CN115430654A - 一种超声波硅片清洗机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了硅片清洗机技术领域的一种超声波硅片清洗机，包括清洗箱，所述清洗箱内部设置有两个U型支撑架，两个所述U型支撑架之间设置有用于调节两个U型支撑架之间距离的调节机构，两个所述U型支撑架顶部均开设有呈线性阵列分布的放置槽；本发明通过在每次对硅片清洗时，利用两个U型支撑架、限位机构和交替顶起机构，在超声波清洗的过程中，交替若干硅片的支撑、稳固的位置，避免硅片某个区域始终被阻挡无法被清洗的现象，并且避免对硅片进行夹持，仅利用限位方式保持硅片的稳定和分散，避免对硅片造成损伤，从而对硅片进行更为彻底的清洗。
Description
技术领域
本发明涉及硅片清洗机技术领域，具体为一种超声波硅片清洗机。
背景技术
硅片是制作集成电路的重要材料，在生产过程中需要经过表面整形、定向、切割、研磨、腐蚀、抛光、清洗等工序，硅片清洗机是硅片清洗工序中需要频繁使用的仪器，而硅片清洗装置是硅片清洗机中的重要组成结构，硅片超声波清洗是对成型的后的硅片表面进行清洁，去除硅片表面残留的污染杂质，由于污染杂质通常包括有机和无机污染物，通常采用超声波对硅片表面进行彻底的清洁。
现有技术中在对硅片进行清洗时，往往需要将硅片分开放置固定架上，然后放入清洗池内，配合超声波发生器和清洗液对硅片进行清洗，但此种清洗方式，放置在固定架上方的硅片存在部分区域与固定架始终接触，容易出现清洁不到的现象，且硅片本身较薄容易破碎，在进行清洗不易采用夹持的方式进行固定，所以如何在保持硅片的稳定，并能对硅片进行彻底清洗是非常棘手的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够对硅片进行稳定固定、并可不断切换位置对硅片进行全面清洗的超声波硅片清洗机，以解决上述背景技术中提出了的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超声波硅片清洗机，包括清洗箱，所述清洗箱内部设置有两个U型支撑架，两个所述U型支撑架之间设置有用于调节两个U型支撑架之间距离的调节机构，两个所述U型支撑架顶部均开设有呈线性阵列分布的放置槽，所述清洗箱内侧壁上连接有用于驱动两个U型支撑架前后移动的移动机构，所述清洗箱内侧连接有用于在清洗过程中将放置在U型支撑架顶部的硅片进行竖直限位的限位机构，所述清洗箱内部底面连接有用于交替顶起若干硅片脱离放置槽并保持硅片处于同一高度的交替顶起机构，所述清洗箱内侧连接有用于对硅片进行超声波清洗的清洗机构；
所述限位机构包括两个U型限位架，两个所述U型限位架内侧壁上均开设有与放置槽同一竖直状态的限位槽，两个所述U型限位架左右两端均共同固定连接有双向伸出缸，两个所述双向伸出缸外表面上均固定连接有第一电缸，所述第一电缸固定连接在清洗箱的内侧壁上；
所述交替顶起机构包括第一顶起架和第二顶起架，所述第二顶起架位于第一顶起架的内侧，所述第一顶起架位于两个U型支撑架的下方内侧，所述第一顶起架和第二顶起架均竖直滑动连接在清洗箱的底部，所述第一顶起架和第二顶起架底部均固定连接有顶起杆，所述清洗箱内侧壁上转动连接有第一转杆，所述第一转杆外表面上固定连接有若干凸轮，同侧两个所述凸轮的凸起位置错位布置，所述凸轮位于顶起杆的下方，所述第一转杆的左端固定连接有第一电机，所述第一电机固定连接在清洗箱的外侧壁上，所述第一顶起架和第二顶起架底部均连接有用于在第一顶起架或第二顶起架与顶起的硅片接触时打开第二顶起架和第一顶起架的开合机构；
