局部放大图。

图5是防护罩的结构示意图。

图6是图1所示本发明双工位晶片清洗机的抓取装置结构示意图。

图7是图6的D部分的局部放大图。

图8是图6的E部分的局部放大图。

图9是图8的F部分的局部放大图。

图10是清洗篮的结构示意图。

图11是图1所示发明双工位晶片清洗机的架体的结构示意图。

图12是本发明双工位晶片清洗机的一种抓取装置结构示意图。

图13是图12的G部分的局部放大图。

图14是图13的H部分的局部放大图。

图15是本发明双工位晶片清洗机的一种抓取装置结构示意图。

其中：架体-1；密封罩-11；引风机-12；活动门-13；电控装置-14；观察窗-15；检修门-16；清洗工位-2；清洗槽-3；清洗篮支架-31；清洗篮放置台-4；纵向往复运动装置-5；垂向往复运动装置-6；抓取装置-7；支架-71；旋转悬臂-72；挂钩-73；轴承-74；可伸缩装置-75；翅板-76；纵板-77；连接横板-78；U型开口-79；长条通孔-710；横向轴-711；联动齿轮-712；防护罩-713；挂钩高度调节装置-714；挂钩架-715；清洗篮-8。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对发明作进一步说明。

实施例1。如图1-11所示，一种双工位晶片清洗机，包括架体1，架体1上设有两组清洗工位2。

位于架体1左端的清洗工位2包括若干一字排列的顶端设有开口的清洗槽3，最前方的清洗槽3的前侧设有清洗篮放置台4，清洗篮放置台4上设有清洗篮定位槽41；清洗槽3的左侧设有纵向往复运动装置5，纵向往复运动装置5上设有垂向往复运动装置6，垂向往复运动装置6的顶端上安装有抓取装置7，抓取装置7包括支架71，支架71上横向安装有两可沿其中轴线旋转的旋转悬臂72及可控制两旋转悬臂72同时反向旋转的旋转驱动装置，各旋转悬臂72的远离垂向往复运动装置6端连接有若干挂钩73，两旋转悬臂72的中点位于同一纵向直线上的两挂钩73形成一挂钩对；旋转悬臂72的各挂钩对在纵向往复运动装置5、垂向往复运动装置6、旋转驱动装置的作用下，可将清洗篮放置台4上的清洗篮8抓起并放入各清洗槽3内清洗并在清洗完成后将清洗篮8放置到清洗篮放置台4上。

位于架体1右端的清洗工位2与架体1左端的清洗工位2结构相同且与位于架体1右端的清洗工位2沿一纵面左右镜像设置。

两旋转悬臂72位于清洗槽的上方，当两旋转悬臂72同时反向旋转时，两挂钩73的底端相互靠近/远离，可以抓取/放开清洗篮，旋转悬臂72的各挂钩对在纵向往复运动装置5、垂向往复运动装置6、旋转驱动装置的作用下，可将清洗篮放置台4上的清洗篮8抓起并放入各清洗槽3内清洗并在清洗完成后将清洗篮8放置到清洗篮放置台4上。由于两旋转悬臂72与挂钩73固定连接，挂钩73的运动驱动不在旋转悬臂72上，所以在各清洗槽的上方没有多种做动作的构件，不会有小微粒落入清洗栏中。位于架体1右端的清洗工位2与架体1左端的清洗工位2结构相同且与位于架体1右端的清洗工位2左右镜像设置，各工位的纵向往复运动装置5、垂向往复运动装置6、旋转驱动装置均位于架体的左右两侧，其电路或气路布设方便且便于检修，采用双工位设置，采用一套控制系统、供气系统、供热系统，即可实现清洗效率提高一倍且可极大节省空间。

两旋转悬臂72通过各通过若干轴承74安装在支架71上；支架71上两旋转悬臂72之间垂直向安装有可伸缩装置75，可伸缩装置75的顶端铰接有两翅板76并通过两翅板76分别与两旋转悬臂72的径向外周表面相连。采用这一技术方案，可伸缩装置75的伸缩，可以精确控制两旋转悬臂72同时反向旋转。

