CN115602585B - 一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及二极管生产技术领域，具体是涉及一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，包括机架、循环机构和清洗机构；循环机构包括旋转安装架和旋转驱动组件，旋转安装架转动安装在机架上，旋转驱动组件固定安装在机架上，旋转驱动组件的驱动端与旋转安装架传动连接；清洗机构包括清洗池，清洗池固定安装在机架上，旋转安装架部分处于清洗池内。本申请通过机架、循环机构和清洗机构实现了连续清洗碳化硅二极管的功能，达到了清洗碳化硅二极管的同时完成上下料动作的效果，进一步提高碳化硅二极管的清洗效率，解决了现有碳化硅二极管清洗装置无法进行连续清洗的问题。

Description

一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置
技术领域
本发明涉及二极管生产技术领域，具体是涉及一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置。
背景技术
碳化硅材料有很多优点，如禁带宽度很大、临界击穿场强很高、热导率很大、饱和电子漂移速度很高和介电常数很低，传统的硅肖特基二极管，由于所有金属与硅的功函数差都不很大，硅的肖特基势垒较低，只能用于一二百伏的低电压场合且不适合在150℃以上工作。然而，碳化硅SBD弥补了硅SBD的不足，许多金属，例如镍、金、钯、钛、钴等，都可以与碳化硅形成肖特基势垒高度1eV以上的肖特基接触。在碳化硅二极管生产过程中，需要对芯片进行刻蚀，并在刻蚀完成后清洗刻蚀液，现有的清洗装置在清洗过程中，清洗效率低下，严重影响生产效率。
为此，中国专利申请CN114664709A公开了一种碳化硅二极管生产的刻蚀清洗装置，其先将清洗液倒入至清洗箱内部，将刻蚀完成后的碳化硅二极管芯片固定在固定工装上，之后启动升降机构，使固定工装下降至清洗箱内部，之后启动驱动装置，使若干组刷辊分别沿自身轴线旋转，之后固定工装带动若干组碳化硅二极管芯片向外膨胀，直至碳化硅二极管芯片与刷辊接触，使刷辊能够对碳化硅二极管芯片进行刷洗，刷洗完成后，启动升降机构，使升降机构带动固定工装升高，在升高过程中碳化硅二极管芯片表面与吸水辊接触，使吸水辊对碳化硅二极管芯片表面的水渍进行吸收，同时风干装置下降，并对碳化硅二极管芯片的表面进行高压吹风，风干碳化硅二极管芯片表面，通过上述设置，能够对刻蚀后的碳化硅二极管芯片进行快速清洗并干燥，提升生产效率。
但是该刻蚀清洗装置每次刷洗完成后需要进行下料，然后重新上料再进行下次刷洗，在上料过程中，刷洗清洁加工停止，无法进行连续清洗，导致清洗效率的提高不够明显。
发明内容
针对上述问题，提供一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，通过机架、循环机构和清洗机构解决了现有碳化硅二极管刻蚀清洗装置无法进行连续清洗的问题。
为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，包括机架、循环机构和清洗机构；循环机构包括旋转安装架和旋转驱动组件，旋转安装架转动安装在机架上，旋转驱动组件固定安装在机架上，旋转驱动组件的驱动端与旋转安装架传动连接；清洗机构包括清洗池，清洗池固定安装在机架上，旋转安装架部分处于清洗池内。
优选的，还包括固定机构，固定机构包括放置盒和直线驱动组件，放置盒设有多个；放置盒上滑动安装有滑盖，放置盒的两侧分别固定安装有一个固定杆，固定杆与旋转安装架固定连接，多个放置盒关于旋转安装架的轴线中心对称设置；直线驱动组件固定安装在机架上。
优选的，直线驱动组件包括连接臂、滑道和弹性件；滑盖上固定安装有第一固定轴，第一固定轴与连接臂的一端铰接；放置盒上固定安装有第二固定轴，连接臂上开设有与第二固定轴配合的槽；连接臂上固定安装有第三固定轴，第三固定轴与滑道滑动配合；滑道固定安装在机架上；弹性件的两端分别与滑盖和放置盒固定连接。
优选的，移料机构还包括带式传输机和取料机械手；带式传输机设有两个，两个带式传输机固定安装在机架上，两个带式传输机分别位于旋转安装架的上方和下方；取料机械手固定安装在位于下方的带式传输机上。
