CN116078244A - 一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备及制备方法，包括储液箱、集液盒、限位框，所述储液箱的顶板上放置有第一量杯和第二量杯，所述储液箱的左右侧板之间插装有混液管，所述限位框的顶面上安装有气缸，所述气缸的伸缩杆连接升降板，所述升降板上开设有插孔，所述插孔内插装有撞击件，所述限位框的左侧设置有金属板，所述金属板上放置有电磁铁和底座，所述底座的顶端螺装有滑轨，所述滑轨上放置有滚珠，所述撞击件的一端面上插接有撞杆。该高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备及制备方法，利用电磁铁接电形成梯度磁场，使滚珠在滑轨上加速滚动，对撞击件产生巨大冲击力，撞击件快速穿过混液管，使管内溶液快速混合，利用混液管与管套配合。
Description
技术领域
本发明涉及硅片蚀刻溶剂生产相关技术领域，具体为一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备及制备方法。
背景技术
蚀刻，是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。最早可用来制造铜版、锌版等印刷凹凸版，也广泛地被使用于减轻重量仪器镶板，铭牌及传统加工法难以加工之薄形工件等的加工；经过不断改良和工艺设备发展，亦可以用于航空、机械、化学工业中电子薄片零件精密蚀刻产品的加工，特别在半导体制程上，蚀刻更是不可或缺的技术。
目前在配置蚀刻溶剂时，通常采用转动搅拌叶使液体混合，但是由于蚀刻溶剂中的成分在混合会产生化学反应，随着反应的进行溶液温度发生改变，而且部分成分容易挥发，而搅拌混合效率低、效果差，从而影响配置溶剂的质量。
发明内容
本发明为了弥补市场空白，提供了一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备及制备方法。
本发明的目的在于提供一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备及制备方法，以解决上述背景技术中提出的目前在配置蚀刻溶剂时，通常采用转动搅拌叶使液体混合，但是由于蚀刻溶剂中的成分在混合会产生化学反应，随着反应的进行溶液温度发生改变，而且部分成分容易挥发，而搅拌混合效率低、效果差，从而影响配置溶剂的质量问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：第一方面，一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，包括储液箱、集液盒、限位框，
所述储液箱的顶板上放置有第一量杯 和第二量杯，所述储液箱的左右侧板之间插装有混液管，所述第一量杯 和所述第二量杯的底端熔接有长导管和短导管，所述集液盒的内部设置有过滤室和收集槽，所述过滤室的内壁上卡装有防护板，所述收集槽的开口处固定有滤网，所述限位框的顶面上安装有气缸，所述气缸的伸缩杆连接升降板，所述升降板上开设有插孔，所述插孔内插装有撞击件，所述限位框的左侧设置有金属板，所述金属板上放置有电磁铁和底座，所述底座的顶端螺装有滑轨，所述滑轨上放置有滚珠，所述混液管的侧壁上开设有透液孔，所述混液管上套装有管套，所述管套的外侧面与转动辊啮合在一起，所述转动辊的两端插装有转轴，所述撞击件的一端面上插接有撞杆，所述撞击件的外壁上开设有螺旋槽。
进一步的，所述储液箱的顶板内壁上熔接有挡板，所述储液箱的内部形成储液室，所述挡板靠近长导管，所述长导管的底端插入混液管，所述短导管的底端连通储液室。
进一步的，所述储液箱的左侧板上卡接有限位框，所述储液箱的右侧板与集液盒相抵，所述集液盒的前侧面底端安装有水泵，所述水泵的进料端连通收集槽，所述水泵的出料端接入输液管，所述输液管的另一端穿过储液箱插入混液管。
进一步的，所述收集槽连通过滤室，所述过滤室的开口朝向所述混液管，所述集液盒和所述混液管的交界处设置有封膜，所述封膜为一次性油纸材质。
进一步的，所述限位框的内壁与所述升降板相接，所述限位框的高度大于所述升降板的高度，所述升降板的顶板上插装有导向杆，所述导向杆的顶端贯穿限位框的顶板。
进一步的，所述升降板的左右两面分别与滑轨和混液管相接触，所述滑轨两侧的金属板上对称放置有两排电磁铁，所述电磁铁通过接电线连接接电棒。
进一步的，所述转动辊的长度大于所述管套的长度，所述转动辊左端的转轴贯穿挡板，所述转动辊右端的转轴贯穿储液箱，所述转轴转动连接电机。
进一步的，所述混液管的内部形成有内腔，所述内腔连通透液孔，所述透液孔靠近所述集液盒，所述混液管与插孔共轴。
进一步的，所述撞杆套接在连杆上，所述连杆的另一端熔接抵球，所述撞杆和所述抵球之间连杆上环绕有弹簧，
一种高纯石英硅片蚀刻溶剂制备方法，包括以下步骤：
S1、将浓度为60-80g/L氢氧化物水溶液注入储液室，将少量添加剂投入储液室，转动辊带动管套转动进行搅拌；
S2、管套沿混液管移动使透液孔露出，适量溶液进入内腔后封闭透液孔，从第一量杯 向混液管内加满金属酸盐和金属羟基化合物的水溶液；
S3、在滑轨上放置滚珠，电磁铁接电后滚珠加速冲向撞击件， 撞击件快速通过混液管，实现溶液混合；
S4、将步骤S3中的混合液重新注入混液管，同时更换撞击件再次进行撞击。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备及制备方法，利用电磁铁接电形成梯度磁场，使滚珠在滑轨上加速滚动，对撞击件产生巨大冲击力，撞击件快速穿过混液管，使管内溶液快速混合，利用混液管与管套配合，实现分隔溶液的效果，方便进行蚀刻溶液单独配置，同时混液管周围充满水溶液，有助于维持管内温度，使配置环境稳定，提高了产品质量；
1、在集液盒内安装防护板和滤网，防护板用于缓冲撞击件，滤网用于分离溶剂和撞击件，方便进行回收利用；
2、利用转动辊与管套啮合，通过转动辊旋转时管套沿混液管移动，从而使透液孔开闭，在配置时使溶液进入，在混合时封闭混合管，避免内外液体泄露。
附图说明
图1为本发明结构的正视剖面示意图；
图2为本发明结构的右视剖面示意图；
图3为本发明结构的侧视示意图；
图4为本发明结构的俯视剖面示意图；
图5为本发明结构的撞击件剖面示意图。
图中：1、储液箱；2、集液盒；3、限位框；4、金属板；5、滑轨；6、升降板；7、转动辊；8、混液管；9、撞击件；11、第一量杯；12、第二量杯；13、短导管；14、长导管；15、储液室；16、挡板；21、水泵；22、输液管；23、防护板；24、过滤室；25、滤网；26、收集槽；41、电磁铁；42、接电线；43、接电棒；51、滚珠；52、底座；61、插孔；62、导向杆；63、气缸；71、转轴；72、电机；73、管套； 81、封膜；82、透液孔；83、内腔；91、撞杆；92、弹簧；93、连杆；94、螺旋槽；95、抵球。
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。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式一：请参阅图1-5，本发明的第一方面：一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，包括储液箱1、集液盒2、限位框3，
储液箱1的顶板上放置有第一量杯11 和第二量杯12，储液箱1的左右侧板之间插装有混液管8，第一量杯11 和第二量杯12的底端熔接有长导管14和短导管13，集液盒2的内部设置有过滤室24和收集槽26，过滤室24的内壁上卡装有防护板23，收集槽26的开口处固定有滤网25，限位框3的顶面上安装有气缸63，气缸63的伸缩杆连接升降板6，升降板6上开设有插孔61，插孔61内插装有撞击件9，限位框3的左侧设置有金属板4，金属板4上放置有电磁铁41和底座52，底座52的顶端螺装有滑轨5，滑轨5上放置有滚珠51，混液管8的侧壁上开设有透液孔82，混液管8上套装有管套73，管套73的外侧面与转动辊7啮合在一起，转动辊7的两端插装有转轴71，撞击件9的一端面上插接有撞杆91，撞击件9的外壁上开设有螺旋槽94。
在使用该高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备时，将氢氧化物水溶液和添加剂投入储液室15，通过电机72带动转轴71旋转，使转动辊7和管套73转动，对水溶液进行搅拌混合，当管套73移动至透液孔82露出时，溶液从储液室15进入内腔83，反向转动使管套73复位，从第一量杯11向内腔83注入金属酸盐和金属羟基化合物的水溶液，此时电磁铁41从左之右依次接入梯度电流，产生梯度磁场，将滚珠51放置在滑轨5左端，滚珠51在磁场作用下加速向右冲去，使滚珠51撞向撞击件9，撞击件9从充满溶液的内腔83通过，加快混合效果，撞击件9冲破封膜81掉落在滤网25上，混合液经滤网25流入收集槽26；
