CN206253383U - 刷式清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种刷式清洗装置，所述刷式清洗装置包括：刷子支架；刷子支撑部件，其沿着刷子支架向上下方向移动；刷子模块，其被刷子支撑部件支撑，且旋转接触于基板的表面；压力感知部，其对针对基板的刷子模块的接触压力进行感知；位置控制部，其根据压力感知部所感知的接触压力对针对基板的刷子模块的位置进行控制，通过所述刷式清洗装置可获得使清洗工艺中针对基板的清洗刷的接触力保持均匀的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种刷式清洗装置，更为具体地，涉及一种可使清洗工艺中针对基板的清洗刷的接触力保持均匀的刷式清洗装置。
背景技术
对显示装置中所使用的基板或半导体元件的制作中所使用的晶元(以下，将其统称为“基板”)进行处理后，进行去除在处理工艺中附着于表面的异物的清洗工艺。
图1及图2是示出现有的刷式清洗装置9的图。现有的刷式清洗装置9如果通过基板移送部将基板W移送至一对清洗刷10、10'之间，则一对清洗刷10、10'中任意一个上下移动10d从而以将基板W夹在中间的状态旋转清洗刷10、10'，同时对基板W的表面进行清洗。
基板W通过旋转的基板支撑部50而得到旋转支撑，并且清洗刷10通过驱动部40、40'分别沿着不同方向得到旋转驱动，向基板W或清洗刷10、10'中任意一个供给去离子水或纯水的同时对基板W进行清洗。虽然未在附图中示出，但通过喷嘴向基板W供给清洗液(用于清洗的化学制剂)和去离子水。
另一方面，由于在刷式清洗装置9中，清洗刷10、10'需要以接触于基板W的表面的状态进行旋转，因而为了顺利实现清洗刷10、10'的旋转，需要将针对基板W的清洗刷10、10'的接触压力(接触力)保持在一定范围。
但是，在清洗工艺中，如果清洗刷10、10'以过度的接触压力接触于基板，则存在发生清洗刷10、10'的旋转错误的问题。换句话说，如果清洗刷10、10'以高于预先设定的基准值的接触压力接触于基板或以低于基准值的接触压力接触于基板，则存在难以对针对基板的清洗刷10、10'的旋转条件进行准确地控制的问题。
而且，如果清洗刷10、10'以高于基准值的接触压力接触于基板的表面，则存在因基板和清洗刷10、10'间的摩擦力无法正常地实现清洗刷10、10'的旋转的问题，且存在在使清洗刷10、10'旋转的驱动部40、40'产生超负荷从而驱动部40、40'受损的问题。
而且，如果清洗刷10、10'以非正常的接触压力(高于基准值或低于基准值的接触压力)接触于基板，则清洗刷10、10'难以准确地以预期的旋转数进行旋转，因而存在难以准确地算出基板W的清洗量的问题。
另一方面，可对使清洗刷10、10'旋转的驱动部40、40'的负荷值进行测量并对针对基板的清洗刷10、10'的接触压力进行感知。但是，在刷式清洗装置9中，作为驱动部可以使用互不相同的多个种类的驱动马达，并且驱动马达的负荷值根据马达的种类及容量而不同，因而每个驱动马达利用不同的负荷值，从而在对针对基板的清洗刷的接触压力进行感知方面存在很多困难和繁琐等问题。
因此，虽然最近进行了用于使针对基板的清洗刷的接触压力保持均匀并使清洗效率提高的多种研究，但仍然不足，因而需要对其进行开发。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种刷式清洗装置，所述所述刷式清洗装置可使清洗工艺中针对基板的清洗刷的接触力保持均匀。
