CN112691968A - 一种真空镀膜加工清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空镀膜加工清洗设备，涉及基片镀膜加工设备技术领域，为解决现有的如何在保证清洗效率的前提下提高基片清洗效果的问题。所述外壳内部的上端固定设置有导轨，所述安装头的下端安装有夹持装置，所述夹持装置的下端设置有基片，所述外壳内部的一侧设置有冲洗腔，所述冲洗腔的一侧设置有超声波清洗腔，所述超声波清洗腔的下端设置有第一清洗槽，所述换能器的下方安装有超声发生器，所述超声波清洗腔的一侧设置有等离子清洗腔，所述等离子清洗腔的下方设置有第二清洗槽，所述第二清洗槽内部的两侧均安装有石墨阴极，所述等离子清洗腔的一侧设置有烘干腔，所述烘干腔的一侧设置有防尘处理腔，所述放卷辊的外部设置有防尘膜。

Description

一种真空镀膜加工清洗设备

技术领域

本发明涉及基片镀膜加工设备技术领域，具体为一种真空镀膜加工清洗设备。

背景技术

真空镀膜是真空应用领域的一个重要方面，它是以真空技术为基础，利用物理或化学方法，并吸收电子束、分子束、离子束、等离子束、射频和磁控等一系列新技术，为科学研究和实际生产提供薄膜制备的一种新工艺。简单地说，在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发或溅射，使其在被涂覆的物体（称基板、基片或基体）上凝固并沉积的方法，称为真空镀膜，真空镀膜技术一般分为两大类，即物理气相沉积（PVD）技术和化学气相沉积（CVD）技术。

然而，影响真空镀膜效果的一个重要因素是镀膜与基片之间的结合力，结合力较低的话易导致镀膜从基片的表面脱落，实践证明，基片表面的净洁度在真空镀膜过程中是影响镀膜与基片结合力强弱的一个重要因素，所以在基片镀膜之前，需要使用清洗设备对其进行清洗，使其表面保持洁净。

但是，现有的基片清洗设备在使用过程中存在一定的缺陷：一、清洗结构较为简单，不能够有效地去除基片表面的附着物；二、清洗过程较为复杂，在对基片进行大批量加工时，整体效率较低，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种真空镀膜加工清洗设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空镀膜加工清洗设备，以解决上述背景技术中提出的如何在保证清洗效率的前提下提高基片清洗效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种真空镀膜加工清洗设备，包括外壳，所述外壳内部的上端固定设置有导轨，且导轨的两端均延伸至外壳的外部，所述导轨的外部滑动安装有滑动块，所述滑动块的下端安装有第一电动推杆，所述第一电动推杆的下端固定设置有安装头，所述安装头的下端安装有夹持装置，所述夹持装置的下端设置有基片，所述外壳内部的一侧设置有冲洗腔，所述冲洗腔的一侧设置有超声波清洗腔，所述超声波清洗腔的下端设置有第一清洗槽，所述第一清洗槽的下端设置有换能器，且换能器设置有三个，所述换能器的下方安装有超声发生器，所述超声波清洗腔的一侧设置有等离子清洗腔，所述等离子清洗腔的下方设置有第二清洗槽，所述第二清洗槽内部的两侧均安装有石墨阴极，所述等离子清洗腔的一侧设置有烘干腔，所述烘干腔的一侧设置有防尘处理腔，所述防尘处理腔的内部转动安装有放卷辊，且放卷辊安装有两个，所述放卷辊的外部设置有防尘膜。

优选的，所述安装头的内部固定安装有第一伺服电机，所述安装头与夹持装置之间设置有连接块，且第一伺服电机的输出端与连接块的上端固定连接，所述连接块与夹持装置的上端通过转轴转动连接，所述夹持装置内部的中间位置处设置有固定座，所述固定座的两侧均转动安装有丝杠，所述夹持装置的两侧均安装有第二伺服电机，且第二伺服电机的输出轴与丝杠的一端通过联轴器传动连接，所述丝杠的外部安装有夹板，且夹板与丝杠通过螺纹配合，所述夹板的内侧与基片相贴合。

优选的，所述冲洗腔内部的两侧均设置有集水管，且集水管设置有两个，所述集水管的一侧均固定安装有清洁液喷头，且清洁液喷头安装有五个，所述集水管的一侧均安装有毛辊，所述毛辊与外壳通过轴承转动连接，所述清洁液喷头与毛辊呈间隔分布。

优选的，所述第一清洗槽的外部均设置有支撑弹簧，支撑弹簧设置有若干个，且第一清洗槽与外壳通过支撑弹簧固定连接，所述第一清洗槽的内部设有水基清洗剂，所述第一清洗槽上端的边缘固定设置有挡板。