所述开合机构包括清洗箱内部底面上固定连接有L型支撑架，所述L型支撑架内部贯穿有与其滑动连接的定位杆，所述定位杆与顶起杆外表面接触，每个所述定位杆内部均开设有供定位杆插入的定位孔，每个所述定位杆后端均固定连接有第一挡板，每个所述定位杆外表面上均套设有固定连接在第一挡板与L型支撑架之间的拉动弹簧，所述第一挡板纵向滑动连接在L型支撑架后侧，所述第一顶起架和第二顶起架底部均固定连接有第一挤压块和第二挤压块，所述第一挤压块用于推动位于第二顶起架底部的第一挡板向后移动，所述第二挤压块用于推动位于第一顶起架底部的第一挡板向后移动；
所述调节机构包括四个第二丝杆，四个所述第二丝杆分别固定连接在两个所述U型支撑架的内端，同侧两个所述第二丝杆外表面上共同螺纹连接有第二双向螺纹套，所述第二双向螺纹套连接在移动机构上；
所述移动机构包括两个L型固定架，两个所述L型固定架均固定连接在清洗箱的前侧壁上，所述清洗箱与L型固定架支架共同转动连接有驱动丝杆，两个所述驱动丝杆后端均固定连接有第二电机，所述第二电机固定连接在清洗箱的后侧壁上，两个所述第二双向螺纹套外表面上转动连接有第一移动块，所述驱动丝杆贯穿第二双向螺纹套并与其螺纹连接，所述清洗箱的前侧开设有进出口，所述进出口供U型支撑架和硅片进出清洗箱，所述进出口内的嵌设有密封门，所述密封门螺纹连接在两个驱动丝杆外表面上；
所述清洗机构包括多个超声波发射器，多个所述超声波发射器固定连接在清洗箱的内侧壁上，所述清洗箱内侧顶部固定连通有进水板，所述清洗箱右侧底部固定连接有排水阀；
所述进出口内侧壁上固定连接有若干第一连接板，每个所述第一连接板与清洗箱之间均转动连接有两个第三丝杆，同组两个所述第三丝杆共同螺纹连接有清洗刷，所述清洗刷位于相邻两个放置槽之间，每个所述第三丝杆后端均固定连接有第一齿轮，同侧若干所述第一齿轮通过第一齿链传动连接，其中两个所述第三丝杆后端固定连接有第三电机，所述第三电机固定连接在清洗箱的后侧壁上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过在每次对硅片清洗时，利用两个U型支撑架、限位机构和交替顶起机构，在超声波清洗的过程中，交替若干硅片的支撑、稳固的位置，避免硅片某个区域始终被阻挡无法被清洗的现象，并且避免对硅片进行夹持，仅利用限位方式保持硅片的稳定和分散，避免对硅片造成损伤，从而对硅片进行更为彻底的清洗。
2.本发明通过启动两个第一电缸伸出，驱动第一双向螺纹套和第一丝杆、U型限位架同步下移，使U型限位架内侧的限位槽包围硅片的侧壁，前后两个U型限位架从前后两侧将硅片进行限位，避免硅片在后续被顶出放置槽后发生倾斜或者相互接触的现象，有利于对硅片表面进行清洗。
附图说明
图1为本发明的总体结构第一立体视图；
图2为本发明的总体结构第二立体视图；
图3为本发明的总体结构第三立体剖视图；
图4为本发明的总体结构第四立体视图(隐藏密封门)；
图5为本发明的U型支撑架、限位机构位置及结构示意图；
图6为本发明的交替顶起机构结构示意图；
图7为图6中A处结构放大图；
图8为本发明的U型支撑架、第一顶起架和第二顶起架位置示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