尤其，本实用新型的目的在于，根据由清洗刷所施加于基板的接触压力对针对基板的清洗刷的位置进行控制，从而可使针对基板的清洗刷的接触力保持均匀。
另外，本实用新型的目的在于，通过清洗刷的准确的旋转控制，以既不过多也不缺少的适当的清洗量对清洗工艺进行控制从而可确保清洗的可靠性。
另外，本实用新型的目的在于，根据针对基板的清洗刷的接触压力对清洗刷的扭矩进行控制从而可对清洗刷的旋转进行控制。
根据用于实现所述本实用新型的目的的本实用新型的优选实施例，刷式清洗装置包括：刷子支架；刷子支撑部件，其沿着刷子支架向上下方向移动；刷子模块，其支撑于刷子支撑部件，且旋转接触于基板的表面；压力感知部，其安装于刷子支撑部件且对针对基板的刷子模块的接触压力进行感知；位置控制部，其根据压力感知部所感知的接触压力对针对基板的刷子模块的位置进行控制。
这是为了防止因基板和刷子模块的非正常接触(例如，过度的接触力)而产生的刷子模块的旋转错误。
换句话说，本实用新型可获得的有利效果在于，通过对根据刷子模块的接触压力进行感知并根据所感知的结果对针对基板的刷子模块的位置进行控制，并通过使得基板和刷子模块可在设定范围内的条件下正常接触，从而预防因基板和刷子模块的非正常接触所引起的刷子模块的旋转错误。
尤其，本实用新型可获得的有利效果在于，通过对由刷子模块产生的垂直荷重进行测量从而对刷子模块的位置进行控制，因此，没有需要根据使刷子模块旋转的驱动马达的种类及容量对各驱动马达的负荷值一一进行存储及管理的繁琐，通过对由刷子模块产生的垂直荷重进行测量从而简单地对驱动马达的超负荷与否进行感知。换句话说，本实用新型可获得的有利效果在于，与驱动马达的种类无关，简单地对由基板和刷子模块的非正常接触所引起的驱动马达的超负荷与否进行感知。
尤其，本实用新型可获得的有利效果在于，通过在刷子模块的荷重集中的部位(可使荷重测量误差最小化的部位，例如，支撑支架和移动支架之间)对清洗刷的垂直荷重进行感知，并据此对刷子模块的位置进行控制从而使针对基板的刷子模块的接触压力保持均匀，进而对刷子模块的旋转进行准确控制并提高清洗的可靠性。
更为具体地，刷子支撑部件包括：移动支架，其沿着刷子支架移动；支撑支架，其对刷子模块进行支撑，且一端支撑于移动支架，另一端配置为自由端，压力感知部配置于支撑支架和移动支架之间，并对由刷子模块和支撑支架产生的垂直荷重进行感知，从而对针对基板的刷子模块的接触压力进行感知。如此，可获得的有利效果在于，在刷子模块的和支撑支架的荷重集中的部位对由刷子模块和支撑支架产生的垂直荷重准确地进行感知，并对针对基板的刷子模块的接触压力更为均匀地进行控制。
另外，可获得的有利效果在于，如果将支撑支架形成为悬臂(cantilever)构造，则没有必要将刷子支架分别设置于支撑支架的两端，因为可以只设置于支撑支架的一端，因而可简化结构并提高设备的设计自由度。
刷子支架可设置为能够对刷子支撑部件的上下移动进行支撑的多种结构。例如，刷子支架包括导螺杆，所述导螺杆沿上下方向配置，移动支架以与导螺杆的旋转相对应的形式沿着导螺杆移动。此时，通过将支撑支架设置为对刷子模块的一端进行支撑，从而可获得使支撑支架的构造简化的有利效果。不同的是，通过使支撑支架对刷子模块的一端及另一端均进行支撑，从而可获得的有利效果在于，防止因清洗刷的自重而引起的一端(自由端)的下沉，并抑制清洗工艺中清洗刷的一端晃动。
并且，多个压力感知部配置于支撑支架和移动支架之间。据此，可获得的有利效果在于，通过利用各压力感知部所感知的结果的平均值对针对基板的清洗刷的接触压力进行感知，从而可提高压力感知部的感知正确度。
