CN1636635A - 去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴 - Google Patents

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Abstract

提供作为在半导体等制作过程中进行去除毛刺工序的装置中核心部件使用的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴。把金刚石等超高硬度原料构成的喷嘴头烧结固定在喷嘴座的凹陷部位内侧，且从上、下分别连通上下部喷嘴孔的中心喷嘴孔位于上述喷嘴头的内部，上述中心喷嘴孔做成椭圆形结构，上述上、下部喷嘴孔中的某一个加工成圆锤形，上述上、下部喷嘴孔中的另一个具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，从具有超高硬度原料的原料特性方面看，即使超高压的喷射，也能减少磨损，可以大幅度延长使用寿命，由于在去除毛刺过程中液体清洗介质喷射幅度宽，使清洗效率提高，而且由于喷嘴孔的加工固定，容易进行质量管理，可以非常有效地用于与去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴有关的技术领域。

Description

去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴
技术领域
本发明涉及作为在半导体等制作过程中进行去除毛刺工序的装置中核心部件使用的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴。
技术背景
现在使用的扇形喷嘴已知有美国专利第4,365,758号、美国专利第5,417,607号、美国专利第5,052,624号等。
其中，美国专利第4,365,758号和美国专利第5,417,607号中分别使用由单一原料构成的超硬质合金制作的喷嘴，由于分别形成圆弧形槽和楔形切口槽，形成喷嘴孔，如果喷出压力变大的话，因为原料是超硬质合金且加工特性是以喷嘴孔为中心加工后剩余的原料厚度相对变薄，所以存在有发生磨损后容易导致喷嘴孔损伤、使用寿命缩短的问题，此外也存在有难以承受在半导体的生产过程中去除毛刺工序所要求的喷出压力的缺点。
此外，在美国专利第5,052,624号中喷嘴孔加工时，由于采用把喷嘴头和喷嘴座分别加工，然后使用粘接剂相互粘接固定的方式，在制作过程中相互之间的允许误差管理困难，不适合批量生产制品，喷嘴头和喷嘴座的结合部位承受外部冲击的能力较弱，而且由于整个喷嘴头露在外面，也担心安装使用上不小心造成损坏。再有由于喷嘴头加工时横槽是长而贯通形式的结构，以喷嘴孔为中心加工后，剩余原料的厚度相对变薄，喷嘴头本身也有结构方面上的弱点。
[专利文献1]美国专利第4,365,758号
[专利文献2]美国专利第5,417,607号
[专利文献3]美国专利第5,052,624号
发明内容
鉴于上述问题而提出本发明。本发明的第1个目的是使用硬度和耐久性都比现用原料超硬质合金优良的金刚石等超高硬度的原料制作喷嘴头，在把它埋入喷嘴座内侧的状态下进行烧结固定，以上、下部喷嘴孔的方式加工上、下部分两侧，在喷嘴头的内侧相互接触的部位贯通并构成具有椭圆形的中心喷嘴孔，使用时利用超高压清洗介质而引起的磨损最多且损伤最多的部位---中心喷嘴孔形成在喷嘴头内部，使耐久性和耐磨损性达到最好且延长其使用寿命。
本发明的第2个目的是将喷嘴头在埋入喷嘴座内侧的状态下进行烧结固定，不受外部冲击和其他外部因素的直接影响，利用烧结方式相互构成包括喷嘴头和喷嘴座的整个喷嘴的一体型外形，内部喷嘴头的设置位置固定且在上、下两侧加工固定，适合于同一制品的批量生产，使包括误差管理的质量管理容易。
本发明的第3个目的是以喷嘴头为中心在上、下部分加工的喷嘴孔的加工部位不是利用左右方向贯通的加工方式，而是利用四周全部留下来仅在上下方向最小限度范围内加工的方式，所以在完成中心喷嘴孔后，也能使喷嘴头上的加工损伤部位减到最少，尽可能延长使用寿命。
为了达到上述目的，本发明提供的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴的特征为：把由金刚石等超高硬度原料构成的喷嘴头烧结固定在喷嘴座的凹陷部位内侧，从上、下分别连通上下喷嘴孔的中心喷嘴孔位于上述喷嘴头的内部，上述中心喷嘴孔呈椭圆形结构，上述上、下部喷嘴孔都具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，使上述中心喷嘴孔呈椭圆形。
此外，本发明提供的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴的特征为：上述上、下部喷嘴孔中的某一个加工成圆锤形，上述上、下部喷嘴孔中的另一个具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，使上述中心喷嘴孔呈椭圆形。
本发明的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴使用硬度和耐久性都比现在所用原料超硬质合金优良的金刚石等超高硬度的原料制作喷嘴头，在把它埋入喷嘴座内侧的状态下进行烧结固定，以上、下部喷嘴孔的方式加工上、下部分两侧，在喷嘴头的内侧相互接触的部位贯通且构成具有椭圆形的中心喷嘴孔，使用时利用超高压清洗介质而引起的磨损最多且损伤最多的部位---中心喷嘴孔形成在喷嘴头内部，使耐久性和耐磨损性达到最好且延长使用寿命。
另外，将喷嘴头在埋入喷嘴座内侧的状态下进行烧结固定，不受外部冲击和其他外部因素的直接影响，利用烧结方式相互构成包括喷嘴头和喷嘴座的整个喷嘴的一体型外形，内部喷嘴头的设置位置固定且在上、下两侧加工固定，所以适合于同一制品的批量生产，使包括误差管理的质量管理容易。此外，以喷嘴头为中心在上、下部分加工的喷嘴孔的加工部位不是利用左右方向贯通的加工方式，而是利用四周全部留下来仅在上下方向最小限度范围内加工的方式，所以可以在完成中心喷嘴孔后也使喷嘴头上的加工损伤部位最小化，使其使用寿命最大化。