清洗箱1、U型支撑架2、放置槽3、U型限位架4、限位槽5、双向伸出缸6、第一电缸8、第一顶起架9、第二顶起架10、顶起杆11、第一转杆12、凸轮13、第一电机14、L型支撑架15、定位杆16、定位孔17、第一挡板18、拉动弹簧19、第一挤压块20、第二挤压块21、第一挤压块20、第二挤压块21、第二丝杆22、第二双向螺纹套23、L型固定架24、驱动丝杆25、第二电机26、第一移动块27、进出口28、密封门29、超声波发射器30、进水板31、排水阀32、第一连接板33、第三丝杆34、清洗刷35、第一齿轮36、第一齿链37、第三电机38。
具体实施方式
请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种超声波硅片清洗机，包括清洗箱1，清洗箱1内部设置有两个U型支撑架2，两个U型支撑架2之间设置有用于调节两个U型支撑架2之间距离的调节机构，两个U型支撑架2顶部均开设有呈线性阵列分布的放置槽3，清洗箱1内侧壁上连接有用于驱动两个U型支撑架2前后移动的移动机构，清洗箱1内侧连接有用于在清洗过程中将放置在U型支撑架2顶部的硅片进行竖直限位的限位机构，清洗箱1内部底面连接有用于交替顶起若干硅片脱离放置槽3并保持硅片处于同一高度的交替顶起机构，清洗箱1内侧连接有用于对硅片进行超声波清洗的清洗机构；
本清洗机在工作时，先启动移动机构，驱动调节机构和两个U型支撑架2向前侧移动，将两个U型支撑架2移动出清洗箱1，方便人员将硅片放入在U型支撑架2上方，然后，将需要进行清洗的硅片底部放置在两个U型支撑架2内侧的放置槽3内，两个U型支撑架2从底部限位并保持硅片处于竖直分开状态，避免硅片相互接触，并且避免硅片被挤压损坏，当放入完成后，再次启动移动机构，驱动两个U型支撑架2和硅片移动至清洗箱1内，方便后续对硅片进行超声波清洗，当硅片移动至清洗箱1内后，清洗箱1被密封，清洗机构开始向清洗箱1内侧添加清洗液并发出超声波震动清洗液对硅片表面进行清洗，此时，限位机构未落下对硅片上方进行限位，在清洗一段时间后，启动限位机构，限位机构下移，将若干硅片前后两侧均限位，在启动交替顶起机构，交替顶起机构将若干硅片向上顶起，使硅片底部脱离放置槽3，从而对始终与放置槽3接触的硅片的部分区域进行彻底清洗，并且在交替顶起机构将硅片顶起后，限位机构从先后两侧限制硅片处于竖直状态，避免硅片倾倒或者相互接触，在硅片被顶起后，交替顶起机构不断保持硅片处于同一高度，避免硅片频繁上下移动出现摩擦损坏，并且在将硅片顶起后，不断交替顶起位置，避免顶起机构始终与硅片底部接触，使得硅片底部能被充分清洗，在清洗完成后，将清洗液排出，移动机构将清洗的硅片移出清洗箱1，取出硅片，完成一批次的硅片清洗，从而实现在每次对硅片清洗时，利用两个U型支撑架2、限位机构和交替顶起机构，在超声波清洗的过程中，交替若干硅片的支撑、稳固的位置，避免硅片某个区域始终被阻挡无法被清洗的现象，并且避免对硅片进行夹持，仅利用限位方式保持硅片的稳定和分散，避免对硅片造成损伤，从而对硅片进行更为彻底的清洗。
作为本发明的进一步方案，限位机构包括两个U型限位架4，两个U型限位架4内侧壁上均开设有与放置槽3同一竖直状态的限位槽5，两个U型限位架4左右两端均共同固定连接有双向伸出缸6，两个所述双向伸出缸6外表面上均固定连接有第一电缸8，第一电缸8固定连接在清洗箱1的内侧壁上；工作时，由于需要对进入清洗箱1内经过一段时间清洗后，在交替顶起机构作用硅片之间，需要对硅片顶部进行限位的限位机构，通过启动两个第一电缸8伸出，驱动双向伸出缸6、U型限位架4同步下移，使U型限位架4内侧的限位槽5包围硅片的侧壁，前后两个U型限位架4从前后两侧将硅片进行限位，避免硅片在后续被顶出放置槽3后发生倾斜或者相互接触的现象，有利于对硅片表面进行清洗。