另一方面，刷子模块可包括第一清洗刷和第二清洗刷，所述第一清洗刷旋转接触于基板的上面，所述第二清洗刷旋转接触于基板的底面；压力感知部可包括第一感知部和第二感知部，所述第一感知部对针对基板的第一清洗刷的接触压力进行感知，所述第二感知部对针对基板的第二清洗刷的接触压力进行感知。据此，可用均匀的接触力对基板的一面(例如，上面)和另一面(例如，底面)均进行清洗。更为具体地，刷子支撑部件包括：第一移动支架，其沿着刷子支架移动；第一支撑支架，其对第一清洗刷进行支撑，且一端支撑于第一移动支架，另一端配置为自由端；第二移动支架，其沿着刷子支架移动；第二支撑支架，其对第二清洗刷进行支撑，且一端支撑于第二移动支架，另一端配置为自由端，第一感知部配置于第一支撑支架的底面和第一移动支架之间，第二感知部配置于第二支撑支架的上面和第二移动支架之间。
通过比较刷子模块接触于基板的状态下由刷子模块产生的垂直荷重和刷子模块不接触基板的状态下由刷子模块产生的垂直荷重，压力感知部算出接触压力，通过以所述形式构成，可利用垂直荷重间接地对接触压力进行感知。例如，如果清洗刷与基板不接触(隔开)，则感知部可单纯地对清洗刷和支撑支架的荷重F1进行感知。相反，如果清洗刷与基板接触，则清洗刷和支撑支架的荷重可向基板分散一部分，因而感知部所感知的F1'具有比F1小的值。因此，通过F1'和F1的差异可得知根据清洗刷与基板接触的接触荷重，因而根据感知部所感知的垂直荷重F1'的变化程度，可以得知针对基板的清洗刷的接触压力升高还是降低。
作为压力感知部使用称重传感器，所述称重传感器可对垂直荷重进行精密地测量。如果向称重传感器施加荷重，则通过以电信号检测出称重传感器的变形量(压缩或增加的量)可对垂直荷重上的变化进行感知。
另外，可获得的有利效果在于，如果压力感知部所感知的接触压力脱离已设定的设定范围则警报发出部发出警报信号，通过设置所述警报发出部可使作业人员迅速地认识到基板和刷子模块是否非正常接触。
根据本实用新型的其他领域，刷式清洗装置的控制方法包括如下步骤：配置步骤，以与基板的表面接触的形式配置刷子模块；压力感知步骤，对针对基板的刷子模块的接触压力进行感知；位置控制步骤，根据在压力感知步骤所感知的接触压力对针对基板的刷子模块的位置进行控制。
如此，本实用新型可获得的有利效果在于，通过对根据刷子模块的接触压力进行感知并根据所感知的结果对针对基板的刷子模块的位置进行控制，并通过使得基板和刷子模块可在设定范围内的条件下正常接触，从而预防因基板和刷子模块的非正常接触所引起的刷子模块的旋转错误。
尤其，本实用新型可获得的有利效果在于，通过对刷子模块的垂直荷重进行感知并间接对针对基板的刷子模块的接触压力进行测量从而对刷子模块的位置进行控制，因此，没有需要根据使刷子模块旋转的驱动马达的种类及容量对各驱动马达的负荷值一一进行存储及管理的繁琐，通过对由刷子模块产生的垂直荷重进行测量从而简单地对驱动马达的超负荷与否进行感知。换句话说，本实用新型可获得的有利效果在于，与驱动马达的种类无关，可简单地对由基板和刷子模块的非正常接触所引起的驱动马达的超负荷与否进行感知。
此时，可获得的有利效果在于，刷子支撑部件对刷子模块进行支撑，所述刷子支撑部件包括：移动支架，其沿着刷子支架移动；支撑支架，其对刷子模块进行支撑，且一端被移动支架支撑，另一端配置为自由端，并且在压力感知步骤中，对由刷子模块和支撑支架产生的垂直荷重进行感知从而可对针对基板的刷子模块的接触压力进行感知，据此，可在刷子模块和支撑支架的荷重集中的部位对由刷子模块和支撑支架所产生的垂直荷重进行准确地感知，并对针对基板的刷子模块的接触压力进行更为均匀地控制。
并且，在压力感知步骤中，通过比较刷子模块接触于基板的状态下由刷子模块产生的垂直荷重和刷子模块不接触基板的状态下由刷子模块产生的垂直荷重，算出接触压力，从而利用垂直荷重可间接地对接触压力进行感知。
此时，如果在压力感知步骤所感知的接触压力脱离已设定的设定范围，则在位置控制步骤使刷子模块靠近或远离基板。
另外，包括警报发出步骤，由此可获得的有利效果在于，可使作业人员迅速地意识到基板和刷子模块是否非正常接触，所述警报发出步骤中如果在压力感知步骤所感知的接触压力脱离已设定的设定范围，则警报发出步骤发出警报信号。
如上所述，根据本实用新型，可使清洗工艺中针对基板的清洗刷的接触力保持均匀。
尤其，根据本实用新型可获得的有利效果在于，通过对由刷子模块产生的垂直荷重进行感知从而间接对针对基板的刷子模块的接触压力进行感知，并根据所感知的结果对针对基板的刷子模块的位置进行控制，并通过使得基板和刷子模块可在设定范围内的条件下正常接触，从而预先防止因基板和刷子模块的非正常接触所引起的刷子模块的旋转错误。
而且，根据本实用新型可获得的有利效果在于，通过对由刷子模块产生的垂直荷重进行测量从而对刷子模块的位置进行控制，因此，没有需要根据使刷子模块旋转的驱动马达的种类及容量对各驱动马达的负荷值一一进行存储及管理的繁琐，通过对由刷子模块产生的垂直荷重进行测量从而简单地对驱动马达的超负荷与否进行感知。换句话说，本实用新型可获得的有利效果在于，与驱动马达的种类无关，简单地对由基板和刷子模块的非正常接触所引起的驱动马达的超负荷与否进行感知。
尤其，根据本实用新型可获得的有利效果在于，通过在刷子模块的荷重集中的部位(可使荷重测量误差最小化的部位，例如，支撑支架和移动支架之间)对清洗刷的垂直荷重进行感知，并据此对刷子模块的位置进行控制从而使针对基板的刷子模块的接触压力保持均匀，进而对刷子模块的旋转进行准确控制并提高清洗的可靠性。
另外，根据本实用新型可获得的效果在于,可对针对基板的清洗刷的接触压力进行均匀地控制，且对清洗刷的旋转条件进行准确控制从而提高稳定性及可靠性。
另外，根据本实用新型可获得的效果在于，通过清洗刷的准确的旋转控制，以既不过多也不缺少的适当的清洗量对清洗工艺进行控制从而可确保清洗的可靠性，并对基板的清洗状态进行均匀且一贯地控制。
另外，根据本实用新型可获得的有利效果在于，通过根据针对基板的清洗刷的接触压力对清洗刷的扭矩进行控制，从而对清洗刷的旋转进行更为准确地控制。
附图说明
图1是示出除了基板支架之外的现有的刷式清洗装置的构造的主视图，
图2是图1的平面图，
图3是用于说明根据本实用新型的刷式清洗装置的图，
图4及图5是用于说明图3的刷子支撑部件(brush holder)和压力感知部的构造的图，
图6至图9是用于说明图3的压力感知部对接触压力进行感知的过程的图，
图10是用于说明图3的刷子模块的位置控制区间的图，
图11是用于说明根据图3的位置控制部的刷子模块的位置控制过程的图，
图12是用于说明根据本实用新型的刷式清洗装置的控制方法的框图。
具体实施方式
以下，虽然参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，但本实用新型并非受实施例的限制或限定。作为参考，本说明中相同的标号实质上代表相同的要素，且在这种规则下，可引用其他附图中记载的内容进行说明，并可省略对从业人员来说显而易见或反复的内容。