优选的，循环机构还包括支撑架和传动组件；支撑架固定安装在机架上，旋转安装架上固定安装有导向环，导向环与支撑架滑动配合；传动组件包括齿环、旋转轴和旋转齿轮，齿环固定套接在旋转安装架上，旋转轴转动安装在机架上，旋转齿轮固定套接在旋转轴上，旋转齿轮与齿环齿轮啮合连接，旋转轴与旋转驱动组件的驱动端同轴固定连接。
优选的，还包括风干装置，风干装置包括固定安装架、风扇和第一旋转驱动器；固定安装架固定安装在机架上；风扇转动安装在固定安装架上；第一旋转驱动器固定安装在固定安装架上，第一旋转驱动器的驱动端与风扇传动连接。
优选的，定位组件包括光电传感器和光敏元件；光电传感器固定安装在机架上；光敏元件设有多个且与放置盒一一对应，光敏元件固定安装在放置盒上。
优选的，风干装置还包括挡水板，挡水板固定安装在机架上。
优选的，旋转驱动组件包括第二旋转驱动器、蜗杆和蜗轮；第二旋转驱动器固定安装在机架上；蜗杆转动安装在机架上，蜗杆与第二旋转驱动器的驱动端同轴固定连接；蜗轮固定套接在旋转轴上，蜗杆与蜗轮传动连接。
优选的，固定机构还包括限位组件，限位组件包括第一限位板和第二限位板；第一限位板和第二限位板分别固定安装在滑盖的两端；弹性件的两端分别与第二限位板和放置盒固定连接。
本申请相比较于现有技术的有益效果是：
1、本申请通过机架、循环机构和清洗机构实现了连续清洗碳化硅二极管的功能，达到了清洗碳化硅二极管的同时完成上下料动作的效果，解决了现有碳化硅二极管清洗装置无法进行连续清洗的问题。
2、本申请通过放置盒和直线驱动组件实现了固定碳化硅二极管的功能，达到避免碳化硅二极管在转动过程中掉落的效果。
3、本申请通过连接臂、滑道和弹性件实现了放置盒随着转动自动开合滑盖的功能，进一步提高了碳化硅二极管刻蚀清洗装置的自动化程度。
附图说明
图1是一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置的立体示意图；
图2是一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置中循环机构的立体示意图；
图3是一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置中固定机构在滑盖关闭后的立体示意图；
图4是一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置中固定机构在滑盖打开后的立体示意图；
图5是图4中A处的局部放大示意图；
图6是一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置中循环机构和风干装置的立体示意图；
图7是图6中B处的局部放大示意图；
图8是一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置中循环机构的立体示意图；
图9是一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置中风干装置的立体示意图；
图10是一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置循环机构和移料机构的立体示意图；
图中标号为：
1-机架；
2-循环机构；
21-旋转安装架；
22-旋转驱动组件；221-第二旋转驱动器；222-蜗杆；223-蜗轮；
23-支撑架；231-导向环；
24-传动组件；241-齿环；242-旋转轴；243-旋转齿轮；
3-清洗机构；
31-清洗池；
4-固定机构；
41-放置盒；411-滑盖；412-固定杆；
42-直线驱动组件；421-连接臂；422-第一固定轴；423-第二固定轴；424-第三固定轴；
425-滑道；426-弹性件；
43-定位组件；431-光电传感器；432-光敏元件；
44-限位组件；441-第一限位板；442-第二限位板；
5-移料机构；
51-带式传输机；
52-取料机械手；
6-风干装置；
61-固定安装架；
62-风扇；
63-第一旋转驱动器；
64-挡水板。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
参照图1-图10：一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，包括机架1、循环机构2和清洗机构3；循环机构2包括旋转安装架21和旋转驱动组件22，旋转安装架21转动安装在机架1上，旋转驱动组件22固定安装在机架1上，旋转驱动组件22的驱动端与旋转安装架21传动连接；清洗机构3包括清洗池31，清洗池31固定安装在机架1上，旋转安装架21部分处于清洗池31内。