作为本发明的进一步方案，交替顶起机构包括第一顶起架9和第二顶起架10，第二顶起架10位于第一顶起架9的内侧，第一顶起架9位于两个U型支撑架2的下方内侧，第一顶起架9和第二顶起架10均竖直滑动连接在清洗箱1的底部，第一顶起架9和第二顶起架10底部均固定连接有顶起杆11，清洗箱1内侧壁上转动连接有第一转杆12，第一转杆12外表面上固定连接有若干凸轮13，同侧两个凸轮13的凸起位置错位布置，凸轮13位于顶起杆11的下方，第一转杆12的左端固定连接有第一电机14，第一电机14固定连接在清洗箱1的外侧壁上，第一顶起架9和第二顶起架10底部均连接有用于在第一顶起架9或第二顶起架10与顶起的硅片接触时打开第二顶起架10和第一顶起架9的开合机构；
作为本发明的进一步方案，开合机构包括清洗箱1内部底面上固定连接有L型支撑架15，L型支撑架15内部贯穿有与其滑动连接的定位杆16，定位杆16与顶起杆11外表面接触，每个定位杆16内部均开设有供定位杆16插入的定位孔17，每个定位杆16后端均固定连接有第一挡板18，每个定位杆16外表面上均套设有固定连接在第一挡板18与L型支撑架15之间的拉动弹簧19，第一挡板18纵向滑动连接在L型支撑架15后侧，第一顶起架9和第二顶起架10底部均固定连接有第一挤压块20和第二挤压块21，第一挤压块20用于推动位于第二顶起架10底部的第一挡板18向后移动，第二挤压块21用于推动位于第一顶起架9底部的第一挡板18向后移动；
工作时，由于需要将硅片顶出放置槽3，通过启动第一电机14，带动第一转杆12转动，驱动凸轮13发生转动，内侧的凸轮13先凸动位于第二顶起架10下方的顶起杆11，使第二顶起架10向上移动，当第二顶起机构被顶起至最高位置时，定位杆16在拉动弹簧19作用下插入定位孔17内，将顶起杆11定位，使得第二顶起架10保持将硅片顶起的状态，当第一转杆12持续转动，带动外侧的凸轮13转动将位于第一顶起架9下方的顶起杆11顶起时，第一顶起架9缓慢向上移动，带动第一挤压块20同步上移，当第一顶起机构移动至与第二顶起架10登高时，第一顶起架9位于硅片的底部，第一挤压块20将第二顶起架10底部的第一挡板18和定位杆16向后侧推动，使定位杆16拔出顶起杆11，此时，第二顶起机构和顶起杆11在重力作用下下落，脱离与硅片的接触，第一顶起机构被定位杆16定位，同理，在下次凸轮13将第二顶起架10顶起时，带动第二挤压块21解锁第一顶起架9底部的定位杆16，第一顶起架9下落复位，从而实现保持硅片始终脱离放置槽3，并保持硅片稳定，交替保持硅片处于稳定状态，对硅片进行更彻底的清洗。
作为本发明的进一步方案，调节机构包括四个第二丝杆22，四个第二丝杆22分别固定连接在两个U型支撑架2的内端，同侧两个第二丝杆22外表面上共同螺纹连接有第二双向螺纹套23，第二双向螺纹套23连接在移动机构上；工作时，由于每批次需处理的硅片大小存在差异，通过在每次转动第二双向螺纹套23和双向伸出缸6调节两个U型支撑架2和两个U型限位架4之间的距离，调节放置槽3之间的距离，对不同大小的硅片进行支撑。