图3是用于说明根据本实用新型的刷式清洗装置的图，图4及图5是用于说明图3的刷子支撑部件和压力感知部的构造的图。另外，图6至图9是用于说明图3的压力感知部对接触压力进行感知的过程的图，图10是用于说明图3的刷子模块的位置控制区间的图，且图11是用于说明根据图3的位置控制部的刷子模块的位置控制过程的图。
参照图3至图11，根据本实用新型的刷式清洗装置10包括：刷子支架100；刷子支撑部件200，其沿着刷子支架100向上下方向移动；刷子模块300，其被刷子支撑部件200支撑，且旋转接触于基板W的表面；压力感知部400，其安装于刷子支撑部件200，且对由刷子模块300产生的垂直荷重进行感知从而对针对基板W的刷子模块300的接触压力进行感知；位置控制部500，其根据压力感知部400所感知的接触压力对针对基板W的刷子模块300的位置进行控制。
作为参考，根据本实用新型的刷式清洗装置10可以以对基板W的一面(例如，研磨面)进行清洗的形式设置，或可以以对基板W的一面(例如，上面)和另一面(例如，底面)均进行清洗的形式设置。以下，以刷式清洗装置10以对基板W的上面及底面同时进行清洗的形式设置为例进行说明。
为此，刷子模块300包括：第一清洗刷310和第二清洗刷320，所述第一清洗刷310旋转接触于基板W的上面，所述第二清洗刷320旋转接触于基板W的底面；刷子支撑部件200包括：第一支撑部件210和第二支撑部件220，所述第一支撑部件210对第一清洗刷310进行支撑，所述第二支撑部件220对第二清洗刷320进行支撑；且压力感知部400包括：第一感知部410和第二感知部420，所述第一感知部410对第一清洗刷310的接触压力进行感知，所述第二感知部420对第二清洗刷320的接触压力进行感知。相反，如果刷式清洗装置以只对基板W的一面进行清洗的形式设置，则可分别只使用一个的清洗刷、支撑部件、感知部。
并且，基板W在边缘通过基板支撑部(参照图9的50)得到支撑的状态下旋转的期间可通过刷式清洗装置得到清洗。根据情况，也可设置为基板在不旋转的状态下通过刷式清洗装置得到清洗，或设置为在因其他一般的支撑装置得到支撑的状态下通过刷式清洗装置得到清洗。
刷子支架100为了形成支撑区间而设置，所述支撑区间用于刷子支撑部件200沿上下方向得到支撑，且刷子支撑部件200可沿刷子支架100向上下方向移动。
刷子支架100可设置为能够支撑刷子支撑部件200的上下移动的多种结构。例如，刷子支架100可设置为包括导螺杆110，所述导螺杆110沿外周面形成螺旋且沿上下方向配置，刷子支撑部件200可设置为以与导螺杆110的旋转相对应的形式沿导螺杆110向上下方向移动。
刷子支撑部件200包括第一支撑部件210和第二支撑部件220，所述第一支撑部件210和第二支撑部件220沿刷子支架100(例如，导螺杆)向上下方向移动。例如，第一支撑部件210和第二支撑部件220可设置为分别沿着不同的导螺杆110移动。根据情况也可设置为，在共用导螺杆的一侧形成第一螺纹，在其他侧形成相反方向的第二螺纹，第一支撑部件和第二支撑部件共用一个共用导螺杆并使用，并沿上下方向移动。
更为具体地，第一支撑部件210包括：第一移动支架212，其沿着刷子支架100移动；第一支撑支架214，其对第一清洗刷310进行支撑，且一端支撑于第一移动支架212，另一端配置为自由端。
第一移动支架212设置为以与刷子支架100(例如，导螺杆)的旋转相对应的形式沿刷子支架100移动。第一移动支架212可形成为能够沿刷子支架100移动的多种结构及形态，且本实用新型并非受第一移动支架212的形状及结构的限制或限定。例如，第一移动支架212可形成为具有中空的四边形剖面形状。
第一支撑支架214为了对第一清洗刷310进行支撑而设置，且设置为悬臂(cantilever)结构，所述悬臂结构的一端被第一移动支架212支撑，另一端配置为自由端。如此，如果将第一支撑支架214形成为悬臂结构，则无需将刷子支架100分别设置于第一支撑支架214的两端，由于只需设置于第一支撑支架214的一端就可以，因而可获得简化结构并提高设备的设计自由度的有利效果。
第一支撑支架214可形成为以能够旋转的形式对第一清洗刷310进行支撑的多种结构。优选地，第一支撑支架214可设置为对第一清洗刷310的两端均进行支撑。如此，可获得的有利效果在于，通过第一支撑支架214对第一清洗刷310的两端进行支撑，可防止由第一清洗刷310的自重引起的一端(自由端)的下沉，并可抑制清洗工艺中第一清洗刷310的一端发生晃动。根据情况第一支撑支架也可设置为以悬臂方式只对第一清洗刷的两端中的任意一端进行支撑。
并且，第二支撑部件220包括：第二移动支架222，其沿着刷子支架100移动；第二支撑支架224，其对第二清洗刷320进行支撑，且一端被第二移动支架222支撑，另一端配置为自由端。
第二移动支架222设置为以与刷子支架100(例如，导螺杆)的旋转相对应的形式沿刷子支架100移动。第二移动支架222可形成为能够沿刷子支架100移动的多种结构及形态，且本实用新型并非受第二移动支架222的形状及结构的限制或限定。例如，第二移动支架222可形成为具有中空的四边形剖面形状。
第二支撑支架224为了对第二清洗刷320进行支撑而设置，且设置为悬臂(cantilever)结构，所述悬臂结构的一端被第二移动支架222支撑，另一端配置为自由端。如此，如果将第二支撑支架224形成为悬臂结构，则无需将刷子支架100分别设置于第二支撑支架224的两端，由于只需设置于第二支撑支架224的一端就可以，因而可获得简化结构并提高设备的设计自由度的有利效果。
第二支撑支架224可形成为以能够旋转的形式对第二清洗刷320进行支撑的多种结构。优选地，第二支撑支架214可设置为对第二清洗刷320的两端均进行支撑。如此，可获得的有利效果在于，通过第二支撑支架224对第二清洗刷320的两端进行支撑，可防止由第二清洗刷320的自重引起的一端(自由端)的下沉，并可抑制清洗工艺中第二清洗刷320的一端发生晃动。根据情况第二支撑支架也可设置为以悬臂方式只对第二清洗刷的两端中的任意一端进行支撑。
刷子模块300包括第一清洗刷310和第二清洗刷320，所述第一清洗刷310通过第一支撑部件210得到支撑且旋转接触于基板W的上面，所述第二清洗刷320通过第二支撑部件220得到支撑且旋转接触于基板W的底面。
作为第一清洗刷310可使用由能够摩擦接触于基板W的表面的普通材质(例如，多孔性材质的聚乙烯醇)构成的刷子。并且，在第一清洗刷310的表面可形成多个用于使刷子的接触特性提高的清洗凸起。当然，根据情况也可使用没有清洗凸起的刷子。
另外，在执行通过第一清洗刷310的清洗的期间，为使通过第一清洗刷310和基板W的摩擦接触的清洗效果提高，也可向第一清洗刷310和基板W的接触部位供给清洗液。例如，可向第一清洗刷310和基板W的接触部位供给类似SC1(Standard Clean-1,APM)、氢氟酸(HF)、纯水等的清洗液。
另外，第二清洗刷310可以与第一清洗刷310相同或相似的材料(例如，多孔性材质的聚乙烯醇)形成，且本实用新型并非受第二清洗刷320的材质的限制或限定。并且，在第二清洗刷320的表面可形成多个用于使刷子的接触特性提高的清洗凸起。当然，根据情况也可使用没有清洗凸起的刷子。