优选的，所述第二清洗槽的内部设有电解液。

优选的，所述第一清洗槽和第二清洗槽的一侧均安装有液体浓度传感器，且液体浓度传感器的检测端分别延伸至第一清洗槽和第二清洗槽的内部，所述第一清洗槽和第二清洗槽下端的一侧均设置有排液口，所述第一清洗槽和第二清洗槽下端的另一侧均设置有进液管，所述排液口与进液管的外部均安装有电控阀门，所述第一清洗槽和第二清洗槽的外部均设置有水泵，所述水泵的一端与进液管相连通，且液体浓度传感器与水泵电性连接。

优选的，所述烘干腔内部的两侧均设置有烘干孔，且烘干孔设置有五个，所述烘干腔的底部固定设置有集液盘，所述集液盘的上端呈环形阵列开设有若干丙酮喷头，所述烘干腔的下端设置有储液罐，且储液罐与集液盘通过连接管密封固定。

优选的，所述防尘处理腔的底部设置有输送机构，所述输送机构上端的两侧均转动安装有张力辊，所述放卷辊之间安装有第二电动推杆，且第二电动推杆与外壳通过螺栓固定，所述第二电动推杆的下端固定设置有压板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在外壳的内部分别设置有冲洗腔、超声波清洗腔、等离子清洗腔、烘干腔和防尘处理腔，其中冲洗腔作为预处理区域，能够对基片表面的残留抛光膏进行清理，超声波清洗腔和等离子清洗腔能够进一步将基片表面盲孔中的杂质快速去除，烘干腔能够对经过清洗的基片进行脱水烘干，避免表面残余水分，最后在防尘处理腔将镀膜面贴上薄膜，避免在后续拿取的过程中沾染灰尘，在这一过程中，夹持装置上滑动块与导轨的配合下，能够实现流程化快速处理，一方面减轻了操作负担，另一方面提高了清洗效率。

2、本发明通过在冲洗腔的内部设置有两个清洁液喷头和毛辊，清洁液喷头与毛辊间隔分布，装有基片的夹持装置进入冲洗腔时，清洁液喷头能够对基片喷洒清洁液，同时在电机的驱动下，令毛辊进行高速转动，转动过程中与基片相接触，在摩擦力的作用下将清洁液快速与基片复合，从而将表面的抛光膏进行去除，通过这种方式，能够实现对基片的预处理，令整体保持初步清洁。

3、本发明通过在超声波清洗腔的下方设置有第一清洗槽，经过初步清洗的基片在第一电动推杆的作用下进入至第一清洗槽内部，启动超声发生器，通过换能器，将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液，由于受到超声波的辐射，使槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动，破坏污物与基片表面的吸附，引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，具有清洗洁净度高、清洗速度快的特点，同时在第一清洗槽的外部设置有若干支撑弹簧，支撑弹簧一方面能够提高对第一清洗槽的支撑效果，另一方面能够降低来自第一清洗槽对外壳产生的震动，进而避免对其他组件造成影响。

4、本发明通过在等离子清洗腔的内部设置有第二清洗槽，第二清洗槽的内部装有电解液，经过超声波清洗后的基片在电动推杆与导轨的配合下进入至第二清洗槽，此时基片为阳极，基片与石墨阴极置于电解液槽中，通过直流电产生阳极溶液进行清洗，清洗中的自由电子与气体中的原子和分子碰撞，引发原子、分子的内态变化产生激发离解和电离，所产生的物质的变化发生各种化学反应生成化合物，从而实现对基片的深度化清洗。

5、本发明通过在防尘处理腔的内部设置卷有防尘膜的放卷辊，经过烘干的基片在输送机构的输送下逐渐移动至两个张力辊的下方，启动第二电动推杆，令下端的压板挤压防尘膜接触至基片，随着放卷辊以及输送机构的移动，在压力的作用下将防尘膜贴合在基片的上端，从而避免在后续拿取过程中沾染灰尘的情况。

6、本发明通过在滑动块的下端安装有第一电动推杆，第一电动推杆能够对夹持装置的高度进行调节，从而在清洗的运动过程中灵活控制，同时在安装头的内部安装有第一伺服电机，通过启动第一伺服电机，其输出轴能够带动夹持装置进行转动，一方面能够提高在外壳内部调节的灵活性，另一方面能够在清洗槽中实现位置的变化，提高整体的清洗效果，在对基片进行夹持时，首先将基片放于夹板之间，启动第二伺服电机，在夹板上端与摩擦力的作用下将回转运动转化为直线运动，从而令两个夹板朝中间聚拢，实现对基片的固定。