附图说明
图1为表示本发明喷嘴第1个示例主要部位的纵断面图。
图2为从另外方向看图1的喷嘴的纵断面图。
图3为表示图1的喷嘴的俯视图。
图4为表示图1的喷嘴的仰视图。
图5为用于说明图1至图4所示实施例，把本发明的喷嘴剖开一半表示的轴向视图。
图6为本发明喷嘴的第2个示例，对应于图5表示的剖开的轴向视图。
图7为本发明喷嘴的第3个示例，对应于图5表示的剖开的轴向视图。
图8为本发明喷嘴的第4个示例，对应于图7表示的剖开的轴向视图。
图9为图8的右视图。
图10为把本发明喷嘴设置在去除毛刺装置上的示例，是仅表示它主要部位的局部断面图。
附图标记
1：喷嘴
2：喷嘴组件
3：喷嘴轴
4：喷嘴盖
5：密封件
6：过滤器
10：喷嘴头
20：喷嘴座
22：凹陷部位
24：设定部位
30：烧结层
40：上部喷嘴孔
50：中心喷嘴孔
60：下部喷嘴孔
具体实施方式
下面参照附图对本发明优选实施例进行详细说明。
如图1至图5所示，根据本发明的喷嘴1的一个优选实施例，把金刚石等超高硬度原料构成的喷嘴头10在喷嘴座20的凹陷部位22的内侧烧结固定，从上、下分别连通上、下部喷嘴孔40、60的中心喷嘴孔50位于上述喷嘴头10的内部，上述中心喷嘴孔50构成椭圆形。也就是上述上、下部喷嘴孔40、60都具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，使上述中心喷嘴孔呈椭圆形。
此外，在上述喷嘴座20的外侧加工上、下部喷嘴孔40、60时，希望预先设定并灵活使用位置基准用设定部位24，所述位置基准用设定部位24可作为将所述喷嘴孔始终位于指定位置上的位置设定的基准或者在灵活设置于后述的喷嘴组件2内部时作为位置设置的基准。此位置基准用设定部位24仅以显示部位的方式构成或者以凹槽部位的方式构成等，根据需要以适当的形式构成。
此时，由工业用金刚石等超高硬度原料构成喷嘴头10，喷嘴座20一侧形成凹陷部位22，在把喷嘴头10放置在此凹陷部位22的内侧中央的状态下，填充混合有钨、钛等的碳化物粉末和钴镍的粘接剂粉末的烧结剂，大约在1200℃以及300kg/cm2的高温高压状态下进行烧结，形成烧结层30，这样就把上述喷嘴座20和喷嘴头10固定连接在一起。
上述的上、下部喷嘴孔40、60如使用镍振子的超声波加工方式加工，此时振动数约为25kHz，振幅约为3.0μm，使用的粒子为金刚石粉末。此外，改变上、下部位的方向，将喷嘴座20和喷嘴头10、烧结层30和喷嘴头10按顺序加工，分别形成上、下部喷嘴孔40、60，此时连通所述上、下部喷嘴孔40、60的部位为中心喷嘴孔50，所述中心喷嘴孔50的形状构成椭圆形。
如图6和图7所示，在本发明喷嘴的其他实施例中，上述上、下部喷嘴孔40、60中的某一个加工成圆锤形，上述上、下部喷嘴孔40、60中的另一个具有弧形断面，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，构成椭圆形上述中心喷嘴孔50。
进一步详细说明的话，在图6中表示的上述上、下部喷嘴孔40、60中的上部喷嘴孔40加工成圆锤形，上述上、下部喷嘴孔40、60中的下部喷嘴孔60具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，构成椭圆形上述中心喷嘴孔50。
此外，在图7中表示的上述上、下部喷嘴孔40、60中的下部喷嘴孔60加工成圆锤形，上述上、下部喷嘴孔40、60中的上部喷嘴孔40具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，构成椭圆形上述中心喷嘴孔50。
如图6和图7所示的技术构成是由于在上、下部喷嘴孔40、60的加工中某一个加工成圆锤形，所以水平断面的形状一般为圆形，然后实施相对的另一个喷嘴孔的加工后相互贯通，中心喷嘴孔50的断面形状形成椭圆形，即使向沿喷嘴座20水平方向的任何方向变换角度，都与喷嘴座的变化方向无关，也能使相对一侧的喷嘴的加工都一样，使中心喷嘴孔50的形状都被加工成椭圆形，所以具有因上、下部喷嘴孔40、60的加工形成的中心喷嘴孔50的加工更方便而且固定，允许误差管理更容易的优点。
图8和图9所示的技术构成与图7相同，基本结构是上述上、下部喷嘴孔40、60中的下部喷嘴孔60加工成圆锤形，上、下部喷嘴孔40、60中的上部喷嘴孔40具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，构成椭圆形的上述中心喷嘴孔50，根据需要利用在下部一侧作成横向的槽32，也可以构成与现有方式相似的结构。
在此没有表示其他的方式，采用从图1到图7所示各种方式为基本结构，并改变此基本结构，所以可以进行像上述的横向槽32那样的与本发明的本质无关的其他结构的变化，或设置此外各种其他结构，这样改变的示例也属于本发明的技术思想范围。
把本发明这样结构的喷嘴1组装后使用时，如图10的喷嘴组件2所示，使本发明的喷嘴1、密封件5和过滤器6位于在内部作成流路3a的喷嘴轴3的下部、构成中心孔4a的喷嘴盖4的内侧，用螺纹连接上述喷嘴轴3和上述喷嘴盖4，使之成为可以使用的状态。
在此状态下经流路3a提供的超高压的液体清洗介质(图中没有表示)，通过过滤器过滤后，顺序通过上部喷嘴孔40、中心喷嘴孔50、下部喷嘴孔60和喷嘴盖4的中心孔4a向外部喷射。
此时由于中心喷嘴孔50作成椭圆形，形成在长半径方向宽度散开的典型的扇形喷嘴喷射，进一步提高清洗效果。
此外承受最大压力的中心喷嘴孔50的部位由于在用金刚石等超高硬度原料做成的喷嘴头10内部形成，即使提供超高压的液体清洗介质也能承受，允许的喷出压力和耐久性大幅度提高，适用于去除毛刺工序。