具体实施方式二：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图1和图4所示，储液箱1的顶板内壁上熔接有挡板16，储液箱1的内部形成储液室15，挡板16靠近长导管14，长导管14的底端插入混液管8，短导管13的底端连通储液室15，第一量杯11和第二量杯12配合长导管14和短导管13，实现向不同区域加料效果。
具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，如图3和图4所示，储液箱1的左侧板上卡接有限位框3，储液箱1的右侧板与集液盒2相抵，集液盒2的前侧面底端安装有水泵21，水泵21的进料端连通收集槽26，水泵21的出料端接入输液管22，输液管22的另一端穿过储液箱1插入混液管8，水泵21和输液管22将集液盒2内的溶液重新加入混液管8，方便进行二次混合，提高配置溶剂质量。
具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图1、图3和图4所示，收集槽26连通过滤室24，过滤室24的开口朝向混液管8，集液盒2和混液管8的交界处设置有封膜81，封膜81为一次性油纸材质，封膜81可更换，在每次配置前需要先拉开集液盒2，将封膜81覆盖在混液管8端口后推动集液盒2进行固定，撞击件9冲破封膜81使液体流入集液盒2。
具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，限位框3的内壁与升降板6相接，限位框3的高度大于升降板6的高度，升降板6的顶板上插装有导向杆62，导向杆62的顶端贯穿限位框3的顶板，升降板6用于固定撞击件9，通过移动升降板6使混液管8端口封闭。
具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图1、图4和图5所示，升降板6的左右两面分别与滑轨5和混液管8相接触，滑轨5两侧的金属板4上对称放置有两排电磁铁41，电磁铁41通过接电线42连接接电棒43，相邻电磁铁41的接电量不同，采用梯度接电形成加速磁场。
具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图1所示，转动辊7的长度大于管套73的长度，转动辊7左端的转轴71贯穿挡板16，转动辊7右端的转轴71贯穿储液箱1，转轴71转动连接电机72，转动辊7和管套73表面均设有螺纹结构，转动辊7原地转动，管套73沿混液管8滑动。
具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，混液管8的内部形成有内腔83，内腔83连通透液孔82，透液孔82靠近集液盒2，混液管8与插孔61共轴，内腔83通过透液孔82连通储液室15。
具体实施方式九：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，撞杆91套接在连杆93上，连杆93的另一端熔接抵球95，撞杆91和抵球95之间连杆93上环绕有弹簧92，撞杆91与弹簧92配合实现缓冲效果，同时子弹形结构的撞击件9便于通过混液管8，螺旋槽94方便形成涡流，加快混合效率。
具体实施方式十：一种高纯石英硅片蚀刻溶剂制备方法，包括以下步骤：
S1、将浓度为60-80g/L氢氧化物水溶液注入储液室15，将少量添加剂投入储液室15，转动辊7带动管套73转动进行搅拌；
S2、管套73沿混液管8移动使透液孔82露出，适量溶液进入内腔83后封闭透液孔82，从第一量杯11 向混液管8内加满金属酸盐和金属羟基化合物的水溶液；
S3、在滑轨5上放置滚珠51，电磁铁41接电后滚珠51加速冲向撞击件9， 撞击件9快速通过混液管8，实现溶液混合；
S4、将步骤S3中的混合液重新注入混液管8，同时更换撞击件9再次进行撞击。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，包括储液箱（1）、集液盒（2）、限位框（3），其特征在于：
所述储液箱（1）的顶板上放置有第一量杯（11） 和第二量杯（12），所述储液箱（1）的左右侧板之间插装有混液管（8），所述第一量杯（11） 和所述第二量杯（12）的底端熔接有长导管（14）和短导管（13），所述集液盒（2）的内部设置有过滤室（24）和收集槽（26），所述过滤室（24）的内壁上卡装有防护板（23），所述收集槽（26）的开口处固定有滤网（25），所述限位框（3）的顶面上安装有气缸（63），所述气缸（63）的伸缩杆连接升降板（6），所述升降板（6）上开设有插孔（61），所述插孔（61）内插装有撞击件（9），所述限位框（3）的左侧设置有金属板（4），所述金属板（4）上放置有电磁铁（41）和底座（52），所述底座（52）的顶端螺装有滑轨（5），所述滑轨（5）上放置有滚珠（51），所述混液管（8）的侧壁上开设有透液孔（82），所述混液管（8）上套装有管套（73），所述管套（73）的外侧面与转动辊（7）啮合在一起，所述转动辊（7）的两端插装有转轴（71），所述撞击件（9）的一端面上插接有撞杆（91），所述撞击件（9）的外壁上开设有螺旋槽（94）。