7、本发明通过在第一清洗槽和第二清洗槽的一侧均安装有液体浓度传感器，通过液体浓度传感器能够对清洗槽内部的化学液体进行浓度的检测，随着清洗数量的不断提高，液体浓度逐渐下降，下降至液体浓度传感器预设值时，开启排液口，对清洗槽内部的液体进行排出，同时开启水泵，对清洗槽内部进行补液，通过这种方式，能够保证超声波清洗腔和等离子清洗腔处于高效的清洗状态，从而提高基片的清洗效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的夹持装置结构示意图；

图3为本发明的冲洗腔内部结构正视图；

图4为本发明的烘干腔内部结构正视图；

图5为本发明的A区域局部放大图；

图6为本发明的防尘膜仰视图。

图中：1、外壳；2、导轨；3、滑动块；4、第一电动推杆；5、安装头；6、夹持装置；7、基片；8、冲洗腔；9、集水管；10、清洁液喷头；11、毛辊；12、超声波清洗腔；13、第一清洗槽；14、换能器；15、超声发生器；16、排液口；17、水泵；18、挡板；19、等离子清洗腔；20、第二清洗槽；21、石墨阴极；22、烘干腔；23、烘干孔；24、集液盘；25、丙酮喷头；26、储液罐；27、防尘处理腔；28、输送机构；29、放卷辊；30、张力辊；31、防尘膜；32、第二电动推杆；33、压板；34、第一伺服电机；35、第二伺服电机；36、丝杠；37、固定座；38、夹板；39、进液管；40、支撑弹簧；41、液体浓度传感器；42、连接块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种真空镀膜加工清洗设备，包括外壳1，外壳1内部的上端固定设置有导轨2，导轨2可使用环形导轨，便于形成循环式连续工作，且导轨2的两端均延伸至外壳1的外部，导轨2的外部滑动安装有滑动块3，滑动块3配合导轨2带动下方的基片7进行移动，滑动块3的下端安装有第一电动推杆4，第一电动推杆4基片7的垂直高度进行调节，第一电动推杆4的下端固定设置有安装头5，安装头5的下端安装有夹持装置6，夹持装置6用于对不同规格的基片进行固定，夹持装置6的下端设置有基片7，外壳1内部的一侧设置有冲洗腔8，冲洗腔8的一侧设置有超声波清洗腔12，超声波清洗腔12的下端设置有第一清洗槽13，第一清洗槽13的下端设置有换能器14，且换能器14设置有三个，换能器14的下方安装有超声发生器15，超声波清洗腔12的一侧设置有等离子清洗腔19，等离子清洗腔19的下方设置有第二清洗槽20，第二清洗槽20内部的两侧均安装有石墨阴极21，等离子清洗腔19的一侧设置有烘干腔22，烘干腔22的一侧设置有防尘处理腔27，防尘处理腔27的内部转动安装有放卷辊29，且放卷辊29安装有两个，放卷辊29的外部设置有防尘膜31，防尘膜31为贴合式，在压力作用下可令下端与接触物相贴合。

进一步，安装头5的内部固定安装有第一伺服电机34，安装头5与夹持装置6之间设置有连接块42，且第一伺服电机34的输出端与连接块42的上端固定连接，连接块42与夹持装置6的上端通过转轴转动连接，夹持装置6内部的中间位置处设置有固定座37，固定座37的两侧均转动安装有丝杠36，夹持装置6的两侧均安装有第二伺服电机35，且第二伺服电机35的输出轴与丝杠36的一端通过联轴器传动连接，丝杠36的外部安装有夹板38，且夹板38与丝杠36通过螺纹配合，夹板38的内侧与基片7相贴合，第一伺服电机34的输出轴能够带动夹持装置6进行转动，一方面能够提高在外壳1内部调节的灵活性，另一方面能够在清洗槽中实现位置的变化，提高整体的清洗效果。

进一步，冲洗腔8内部的两侧均设置有集水管9，且集水管9设置有两个，集水管9的一侧均固定安装有清洁液喷头10，且清洁液喷头10安装有五个，集水管9的一侧均安装有毛辊11，毛辊11与外壳1通过轴承转动连接，清洁液喷头10与毛辊11呈间隔分布，通过这种方式，能够实现对基片7的预处理，令整体保持初步清洁。

进一步，第一清洗槽13的外部均设置有支撑弹簧40，支撑弹簧40设置有若干个，且第一清洗槽13与外壳1通过支撑弹簧40固定连接，第一清洗槽13的内部设有水基清洗剂，第一清洗槽13上端的边缘固定设置有挡板18，支撑弹簧40一方面能够提高对第一清洗槽13的支撑效果，另一方面能够降低来自第一清洗槽13对外壳1产生的震动，进而避免对其他组件造成影响。

进一步，第二清洗槽20的内部设有电解液，通过直流电产生阳极溶液进行清洗，清洗中的自由电子与气体中的原子和分子碰撞，引发原子、分子的内态变化产生激发离解和电离，所产生的物质的变化发生各种化学反应生成化合物，从而实现对基片的深度化清洗。

进一步，第一清洗槽13和第二清洗槽20的一侧均安装有液体浓度传感器41，且液体浓度传感器41的检测端分别延伸至第一清洗槽13和第二清洗槽20的内部，第一清洗槽13和第二清洗槽20下端的一侧均设置有排液口16，第一清洗槽13和第二清洗槽20下端的另一侧均设置有进液管39，排液口16与进液管39的外部均安装有电控阀门，第一清洗槽13和第二清洗槽20的外部均设置有水泵17，水泵17的一端与进液管39相连通，且液体浓度传感器41与水泵17电性连接，通过这种方式，能够保证超声波清洗腔12和等离子清洗腔19处于高效的清洗状态，从而提高基片7的清洗效果。

进一步，烘干腔22内部的两侧均设置有烘干孔23，且烘干孔23设置有五个，烘干腔22的底部固定设置有集液盘24，集液盘24的上端呈环形阵列开设有若干丙酮喷头25，烘干腔22的下端设置有储液罐26，且储液罐26与集液盘24通过连接管密封固定，通过开启加压泵，将储液罐26内部的丙酮通过丙酮喷头25进行喷射，以雾化的形式接触至基片7能够迅速吸收内部的金属液，进而在烘干孔23的持续加热下形成蒸发，令基片7在清洗后保持干燥的状态。

进一步，防尘处理腔27的底部设置有输送机构28，输送机构28上端的两侧均转动安装有张力辊30，放卷辊29之间安装有第二电动推杆32，且第二电动推杆32与外壳1通过螺栓固定，第二电动推杆32的下端固定设置有压板33，随着放卷辊29以及输送机构28的移动，在压力的作用下将防尘膜31贴合在基片7的上端，从而避免在后续拿取过程中沾染灰尘的情况。

工作原理：在对基片7进行夹持时，首先将基片7放于夹板38之间，启动第二伺服电机35，在夹板38上端与摩擦力的作用下将回转运动转化为直线运动，从而令两个夹板38朝中间聚拢，实现对基片7的固定，在滑动块3与导轨2的配合下令基片7进入至外壳1内部的冲洗腔8，清洁液喷头10能够对基片7喷洒清洁液，同时在电机的驱动下，令毛辊11进行高速转动，转动过程中与基片7相接触，在摩擦力的作用下将清洁液快速与基片7复合，从而将表面的抛光膏进行去除，经过初步清洗的基片7在第一电动推杆4的作用下进入至第一清洗槽13内部，启动超声发生器15，通过换能器14，将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液，由于受到超声波的辐射，使槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动，破坏污物与基片表面的吸附，引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对基片7表面进行擦洗，经过超声波清洗后的基片在电动推杆与导轨2的配合下进入至第二清洗槽20，此时基片7为阳极，基片与石墨阴极21置于电解液槽中，通过直流电产生阳极溶液进行清洗，清洗中的自由电子与气体中的原子和分子碰撞，引发原子、分子的内态变化产生激发离解和电离，所产生的物质的变化发生各种化学反应生成化合物，从而实现对基片7的深度化清洗，之后，基片7进入至烘干腔22，通过开启加压泵，将储液罐26内部的丙酮通过丙酮喷头25进行喷射，以雾化的形式接触至基片7能够迅速吸收内部的金属液，进而在烘干孔23的持续加热下形成蒸发，令基片7在清洗后保持干燥的状态，经过烘干的基片7在输送机构28的输送下逐渐移动至两个张力辊30的下方，启动第二电动推杆32，令下端的压板33挤压防尘膜31接触至基片7，随着放卷辊29以及输送机构28的移动，在压力的作用下将防尘膜31贴合在基片7的上端，从而避免在后续拿取过程中沾染灰尘的情况，工作人员可在输送机构28的另一端对基片7进行取出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种真空镀膜加工清洗设备，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）内部的上端固定设置有导轨（2），且导轨（2）的两端均延伸至外壳（1）的外部，所述导轨（2）的外部滑动安装有滑动块（3），所述滑动块（3）的下端安装有第一电动推杆（4），所述第一电动推杆（4）的下端固定设置有安装头（5），所述安装头（5）的下端安装有夹持装置（6），所述夹持装置（6）的下端设置有基片（7），所述外壳（1）内部的一侧设置有冲洗腔（8），所述冲洗腔（8）的一侧设置有超声波清洗腔（12），所述超声波清洗腔（12）的下端设置有第一清洗槽（13），所述第一清洗槽（13）的下端设置有换能器（14），且换能器（14）设置有三个，所述换能器（14）的下方安装有超声发生器（15），所述超声波清洗腔（12）的一侧设置有等离子清洗腔（19），所述等离子清洗腔（19）的下方设置有第二清洗槽（20），所述第二清洗槽（20）内部的两侧均安装有石墨阴极（21），所述等离子清洗腔（19）的一侧设置有烘干腔（22），所述烘干腔（22）的一侧设置有防尘处理腔（27），所述防尘处理腔（27）的内部转动安装有放卷辊（29），且放卷辊（29）安装有两个，所述放卷辊（29）的外部设置有防尘膜（31）。

2.根据权利要求1所述的一种真空镀膜加工清洗设备，其特征在于：所述安装头（5）的内部固定安装有第一伺服电机（34），所述安装头（5）与夹持装置（6）之间设置有连接块（42），且第一伺服电机（34）的输出端与连接块（42）的上端固定连接，所述连接块（42）与夹持装置（6）的上端通过转轴转动连接，所述夹持装置（6）内部的中间位置处设置有固定座（37），所述固定座（37）的两侧均转动安装有丝杠（36），所述夹持装置（6）的两侧均安装有第二伺服电机（35），且第二伺服电机（35）的输出轴与丝杠（36）的一端通过联轴器传动连接，所述丝杠（36）的外部安装有夹板（38），且夹板（38）与丝杠（36）通过螺纹配合，所述夹板（38）的内侧与基片（7）相贴合。

3.根据权利要求1所述的一种真空镀膜加工清洗设备，其特征在于：所述冲洗腔（8）内部的两侧均设置有集水管（9），且集水管（9）设置有两个，所述集水管（9）的一侧均固定安装有清洁液喷头（10），且清洁液喷头（10）安装有五个，所述集水管（9）的一侧均安装有毛辊（11），所述毛辊（11）与外壳（1）通过轴承转动连接，所述清洁液喷头（10）与毛辊（11）呈间隔分布。

4.根据权利要求1所述的一种真空镀膜加工清洗设备，其特征在于：所述第一清洗槽（13）的外部均设置有支撑弹簧（40），支撑弹簧（40）设置有若干个，且第一清洗槽（13）与外壳（1）通过支撑弹簧（40）固定连接，所述第一清洗槽（13）的内部设有水基清洗剂，所述第一清洗槽（13）上端的边缘固定设置有挡板（18）。

5.根据权利要求1所述的一种真空镀膜加工清洗设备，其特征在于：所述第二清洗槽（20）的内部设有电解液。

6.根据权利要求1所述的一种真空镀膜加工清洗设备，其特征在于：所述第一清洗槽（13）和第二清洗槽（20）的一侧均安装有液体浓度传感器（41），且液体浓度传感器（41）的检测端分别延伸至第一清洗槽（13）和第二清洗槽（20）的内部，所述第一清洗槽（13）和第二清洗槽（20）下端的一侧均设置有排液口（16），所述第一清洗槽（13）和第二清洗槽（20）下端的另一侧均设置有进液管（39），所述排液口（16）与进液管（39）的外部均安装有电控阀门，所述第一清洗槽（13）和第二清洗槽（20）的外部均设置有水泵（17），所述水泵（17）的一端与进液管（39）相连通，且液体浓度传感器（41）与水泵（17）电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种真空镀膜加工清洗设备，其特征在于：所述烘干腔（22）内部的两侧均设置有烘干孔（23），且烘干孔（23）设置有五个，所述烘干腔（22）的底部固定设置有集液盘（24），所述集液盘（24）的上端呈环形阵列开设有若干丙酮喷头（25），所述烘干腔（22）的下端设置有储液罐（26），且储液罐（26）与集液盘（24）通过连接管密封固定。

8.根据权利要求1所述的一种真空镀膜加工清洗设备，其特征在于：所述防尘处理腔（27）的底部设置有输送机构（28），所述输送机构（28）上端的两侧均转动安装有张力辊（30），所述放卷辊（29）之间安装有第二电动推杆（32），且第二电动推杆（32）与外壳（1）通过螺栓固定，所述第二电动推杆（32）的下端固定设置有压板（33）。

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