Claims (5)

1、一种去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴，其特征在于，把金刚石等超高硬度原料构成的喷嘴头烧结固定在喷嘴座的凹陷部位内侧，从上、下分别连通上、下部喷嘴孔的中心喷嘴孔位于上述喷嘴头的内部，上述中心喷嘴孔呈椭圆形结构；上述上、下部喷嘴孔都具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，使上述中心喷嘴孔呈椭圆形。
2、如权利要求1所述的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴，其特征在于，在加工上述上、下部喷嘴孔时或设置到喷嘴组件内部时，预先在上述喷嘴座外侧设有作为基准位置的设定部位。
3、如权利要求1所述的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴，其特征在于，上述上、下部喷嘴孔中的某一个加工成圆锤形，上述上、下部喷嘴孔中的另一个具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，使上述中心喷嘴孔呈椭圆形。
4、如权利要求3所述的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴，其特征在于，上述上、下部喷嘴孔中的上部喷嘴孔加工成圆锤形，上述上、下部喷嘴孔中的下部喷嘴孔具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，使上述中心喷嘴孔呈椭圆形。
5、如权利要求3所述的去除毛刺装置用超高压液态清洗介质的喷嘴，其特征在于，上述上、下部喷嘴孔中的下部喷嘴孔加工成圆锤形，上述上、下部喷嘴孔中的上部喷嘴孔具有弧形断面形状，加工成越向中心越宽且越向两侧越窄，使上述中心喷嘴孔呈椭圆形。
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AD01 Patent right deemed abandoned
C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned