CN115415245A

CN115415245A - 一种超声波基板清洁冷却装置

Info

Publication number: CN115415245A
Application number: CN202211083333.6A
Authority: CN
Inventors: 马威
Original assignee: Herman Semiconductor Technology Shenzhen Co ltd
Current assignee: Herman Semiconductor Technology Shenzhen Co ltd
Priority date: 2022-09-06
Filing date: 2022-09-06
Publication date: 2022-12-02

Abstract

本发明实施例提供一种超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，包括：传送机台，传送机台用于运输显示基板；第一超声波清洁头，设置在传送机台上方，用于冷却并清洁热制工艺后的显示基板；冷却装置，设置在向超声波清洁头传输压缩气体的供气管路上，冷却装置用于对压缩气体进行冷却；采用超声波清洁头能够同时实现对烘烤后的高温显示基板清洁和降温的双重效果，可提升设备的集成度、工艺处理效率和产品良率。

Description

一种超声波基板清洁冷却装置

【技术领域】

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及用于烘烤制程工艺后的一种超声波基板清洁冷却装置。

【背景技术】

在液晶显示、有机发光显示、Mini/Micro LED等相关显示设备的显示基板制作的多段工艺中均包括高温烘烤制程；例如在Mini LED显示基板的封装工艺当中，当LED芯片焊接完成后，需要通过围坝胶并固化，之后再印刷填充胶并固化。在上述固化过程中，通常需要采用烘烤工艺进行固化；如图1所示，图1为现有技术中包含高温烘烤制程的部分工段流程示意图；烘烤制程通常包括初烤01和长烤02两个阶段，在初烤01阶段，初烤温度约110～125℃，时间约为0.5小时；在长烤02阶段，长烤温度约125℃，时间约为6～8小时；经过上述烘烤阶段后，显示基板的温度很高，必须先经过冷却制程03、将显示基板的温度降至≤40℃时方可进入下一段工艺04；现有技术中，行业内常规做法是在烘烤炉后安装冷却装置04，利用水冷或风冷的方式来达到给显示基板的降温目的。

但由于高温烘烤过程可能产生掉落的结晶物、微尘颗粒等杂质粒子，而且现有设计中的风冷降温过程中也会因气流造成显示基板被杂质粒子污染；如果将被污染的显示基板直接传送至下段工艺04中，将会对最终的产品造成影响，导致产品良率损失。但如果要避免该杂质粒子的影响，现有工艺中会在进入下段工艺04之间增加清洁工段，用于对高温烘烤工段引入的杂质粒子进行清扫05；但这不仅会增加整个烘烤工段的结构复杂度，还会增加工艺成本。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，包括：传送机台，传送机台用于运输显示基板；

第一超声波清洁头，设置在传送机台上方，用于冷却并清洁热制工艺后的显示基板；

冷却装置，设置在向超声波清洁头传输压缩气体的供气管路上，冷却装置用于对压缩气体进行冷却。

进一步可选地，第一超声波清洁头包括第一腔体、第二腔体和第三腔体，第一腔体设置在第二腔体和第三腔体之间；

第一腔体包括进气口、正压气腔和喷气口，进气口与供气管路连通，喷气口朝向传送机台；

第二腔体包括第一负压吸气口，第三腔体包括第二负压吸气口，第一负压吸气口和第二负压吸气口朝向传送机台、且位于喷气口的相对两侧。

进一步可选地，沿显示基板传输方向上，第二腔体位于第一腔体远离第三腔体一侧；第一负压吸气口的朝向与显示基板传输方向负相交，第二负压吸气口的朝向与显示基板传输方向正相交。