本申请通过机架1、循环机构2和清洗机构3实现了连续清洗碳化硅二极管的功能，达到了清洗碳化硅二极管的同时完成上下料动作的效果，解决了现有碳化硅二极管清洗装置无法进行连续清洗的问题；所述旋转驱动组件22与控制器电连接；操作人员先将碳化硅二极管安装到旋转安装架21上，然后通过控制器发送信号给旋转驱动组件22，旋转驱动组件22收到信号后驱动选装安装架旋转，带动碳化硅二极管至清洗池31内，对其进行浸泡清洗，同时，操作人员再将下一个碳化硅二极管安装到旋转驱动组件22上，并将清洗完成的碳化硅二极管从旋转安装架21上卸下，实现对碳化硅二极管的连续清洗。
参照图1-图4：还包括固定机构4，固定机构4包括放置盒41和直线驱动组件42，放置盒41设有多个；放置盒41上滑动安装有滑盖411，放置盒41的两侧分别固定安装有一个固定杆412，固定杆412与旋转安装架21固定连接，多个放置盒41关于旋转安装架21的轴线中心对称设置；直线驱动组件42固定安装在机架1上。
本申请通过放置盒41和直线驱动组件42实现了固定碳化硅二极管的功能，达到避免碳化硅二极管在转动过程中掉落的效果；操作人员先通过直线驱动组件42驱动滑盖411打开，然后将将碳化硅二极管放入放置盒41内，然后再通过直线驱动组件42驱动滑盖411关闭，再通过控制器发送信号给旋转驱动组件22，旋转驱动组件22收到信号后驱动选装安装架旋转，带动碳化硅二极管至清洗池31内，对其进行浸泡清洗，同时，操作人员再将下一个碳化硅二极管放入下一个放置盒41内，并将清洗完成的碳化硅二极管从放置盒41内卸下，实现对碳化硅二极管的连续清洗。
参照图2-图6：直线驱动组件42包括连接臂421、滑道425和弹性件426；滑盖411上固定安装有第一固定轴422，第一固定轴422与连接臂421的一端铰接；放置盒41上固定安装有第二固定轴423，连接臂421上开设有与第二固定轴423配合的槽；连接臂421上固定安装有第三固定轴424，第三固定轴424与滑道425滑动配合；滑道425固定安装在机架1上；弹性件426的两端分别与滑盖411和放置盒41固定连接。
本申请通过连接臂421、滑道425和弹性件426实现了放置盒41随着转动自动开合滑盖411的功能，进一步提高了碳化硅二极管刻蚀清洗装置的自动化程度；操作人员晚上上下料后，通过控制器发送信号给旋转驱动组件22，旋转驱动组件22收到信号后驱动旋转安装架21旋转，旋转安装架21带动多个放置盒41旋转，放置盒41带动第二固定轴423和连接臂421旋转，随着连接臂421的旋转，通过滑道425的导向作用，改变第三固定轴424和第二固定轴423之间竖直方向的间距，从而通过连接臂421与第二固定轴423之间的配合驱动滑盖411滑动，使得放置盒41打开和关闭，通过控制滑道425的轨迹使得放置盒41在特定位置自动打开和关闭。
参照图1和图10：移料机构5还包括带式传输机51和取料机械手52；带式传输机51设有两个，两个带式传输机51固定安装在机架1上，两个带式传输机51分别位于旋转安装架21的上方和下方；取料机械手52固定安装在位于下方的带式传输机51上。
本申请通过带式传输机51和取料机械手52实现了自动上下料功能；所述带式传输机51和取料机械手52与控制器电连接；操作人员通过控制器发送信号给带式传输机51和取料机械手52，取料机械手52收到信号后将位于下方的带式传输机51上的碳化硅二极管放入打开的放置盒41中，同时，移动至旋转安装架21顶端的放置盒41通过滑道425的控制刚好打开滑盖411，且通过旋转安装架21的旋转使得放置盒41移动至其顶端时处于倒置状态，位于放置盒41内的碳化硅二极管掉落到位于上方的带式传输机51上，并通过带式传输机51运输碳化硅二极管，完成自动下料，
参照图1-图10：循环机构2还包括支撑架23和传动组件24；支撑架23固定安装在机架1上，旋转安装架21上固定安装有导向环231，导向环231与支撑架23滑动配合；传动组件24包括齿环241、旋转轴242和旋转齿轮243，齿环241固定套接在旋转安装架21上，旋转轴242转动安装在机架1上，旋转齿轮243固定套接在旋转轴242上，旋转齿轮243与齿环241齿轮啮合连接，旋转轴242与旋转驱动组件22的驱动端同轴固定连接。
本申请通过支撑架23和传动组件24实现了支撑旋转安装架21并驱动旋转安装架21旋转的功能；操作人员完成上下料后，通过控制器发送信号给旋转驱动组件22，旋转驱动组件22收到信号后驱动旋转轴242旋转，旋转轴242带动旋转齿轮243旋转，旋转齿轮243驱动与其传动连接的齿环241旋转，齿环241带动旋转安装架21旋转，通过导向环231和支撑架23的配合稳定旋转安装架21的旋转。