两翅板76均纵向设置且不再同一平面内，可伸缩装置75设置在两翅板76之间，可伸缩装置75的顶端连接有纵板77，纵板77的前端、后端各通过连接横板78分别于两翅板76的远离与其连接的旋转悬臂72端铰接。采用这一技术方案，可以精确控制两旋转悬臂72同时反向旋转。

各翅板76的远离与其连接的旋转悬臂72端设有U型开口79，各翅板76的U型开口79的开口方向朝向各翅板76的不与其连接的旋转悬臂72端，连接横板78上设有可在与其连接的翅板76的U型开口79内运行的横向轴711。

支架71上设有防护罩713。

本实施例中，所述每旋转悬臂72均设置有两挂钩对，每一抓取钩对可以抓取一清洗篮，当然，每旋转悬臂72的挂钩对也可以是一个、三个或三个以上。

纵向往复运动装置5为传动带，设置在垂向往复运动装置6的顶面上。

垂向往复运动装置6为电推杆或升降气缸。

所述可伸缩装置75为电推杆或升降气缸。

所述挂钩73呈开口向上的“凵”字形且挂钩73且挂钩所在平面与其连接的旋转悬臂72在同一平面内；所述清洗篮8的前后两端设有挂耳81。

架体1上设有的密封罩11，密封罩上设有引风机12；密封罩的清洗篮放置台4侧设有用于清洗篮8进出的活动门13。

清洗槽3内设有清洗篮支架31。

所述挂钩73通过挂钩架715与旋转悬臂72相连，挂钩架715上设有挂钩高度调节装置714。挂钩63包括金属材料制成的挂钩本体及包覆在挂钩本体外表面的塑料膜。所述挂钩高度调节装置714为设置在挂钩架715上的若干螺钉孔，挂钩73通过连接螺钉连接在挂钩架715的螺钉孔上。

挂钩63包括金属材料制成的挂钩本体及包覆在挂钩本体外表面的塑料膜。

实施例2。如图12-14所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述旋转驱动装置包括支架71，两旋转悬臂72通过各通过轴承74安装在支架71上；两旋转悬臂72上各安装有中轴线与其中轴线重合的联动齿轮712，两旋转悬臂72的联动齿轮712相互啮合；支架71上垂直向安装有可伸缩装置75，可伸缩装置75的顶端铰接有一翅板76并通过该翅板76与两旋转悬臂72中的一旋转悬臂72的径向外周表面相连。

翅板76的远离与其连接的旋转悬臂72端设有长边与翅板76的长边平行的长条通孔710，可伸缩装置75上设有可在与其连接的翅板76的长条通孔710内运行的横向轴711。

实施例3。如图15所示，本实施例与实施例1的不同在于：各翅板76的远离与其连接的旋转悬臂72端设长边与翅板76的长边平行的长条通孔710，连接横板78上设有可在与其连接的翅板76的长条通孔710内运行的横向轴711。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种双工位晶片清洗机，包括架体（1），其特征在于：架体（1）上设有两组清洗工位（2）；

位于架体（1）左端的清洗工位（2）包括若干一字排列的顶端设有开口的清洗槽（3），最后方的清洗槽（3）的后侧和/或最前方的清洗槽（3）的前侧设有清洗篮放置台（4），清洗篮放置台（4）上设有清洗篮定位槽（41）；清洗槽（3）的左侧设有纵向往复运动装置（5），纵向往复运动装置（5）上设有垂向往复运动装置（6），垂向往复运动装置（6）的顶端上安装有抓取装置（7），抓取装置（7）包括支架（71），支架（71）上横向安装有两可沿其中轴线旋转的旋转悬臂（72）及可控制两旋转悬臂（72）同时反向旋转的旋转驱动装置，各旋转悬臂（72）的远离垂向往复运动装置（6）端连接有若干挂钩（73），两旋转悬臂（72）的中点位于同一纵向直线上的两挂钩（73）形成一挂钩对；旋转悬臂（72）的各挂钩对在纵向往复运动装置（5）、垂向往复运动装置（6）、旋转驱动装置的作用下，可将清洗篮放置台（4）上的清洗篮（8）抓起并放入各清洗槽（3）内清洗并在清洗完成后将清洗篮（8）放置到清洗篮放置台（4）上；