进一步可选地，第二腔体和第三腔体分别通过第一连接管路与抽气单元连通，抽气单元为第二腔体和第三腔体提供负压。

进一步可选地，包括超声波振荡产生件，超声波振荡产生件与设置在第一腔体内、用于对第一腔体内的压缩气体的气流发生振荡。

进一步可选地，包括第二超声波清洁头，位于传送机台的下方、用于对显示基板的背面进行冷却和清洁。

进一步可选地，传送机台包括由多个滚轮组成的第一滚轮组，第一滚轮组形成承载显示基板的平台。

进一步可选地，包括滚轮清洁件，滚轮清洁件位于传送机台下方、并与滚轮表面接触。

进一步可选地，包括接地组件，接地组件与滚轮清洁件连接。

进一步可选地，包括废气处理装置、供气单元、冷却媒介单元，废气处理装置与抽气组件连通，供气单元通过供气管路与第一超声波清洁头连通，冷却媒介单元与冷却装置连通。

本发明实施例通过在显示基板烘烤工段后设置超声波清洁冷却装置，一方面，从超声波清洁头输出的压缩空气薄片吹扫到显示基板表面，可以对显示基板表面的杂质粒子进行清扫，从而减少由于杂质残留而导致的显示基板处理不良；而且，由于该清洁装置是利用超声共振的气流对显示基板表面进行吹扫，不与待清洗的显示基板直接接触，避免产品产生其他不良。另一方面，采用冷却装置提前对压缩空气进行冷却，使得吹扫到显示基板表面的压缩气体能够对烘烤后的高温显示基板进行同步冷却降温；因此采用本发明提供的超声波清洁头，能够同时实现对烘烤后的高温显示基板达到清洁和降温的双重效果，不仅能够提升设备的集成度、降低成本，而且可以缩短生产线长度、提升工艺处理效率，同时可提升产品良率。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术中包含高温烘烤制程的部分工段流程示意图；

图2为本发明提供的一种包含高温烘烤制程的部分工段流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种超声波基板清洁冷却装置示意图；

图4是图3所示Q区域的一种局部放大结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种超声波基板清洁冷却装置示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种超声波基板清洁冷却装置示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种超声波基板清洁冷却装置示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本说明书的描述中，需要理解的是，本发明权利要求及实施例所描述的“基本上”、“近似”、“大约”、“约”、“大致”“大体上”等词语，是指在合理的工艺操作范围内或者公差范围内，可以大体上认同的，而不是一个精确值。

本发明实施例提供了用于显示领域中的高温烘烤制程后的基板清洁冷却处理装置，用于解决显示基板经高温烘烤过程在显示基板表面引入的杂质粒子，同时对高温显示基板进行同步降温，提升装置集成度的同时，降低处理装置的整体工艺长度，提升作业效率。

图2为本发明提供的一种包含高温烘烤制程的部分工段流程示意图；如图2所示，本发明实施例中通过在烘烤制程工艺01/02之后，设置一集成有冷却和清洁双重功能的清洁&冷却装置03，以此取代现有设计中要分别设置冷却工序和清扫工序的生产线流程。图3是本发明实施例提供的一种超声波基板清洁冷却装置示意图；图4是图3所示Q区域的一种局部放大结构示意图；如图3～图4所示，超声波基板清洁冷却装置100，包括：传送机台2，传送机台2用于运输显示基板1；第一超声波清洁头31，设置在传送机台2上方，用于冷却并清洁热制工艺后的显示基板1；冷却装置4，设置在向第一超声波清洁头31传输压缩气体的供气管路61上，冷却装置4用于对压缩气体进行冷却。

具体地，如图3所示，超声波基板清洁冷却装置100对用于制造显示装置的显示基板1进行处理；需要说明的是，显示装置的类型包括但不限于液晶显示、有机发光显示、Mini/Micro LED等。显示基板1包含但不限于使用在薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)的阵列基板(array substrate)中，以应用于例如LCD、AMOLED、Mini/Micro LED器件中的各组成部件。超声波基板清洁冷却装置包括传送机台2，传送机台2用于放置待处理的显示基板1；

进一步可选地，传送机台2包括由多个滚轮21组成的第一滚轮组22，第一滚轮组22形成承载显示基板1的平台，第一滚轮组22中的滚轮21的定向转动和实现位于其上方的显示基板1的传输，实现批量流水化作业；更进一步，滚轮21还可与外部机械控制系统或微机控制系统连接，实现更为便宜的控制和调节。

请继续参阅图3，超声波基板清洁冷却装置100还包括位于传送机台2上方的超声波清洁头3/31，超声波清洁头3/31与压缩空气供气管路61连通，接收清洁干燥的压缩气体(Clean Dry Air/CDA)；在压缩空气的的供气管路61上，设置有冷却装置4，该冷却装置4对经过的压缩空气CDA进行快速冷却，这样经超声波清洁头3/31吹至显示基板1上的空气为冷却的。如此设置，一方面，从超声波清洁头3输出的压缩空气薄片吹扫到显示基板1表面，可以对显示基板1表面的杂质粒子11进行清扫，从而减少由于杂质残留而导致的显示基板1处理不良；而且，由于该清洁装置是利用超声共振的气流对显示基板1表面进行吹扫，不与显示基板1直接接触，避免产品产生其他不良。另一方面，采用冷却装置4提前对压缩空气进行冷却，使得吹扫到显示基板1表面的压缩气体能够对烘烤后的高温显示基板1进行同步冷却降温；因此采用本发明提供的超声波清洁头3/31，能够同时实现对烘烤后的高温显示基板1达到清洁和降温的双重效果，不仅能够提升设备的集成度、降低成本，而且可以缩短生产线长度、提升工艺处理效率，同时可提升产品良率。

进一步可选地，请继续参阅图3。超声波基板清洁冷却装置100还包括供气单元6和冷却媒介单元7，供气单元6通过供气管路61与第一超声波清洁头3/31连通，冷却媒介单元7与冷却装置4连通。

具体地，如图3所示，供气单元6可以为厂务端的CDA供气设备，供气管路61的一端与CDA供气设备6连通另一端连接至超声波清洁头3/31；为控制具体的气体提供流量和流通速度，进而调节显示基板1清扫冷却的具体需求，可以在供气管路61上设置气流控制件62，该气流控制件62能调节气体流速和流量。冷却装置4在对CDA进行冷却时，可以采用的冷却媒介如氟利昂、烷烃、氨气、二氧化碳等；冷却媒介可通过冷却媒介单元7提供，具体地，冷却媒介单元7可以为容纳有冷却媒介的高压气瓶。

可选地，第一超声波清洁头31包括第一腔体301、第一腔体302和第三腔体303，第一腔体301设置在第一腔体302和第三腔体303之间；第一腔体301包括进气口301a、正压气腔体和喷气口301b，进气口301a与供气管路61连通，喷气口301b朝向传送机台2；第二腔体302包括第一负压吸气口302a，第三腔体303包括第一负压吸气口302a和第二负压吸气口303a朝向传送机台2、且位于喷气口301b的相对两侧。

具体地，如图4所示，超声波清洁头3/31包括三个腔室301、302、303，位于中间的为正压力腔301，两侧的为负压气腔302、303，正压力腔301包括进气口301a和喷气口301b，进气口301a与CDA压缩空气连通，喷气口301b向下朝向传送机台2上放置的显示基板1。更进一步地，喷气口301b可以为细缝类气刀口，气刀口的出口缝隙较小，如此设置，可以提高经喷气口301b传出的气体压强，进而能提升CDA气体对显示基板1上杂质粒子11的冲击力度，使得杂质粒子11脱离显示基板1的表面。位于两侧的负压气腔302、303分别包括第一负压吸气口302a和第二负压吸气口303a，第一负压吸气口302a和第二负压吸气口303a分别向下朝向位于传送机台2的显示基板1，当显示基板1上的杂质粒子11被冲击脱离显示基板1表面后，能够经第一负压吸气口302a和第二负压吸气口303a吸附进入负压气腔302、303内，实现对杂质粒子11的彻底清扫移除，避免浮在空气中的杂质粒子11再次沉覆在显示基板1表面，提升产品的良率和工艺可靠性。