作为本发明的进一步方案，移动机构包括两个L型固定架24，两个L型固定架24均固定连接在清洗箱1的前侧壁上，清洗箱1与L型固定架24支架共同转动连接有驱动丝杆25，两个驱动丝杆25后端均固定连接有第二电机26，第二电机26固定连接在清洗箱1的后侧壁上，两个第二双向螺纹套23外表面上转动连接有第一移动块27，驱动丝杆25贯穿第二双向螺纹套23并与其螺纹连接，清洗箱1的前侧开设有进出口28，进出口28供U型支撑架2和硅片进出清洗箱1，进出口28内的嵌设有密封门29，密封门29螺纹连接在两个驱动丝杆25外表面上；工作时，由于在每次清洗之前需要将硅片放置在U型支撑架2上，在每次清洗完成后，需要将硅片取出，通过在每次清洗时，启动两个第二电机26，驱动两个驱动丝杆25转动，驱动第一移动块27和调节机构和U型支撑架2前后移动，密封门29同步进行移动，将硅片移动或者移入清洗箱1内，方便人员取出或者装入硅片。
作为本发明的进一步方案，清洗机构包括多个超声波发射器30，多个超声波发射器30固定连接在清洗箱1的内侧壁上，清洗箱1内侧顶部固定连通有进水板31，清洗箱1右侧底部固定连接有排水阀32；工作时，由于在每次清洗时，需要对多个硅片进行彻底清洗，通过启动超声波发射器30，震动被加入至清洗箱1内侧的清洗液，使清洗液对硅片表面进行清洗，去除硅片表面的污物，方便快接，且清洗更为彻底，清洗完成后，从排水阀32将清洗液排出。
作为本发明的进一步方案，进出口28内侧壁上固定连接有若干第一连接板33，每个第一连接板33与清洗箱1之间均转动连接有两个第三丝杆34，同组两个第三丝杆34共同螺纹连接有清洗刷35，清洗刷35位于相邻两个放置槽3之间，每个第三丝杆34后端均固定连接有第一齿轮36，同侧若干第一齿轮36通过第一齿链37传动连接，其中两个第三丝杆34后端固定连接有第三电机38，第三电机38固定连接在清洗箱1的后侧壁上；工作时，由于在每次利用超声波对硅片进行清洗时，清洗效率较低，通过在每次清洗时，启动第三电机38，通过第一齿链37和若干第一齿轮36带动若干第三丝杆34转动，驱动位于两个硅片之间的清洗刷35前后来回移动，对硅片表面进行刷洗，提高清洗效率。
Claims (8)
1.一种超声波硅片清洗机，包括清洗箱(1)，其特征在于：所述清洗箱(1)内部设置有两个U型支撑架(2)，两个所述U型支撑架(2)之间设置有用于调节两个U型支撑架(2)之间距离的调节机构，两个所述U型支撑架(2)顶部均开设有呈线性阵列分布的放置槽(3)，所述清洗箱(1)内侧壁上连接有用于驱动两个U型支撑架(2)前后移动的移动机构，所述清洗箱(1)内侧连接有用于在清洗过程中将放置在U型支撑架(2)顶部的硅片进行竖直限位的限位机构，所述清洗箱(1)内部底面连接有用于交替顶起若干硅片脱离放置槽(3)并保持硅片处于同一高度的交替顶起机构，所述清洗箱(1)内侧连接有用于对硅片进行超声波清洗的清洗机构。
2.根据权利要求1所述的一种超声波硅片清洗机，其特征在于：所述限位机构包括两个U型限位架(4)，两个所述U型限位架(4)内侧壁上均开设有与放置槽(3)同一竖直状态的限位槽(5)，两个所述U型限位架(4)左右两端均共同固定连接有双向伸出缸(6)，两个所述双向伸出缸(6)外表面上均固定连接有第一电缸(8)，所述第一电缸(8)固定连接在清洗箱(1)的内侧壁上。
3.根据权利要求2所述的一种超声波硅片清洗机，其特征在于：所述交替顶起机构包括第一顶起架(9)和第二顶起架(10)，所述第二顶起架(10)位于第一顶起架(9)的内侧，所述第一顶起架(9)位于两个U型支撑架(2)的下方内侧，所述第一顶起架(9)和第二顶起架(10)均竖直滑动连接在清洗箱(1)的底部，所述第一顶起架(9)和第二顶起架(10)底部均固定连接有顶起杆(11)，所述清洗箱(1)内侧壁上转动连接有第一转杆(12)，所述第一转杆(12)外表面上固定连接有若干凸轮(13)，同侧两个所述凸轮(13)的凸起位置错位布置，所述凸轮(13)位于顶起杆(11)的下方，所述第一转杆(12)的左端固定连接有第一电机(14)，所述第一电机(14)固定连接在清洗箱(1)的外侧壁上，所述第一顶起架(9)和第二顶起架(10)底部均连接有用于在第一顶起架(9)或第二顶起架(10)与顶起的硅片接触时打开第二顶起架(10)和第一顶起架(9)的开合机构。