位于架体（1）右端的清洗工位（2）与架体（1）左端的清洗工位（2）结构相同且与位于架体（1）右端的清洗工位（2）左右镜像设置；

所述挂钩（73）呈开口向上的“凵”字形且挂钩（73）所在平面与其连接的旋转悬臂（72）在同一平面内；所述清洗篮（8）的前后两端设有挂耳（81）；

架体（1）上设有的密封罩（11），密封罩上设有引风机（12）；密封罩的清洗篮放置台（4）侧设有用于清洗篮（8）进出的活动门（13）。

2.如权利要求1所述的一种双工位晶片清洗机，其特征在于：两旋转悬臂（72）各通过若干轴承（74）安装在支架（71）上；支架（71）上两旋转悬臂（72）之间垂直向安装有可伸缩装置（75），可伸缩装置（75）的顶端铰接有两翅板（76）并通过两翅板（76）分别与两旋转悬臂（72）的径向外周表面相连。

3.如权利要求2所述的一种双工位晶片清洗机，其特征在于：两翅板（76）均纵向设置且不再同一平面内，可伸缩装置（75）设置在两翅板（76）之间，可伸缩装置（75）的顶端连接有纵板（77），纵板（77）的前端、后端各通过连接横板（78）分别于两翅板（76）的远离与其连接的旋转悬臂（72）端铰接。

4.如权利要求3所述的一种双工位晶片清洗机，其特征在于：各翅板（76）的远离与其连接的旋转悬臂（72）端设有U型开口（79）或长边与翅板（76）的长边平行的长条通孔（710），各翅板（76）的U型开口（79）的开口方向朝向各翅板（76）的不与其连接的旋转悬臂（72）端，连接横板（78）上设有可在与其连接的翅板（76）的U型开口（79）或长条通孔（710）内运行的横向轴（711）。

5.如权利要求1所述的一种双工位晶片清洗机，其特征在于：所述旋转驱动装置包括支架（71），两旋转悬臂（72）各通过轴承（74）安装在支架（71）上；两旋转悬臂（72）上各安装有中轴线与其中轴线重合的联动齿轮（712），两旋转悬臂（72）的联动齿轮（712）相互啮合；支架（71）上垂直向安装有可伸缩装置（75），可伸缩装置（75）的顶端铰接有一翅板（76）并通过该翅板（76）与两旋转悬臂（72）中的一旋转悬臂（72）的径向外周表面相连。

6.如权利要求5所述的一种双工位晶片清洗机，其特征在于：翅板（76）的远离与其连接的旋转悬臂（72）端设有U型开口（79）或长边与翅板（76）的长边平行的长条通孔（710），各翅板（76）的U型开口（79）的开口方向朝向各翅板（76）的不与其连接的旋转悬臂（72）端，可伸缩装置（75）上设有可在与其连接的翅板（76）的U型开口（79）或长条通孔（710）内运行的横向轴（711）。

7.如权利要求1所述的一种双工位晶片清洗机，其特征在于：支架（71）上设有防护罩（713）。

8.如权利要求3或5所述的一种双工位晶片清洗机，其特征在于：纵向往复运动装置（5）为传动带，设置在垂向往复运动装置（6）的顶面上；

或者，纵向往复运动装置（5）包括纵向导轨副，垂向往复运动装置（6）安装在纵向导轨副的滑块上，纵向导轨副上设有滑块驱动装置；

垂向往复运动装置（6）为电推杆或升降气缸；

所述可伸缩装置（75）为电推杆或升降气缸。