进一步可选地，请继续参阅图3，沿显示基板1传输方向Z上，第二腔体302位于第一腔体301远离第三腔体303一侧；第一负压吸气口302a的朝向与显示基板1传输方向Z负相交,负相交是指第一负压吸气口302a的倾斜角度与传输方向Z的夹角大于90度，第二负压吸气口303a的朝向与显示基板1传输方向正相交，正相交是指负第二负压吸气口303a的倾斜角度与传输方向Z的夹角小于90度。

具体地，如图3所示，在显示基板1的传输方向Z上，第二负压气腔303、正压力腔301、第一负压气腔302依次排布，第一负压气腔302的吸气口302a逆向显示基板1的传输方向Z角度倾斜向下，第二负压气腔303的吸气口303a朝向显示基板1的传输方向Z角度倾斜向下，也即第一负压吸气口302a与第二负压吸气口303a的开口方向均朝向正压气腔的喷气口301b处倾斜；如此设置，根据力学原理，被喷气口301b喷出的CDA气体冲击起的杂质粒子11朝向左右两侧漂浮且大趋势倾斜向上，将第一负压吸气口302a与第二负压吸气口303a的开口方向均朝向正压气腔的喷气口301b处倾斜能够与杂质粒子11的漂浮趋势一致，能够快速的将杂质粒子11吸附，提升吸附效果进而提升清洁效率。

进一步可选地，请继续参阅图3和图4，第二腔体302和第三腔体303分别通过第一连接管路51与抽气单元5连通，抽气单元5为第二腔体302和第三腔体303提供负压。

具体的，如图3和图4所示，负压气腔302a、303a通过内部的负压将杂质粒子11吸附进入腔体内，负压气腔302a、303a内部的负压通过与外部的抽气单元5连通进行实现。更具体地，抽气单元5可以为真空装置，能对负压气腔302a、303a生成负压。

可选地，图5是本发明实施例提供的又一种超声波基板清洁冷却装置示意图；如图5所示，超声波基板清洁冷却装置100包括超声波振荡产生件304，超声波振荡产生件304与设置在第一腔体301内、用于对第一腔体301内的压缩气体的气流发生振荡。

具体地，请继续参阅图5，在正压力腔301内部设置超声波振荡产生件304，用于对正压力腔301内部的气流进行震荡，进气口301a进入的压缩空气的气流与超声波振荡产生件304发出的超声波发生共振，使得喷出的气流带有较大的能量从而能够将藏匿在待清洗的显示基板1缝隙处的颗粒状的杂质“振出来”；再通过第一负压吸气口302a与第二负压吸气口303a的负压作用将“振出来”的杂质吸走收集起来，避免颗粒状的杂质从一处缝隙中被振荡出来后又再次落入另一处缝隙中。

具体地，请继续参阅图5，在传送机台2的下方，设置第二超声波清洁头32，其具有与上述第一超声波清洁头31相同的结构，将第二超声波清洁头32设置在显示基板1的下方，能够对显示基板1背面的杂质粒子11清理，还能通过显示基板1背面进行降温，如此设置，不经能够提升降温的效率，而且能对显示基板1背面进行同步清理，彻底截断显示基板1上的杂质粒子11存在的空间，进而确保后续工艺良率和产品良率。进一步可选地，第一超声波清洁头31和第二超声波清洁头32对应设置。

可选地，图6是本发明实施例提供的又一种超声波基板清洁冷却装置示意图；如图6所示，超声波基板清洁冷却装置100包括废气处理装置8，废气处理装置8与抽气设备5连同，用于对负压气腔302、303内的气体进行过滤、进化，之后排入大气中，如此设置，可以实现清洁生产。