参照图1、图6和图9：还包括风干装置6，风干装置6包括固定安装架61、风扇62和第一旋转驱动器63；固定安装架61固定安装在机架1上；风扇62转动安装在固定安装架61上；第一旋转驱动器63固定安装在固定安装架61上，第一旋转驱动器63的驱动端与风扇62传动连接。
本申请通过固定安装架61、风扇62和第一旋转驱动器63实现了快速吹干碳化硅二极管表面水分的功能；所述第一旋转驱动器63优选为伺服电机，伺服电机与控制器电连接；操作人员完成上下料的同时，通过清洗池31的浸泡完成对碳化硅二极管的清洗，同时，控制器发送信号给第一旋转驱动器63，第一旋转驱动器63收到信号后驱动风扇62高速旋转，产生气流吹向碳化硅二极管，使其迅速干燥，以便于后续对其进行下料并收集。
参照图1、图4、图6和图7：定位组件43包括光电传感器431和光敏元件432；光电传感器431固定安装在机架1上；光敏元件432设有多个且与放置盒41一一对应，光敏元件432固定安装在放置盒41上。
本申请通过光电传感器431和光敏元件432实现了精确旋转安装架21转动角度的功能，达到稳定上下料的效果；所述光电传感器431和光敏元件432与控制器电连接；操作人员通过控制器发送信号给旋转驱动组件22，旋转驱动组件22收到信号后驱动旋转安装架21旋转，当光电传感器431再次与光敏元件432对准时，光敏元件432反馈信号给控制器，控制器收到信号后发送信号给旋转驱动组件22，旋转驱动组件22停止驱动旋转安装架21，通过光电传感器431和光敏元件432的配合，避免放置盒41与带式传输机51错位，从而避免碳化硅二极管无法正常下料和上料的问题。
参照图6：风干装置6还包括挡水板64，挡水板64固定安装在机架1上。
本申请通过挡水板64实现了避免被风扇62吹飞的水飞溅的功能，达到了避免清洗池31内水污染旋转安装架21的效果；由于放置盒41在经过清洗池31后，会滞留较多水珠，在受到风扇62吹出的气流后被吹到挡水板64上，经过挡水板64的导向重新流入清洗池31，避免清洗池31内的水污染旋转安装架21。
参照图8：旋转驱动组件22包括第二旋转驱动器221、蜗杆222和蜗轮223；第二旋转驱动器221固定安装在机架1上；蜗杆222转动安装在机架1上，蜗杆222与第二旋转驱动器221的驱动端同轴固定连接；蜗轮223固定套接在旋转轴242上，蜗杆222与蜗轮223传动连接。
本申请通过第二旋转驱动器221、蜗杆222和蜗轮223实现了驱动旋转安装架21转动的功能；所述第二旋转驱动器221优选为伺服电机，伺服电机与控制器电连接；操作人员完成上下料后，通过控制器发送信号给第二旋转驱动器221，第二旋转驱动器221收到信号后驱动蜗杆222旋转，蜗杆222驱动与其传动连接的蜗轮223旋转，蜗轮223带动旋转轴242和旋转齿轮243旋转，旋转齿轮243驱动与其传动连接的齿环241旋转，通过齿环241带动旋转安装架21旋转，并通过光电传感器431和光敏元件432的定位作用精确控制旋转安装架21的旋转角度。
参照图3和图4：固定机构4还包括限位组件44，限位组件44包括第一限位板441和第二限位板442；第一限位板441和第二限位板442分别固定安装在滑盖411的两端；弹性件426的两端分别与第二限位板442和放置盒41固定连接。
本申请通过第一限位板441和第二限位板442实现了稳定滑盖411滑动过程的功能；操作人员通过滑道425的导向作用控制连接臂421的摆动，再通过连接臂421驱动滑盖411滑动；为了稳定滑盖411的滑动过程，防止滑盖411位置被卡，通过弹性件426的弹力给滑盖411提供预驱动力，并通过第一限位板441和第二限位板442的限位作用避免滑盖411脱离放置盒41。
以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，包括机架(1)、循环机构(2)和清洗机构(3)；
循环机构(2)包括旋转安装架(21)和旋转驱动组件(22)，旋转安装架(21)转动安装在机架(1)上，旋转驱动组件(22)固定安装在机架(1)上，旋转驱动组件(22)的驱动端与旋转安装架(21)传动连接；
清洗机构(3)包括清洗池(31)，清洗池(31)固定安装在机架(1)上，旋转安装架(21)部分处于清洗池(31)内。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，还包括固定机构(4)，固定机构(4)包括放置盒(41)和直线驱动组件(42)，放置盒(41)设有多个；
放置盒(41)上滑动安装有滑盖(411)，放置盒(41)的两侧分别固定安装有一个固定杆(412)，固定杆(412)与旋转安装架(21)固定连接，多个放置盒(41)关于旋转安装架(21)的轴线中心对称设置；
直线驱动组件(42)固定安装在机架(1)上。
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，直线驱动组件(42)包括连接臂(421)、滑道(425)和弹性件(426)；
滑盖(411)上固定安装有第一固定轴(422)，第一固定轴(422)与连接臂(421)的一端铰接；
放置盒(41)上固定安装有第二固定轴(423)，连接臂(421)上开设有与第二固定轴(423)配合的槽；
连接臂(421)上固定安装有第三固定轴(424)，第三固定轴(424)与滑道(425)滑动配合；
滑道(425)固定安装在机架(1)上；
弹性件(426)的两端分别与滑盖(411)和放置盒(41)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，移料机构(5)还包括带式传输机(51)和取料机械手(52)；
带式传输机(51)设有两个，两个带式传输机(51)固定安装在机架(1)上，两个带式传输机(51)分别位于旋转安装架(21)的上方和下方；
取料机械手(52)固定安装在位于下方的带式传输机(51)上。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，循环机构(2)还包括支撑架(23)和传动组件(24)；
支撑架(23)固定安装在机架(1)上，旋转安装架(21)上固定安装有导向环(231)，导向环(231)与支撑架(23)滑动配合；
传动组件(24)包括齿环(241)、旋转轴(242)和旋转齿轮(243)，齿环(241)固定套接在旋转安装架(21)上，旋转轴(242)转动安装在机架(1)上，旋转齿轮(243)固定套接在旋转轴(242)上，旋转齿轮(243)与齿环(241)齿轮啮合连接，旋转轴(242)与旋转驱动组件(22)的驱动端同轴固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，还包括风干装置(6)，风干装置(6)包括固定安装架(61)、风扇(62)和第一旋转驱动器(63)；
固定安装架(61)固定安装在机架(1)上；
风扇(62)转动安装在固定安装架(61)上；
第一旋转驱动器(63)固定安装在固定安装架(61)上，第一旋转驱动器(63)的驱动端与风扇(62)传动连接。
7.根据权利要求2所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，定位组件(43)包括光电传感器(431)和光敏元件(432)；
光电传感器(431)固定安装在机架(1)上；
光敏元件(432)设有多个且与放置盒(41)一一对应，光敏元件(432)固定安装在放置盒(41)上。
8.根据权利要求6所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，风干装置(6)还包括挡水板(64)，挡水板(64)固定安装在机架(1)上。
9.根据权利要求5所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，旋转驱动组件(22)包括第二旋转驱动器(221)、蜗杆(222)和蜗轮(223)；
第二旋转驱动器(221)固定安装在机架(1)上；
蜗杆(222)转动安装在机架(1)上，蜗杆(222)与第二旋转驱动器(221)的驱动端同轴固定连接；
蜗轮(223)固定套接在旋转轴(242)上，蜗杆(222)与蜗轮(223)传动连接。
10.根据权利要求3所述的一种碳化硅二极管刻蚀清洗装置，其特征在于，固定机构(4)还包括限位组件(44)，限位组件(44)包括第一限位板(441)和第二限位板(442)；
第一限位板(441)和第二限位板(442)分别固定安装在滑盖(411)的两端；
弹性件(426)的两端分别与第二限位板(442)和放置盒(41)固定连接。
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