4.根据权利要求3所述的一种超声波硅片清洗机，其特征在于：所述开合机构包括清洗箱(1)内部底面上固定连接有L型支撑架(15)，所述L型支撑架(15)内部贯穿有与其滑动连接的定位杆(16)，所述定位杆(16)与顶起杆(11)外表面接触，每个所述定位杆(16)内部均开设有供定位杆(16)插入的定位孔(17)，每个所述定位杆(16)后端均固定连接有第一挡板(18)，每个所述定位杆(16)外表面上均套设有固定连接在第一挡板(18)与L型支撑架(15)之间的拉动弹簧(19)，所述第一挡板(18)纵向滑动连接在L型支撑架(15)后侧，所述第一顶起架(9)和第二顶起架(10)底部均固定连接有第一挤压块(20)和第二挤压块(21)，所述第一挤压块(20)用于推动位于第二顶起架(10)底部的第一挡板(18)向后移动，所述第二挤压块(21)用于推动位于第一顶起架(9)底部的第一挡板(18)向后移动。
5.根据权利要求1所述的一种超声波硅片清洗机，其特征在于：所述调节机构包括四个第二丝杆(22)，四个所述第二丝杆(22)分别固定连接在两个所述U型支撑架(2)的内端，同侧两个所述第二丝杆(22)外表面上共同螺纹连接有第二双向螺纹套(23)，所述第二双向螺纹套(23)连接在移动机构上。
6.根据权利要求5所述的一种超声波硅片清洗机，其特征在于：所述移动机构包括两个L型固定架(24)，两个所述L型固定架(24)均固定连接在清洗箱(1)的前侧壁上，所述清洗箱(1)与L型固定架(24)支架共同转动连接有驱动丝杆(25)，两个所述驱动丝杆(25)后端均固定连接有第二电机(26)，所述第二电机(26)固定连接在清洗箱(1)的后侧壁上，两个所述第二双向螺纹套(23)外表面上转动连接有第一移动块(27)，所述驱动丝杆(25)贯穿第二双向螺纹套(23)并与其螺纹连接，所述清洗箱(1)的前侧开设有进出口(28)，所述进出口(28)供U型支撑架(2)和硅片进出清洗箱(1)，所述进出口(28)内的嵌设有密封门(29)，所述密封门(29)螺纹连接在两个驱动丝杆(25)外表面上。
7.根据权利要求1所述的一种超声波硅片清洗机，其特征在于：所述清洗机构包括多个超声波发射器(30)，多个所述超声波发射器(30)固定连接在清洗箱(1)的内侧壁上，所述清洗箱(1)内侧顶部固定连通有进水板(31)，所述清洗箱(1)右侧底部固定连接有排水阀(32)。
8.根据权利要求6所述的一种超声波硅片清洗机，其特征在于：所述进出口(28)内侧壁上固定连接有若干第一连接板(33)，每个所述第一连接板(33)与清洗箱(1)之间均转动连接有两个第三丝杆(34)，同组两个所述第三丝杆(34)共同螺纹连接有清洗刷(35)，所述清洗刷(35)位于相邻两个放置槽(3)之间，每个所述第三丝杆(34)后端均固定连接有第一齿轮(36)，同侧若干所述第一齿轮(36)通过第一齿链(37)传动连接，其中两个所述第三丝杆(34)后端固定连接有第三电机(38)，所述第三电机(38)固定连接在清洗箱(1)的后侧壁上。
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