可选地，图7是本发明实施例提供的又一种超声波基板清洁冷却装置示意图；如图7所示，超声波基板清洁冷却装置100包括滚轮清洁件9，滚轮清洁件9位于传送机台2下方、并与滚轮21表面接触。

具体地，在传送机台2下方设置滚轮清洁件9，由于滚轮清洁件9与显示基板1进行直接接触，两者表面的杂质粒子11都能在相互接触中进行互相污染式的转移，如果黏附有杂质粒子11的滚轮21与显示基板1进行接触时回会造成二次污染；设置滚轮清洁件9能够在滚轮21转动中即可实现对滚轮21表面杂质粒子11的清洁功能。进一步可选地，滚轮清洁件9与滚轮21接触的部分采用柔性材料制备，具体可以是清洁毛毡和/或者清洁滚刷，清洁毛毡和/或者清洁滚刷。可以理解的是，滚轮清洁件9可以与至少一个滚轮21对应设置，可以为多个独立部件，也可为一体化形成的组件。

进一步可选地，请继续参阅图7，超声波基板清洁冷却装置100包括接地组件10，接地组件10与滚轮清洁件9连接。具体地，由于接地组件10远离大地的一端与滚轮清洁件9连接，能够将滚轮清洁件9与滚轮21摩擦产生的静电导出，还能将滚轮21与显示基板1摩擦产生的静电导出，避免该静电吸附颗粒、灰尘等杂质粒子11。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，包括：

传送机台，所述传送机台用于运输显示基板；

第一超声波清洁头，设置在所述传送机台上方，用于冷却并清洁热制工艺后的所述显示基板；

冷却装置，设置在向所述第一超声波清洁头传输压缩气体的供气管路上，所述冷却装置用于对所述压缩气体进行冷却。

2.根据权利要求1所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，

所述第一超声波清洁头包括第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体设置在所述第二腔体和所述第三腔体之间；

所述第一腔体包括进气口、正压气腔体和喷气口，所述进气口与所述供气管路连通，所述喷气口朝向所述传送机台；

所述第二腔体包括第一负压吸气口，所述第三腔体包括第二负压吸气口，所述第一负压吸气口和所述第二负压吸气口朝向所述传送机台、且位于所述喷气口的相对两侧。

3.根据权利要求2所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，

沿所述显示基板传输方向上，所述第二腔体位于所述第一腔体远离所述第三腔体一侧；所述第一负压吸气口的朝向与所述显示基板传输方向负相交，所述第二负压吸气口的朝向与所述显示基板传输方向正相交。

4.根据权利要求3所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，

所述第二腔体和所述第三腔体分别通过第一连接管路与抽气单元连通，所述抽气单元为所述第二腔体和所述第三腔体提供负压。

5.根据权利要求1所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，包括超声波振荡产生件，所述超声波振荡产生件与设置在所述第一腔体内、用于对所述第一腔体内的所述压缩气体的气流发生振荡。

6.根据权利要求1所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，包括：第二超声波清洁头，位于所述传送机台的下方、用于对所述显示基板的背面进行冷却和清洁。

7.根据权利要求1所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，所述传送机台包括由多个滚轮组成的第一滚轮组，所述第一滚轮组形成承载所述显示基板的平台。

8.根据权利要求7所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，包括滚轮清洁件，所述滚轮清洁件位于所述传送机台下方、并与所述滚轮表面接触。

9.根据权利要求8所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，包括接地组件，所述接地组件与所述滚轮清洁件连接。

10.根据权利要求4所述的超声波基板清洁冷却装置，其特征在于，包括废气处理装置、供气单元、冷却媒介单元，所述废气处理装置与所述抽气组件连通，所述供气单元通过所述供气管路与所述第一超声波清洁头连通，所述冷却媒介单元与所述冷却装置连通。