2.根据权利要求1所述的一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，其特征在于：所述储液箱（1）的顶板内壁上熔接有挡板（16），所述储液箱（1）的内部形成储液室（15），所述挡板（16）靠近长导管（14），所述长导管（14）的底端插入混液管（8），所述短导管（13）的底端连通储液室（15）。
3.根据权利要求2所述的一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，其特征在于：所述储液箱（1）的左侧板上卡接有限位框（3），所述储液箱（1）的右侧板与集液盒（2）相抵，所述集液盒（2）的前侧面底端安装有水泵（21），所述水泵（21）的进料端连通收集槽（26），所述水泵（21）的出料端接入输液管（22），所述输液管（22）的另一端穿过储液箱（1）插入混液管（8）。
4.根据权利要求3所述的一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，其特征在于：所述收集槽（26）连通过滤室（24），所述过滤室（24）的开口朝向所述混液管（8），所述集液盒（2）和所述混液管（8）的交界处设置有封膜（81），所述封膜（81）为一次性油纸材质。
5.根据权利要求1所述的一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，其特征在于：所述限位框（3）的内壁与所述升降板（6）相接，所述限位框（3）的高度大于所述升降板（6）的高度，所述升降板（6）的顶板上插装有导向杆（62），所述导向杆（62）的顶端贯穿限位框（3）的顶板。
6.根据权利要求1所述的一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，其特征在于：所述升降板（6）的左右两面分别与滑轨（5）和混液管（8）相接触，所述滑轨（5）两侧的金属板（4）上对称放置有两排电磁铁（41），所述电磁铁（41）通过接电线（42）连接接电棒（43）。
7.根据权利要求1所述的一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，其特征在于：所述转动辊（7）的长度大于所述管套（73）的长度，所述转动辊（7）左端的转轴（71）贯穿挡板（16），所述转动辊（7）右端的转轴（71）贯穿储液箱（1），所述转轴（71）转动连接电机（72）。
8.根据权利要求1所述的一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，其特征在于：所述混液管（8）的内部形成有内腔（83），所述内腔（83）连通透液孔（82），所述透液孔（82）靠近所述集液盒（2），所述混液管（8）与插孔（61）共轴。
9.根据权利要求1所述的一种高纯石英硅片蚀刻溶剂配置设备，其特征在于：所述撞杆（91）套接在连杆（93）上，所述连杆（93）的另一端熔接抵球（95），所述撞杆（91）和所述抵球（95）之间连杆（93）上环绕有弹簧（92）。
10.一种高纯石英硅片蚀刻溶剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将浓度为60-80g/L氢氧化物水溶液注入储液室（15），将少量添加剂投入储液室（15），转动辊（7）带动管套（73）转动进行搅拌；
S2、管套（73）沿混液管（8）移动使透液孔（82）露出，适量溶液进入内腔（83）后封闭透液孔（82），从第一量杯（11） 向混液管（8）内加满金属酸盐和金属羟基化合物的水溶液；
S3、在滑轨（5）上放置滚珠（51），电磁铁（41）接电后滚珠（51）加速冲向撞击件（9）， 撞击件（9）快速通过混液管（8），实现溶液混合；
S4、将步骤S3中的混合液重新注入混液管（8），同时更换撞击件（9）再次进行撞击。
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2022
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