另外，在执行通过第二清洗刷320的清洗的期间，为使通过第二清洗刷320和基板W的摩擦接触的清洗效果提高，也可向第二清洗刷320和基板W的接触部位供给清洗液。例如，可向第二清洗刷320和基板W的接触部位供给类似SC1(Standard Clean-1,APM)、氢氟酸(HF)、纯水等的清洗液。
压力感知部400包括：第一感知部410，其安装于第一支撑部件210并对由第一清洗刷310产生的垂直荷重进行感知，从而对针对基板W的第一清洗刷310的接触压力进行感知；第二感知部420，其安装于第二支撑部件220并对由第二清洗刷320产生的垂直荷重进行感知，从而对针对基板W的第二清洗刷320的接触压力进行感知。
例如，压力感知部400(第一感知部及第二感知部)可设置为，通过比较刷子模块300接触于基板W的状态下由刷子模块300产生的垂直荷重和刷子模块300不接触基板W的状态下由刷子模块300产生的垂直荷重，从而算出接触压力。
更为具体地，第一感知部410配置于第一支撑支架214的底面和第一移动支架212之间，并对由第一清洗刷310和第一支撑支架214产生的垂直荷重进行感知，从而对针对基板W的刷子模块300的接触压力进行感知。另外，第二感知部420配置于第二支撑支架224的上面和第二移动支架222之间，并对由第二清洗刷320和第二支撑支架224产生的垂直荷重进行感知，从而对针对基板W的刷子模块300的接触压力进行感知。
如此，如果在第一清洗刷310和第一支撑支架214的荷重集中的部位(第一支撑支架214的底面和第一移动支架212之间)对由第一清洗刷310和第一支撑支架214产生的垂直荷重进行测量，则可对针对基板W的第一清洗刷310的接触压力进行感知。换句话说，如果，如图6所示，第一清洗刷310与基板W不接触(隔开)时第一感知部410所感知的结果为F1,如图7所示，第一清洗刷310与基板W接触时第一感知部410所感知的结果为比F1小的F1',则通过F1和F1'的差异可得知根据第一清洗刷310与基板W接触的接触荷重Fa，并且如果在得知接触荷重Fa的状态下对第一感知部410所感知的垂直荷重F1'的变化进行感知，则可算出针对基板W的第一清洗刷310的接触压力。换句话说，如果第一清洗刷310与基板W不接触(隔开)，则第一感知部410可单纯地对第一清洗刷310和第一支撑支架214的荷重F1进行感知。相反，如果第一清洗刷310与基板W接触，则第一清洗刷310和第一支撑支架214的荷重可向基板W分散一部分，因而第一感知部410所感知的F1'具有比F1小的值。因此，通过F1'和F1的差异可得知根据第一清洗刷310与基板W接触的接触荷重Fa，因而根据第一感知部410所感知的垂直荷重F1'的变化程度，可以得知针对基板W的第一清洗刷310的接触压力升高还是降低。
利用相同的方式，如果在第二清洗刷320和第二支撑支架224的荷重集中的部位(第二支撑支架224的上面和第二移动支架222之间)对由第二清洗刷320和第二支撑支架224产生的垂直荷重进行测量，则可对针对基板W的第二清洗刷320的接触压力进行感知。换句话说，如果，如图8所示，第二清洗刷320与基板W不接触(隔开)时第二感知部420所感知的结果为F2,如图9所示，第二清洗刷320与基板W接触时第二感知部420所感知的结果为比F2小的F2',则通过F2和F2'的差异可得知根据第二清洗刷320与基板W接触的接触荷重Fb，并且如果在得知接触荷重F2的状态下对第二感知部420所感知的垂直荷重F2'的变化进行感知，则可算出针对基板W的第二清洗刷320的接触压力。换句话说，如果第二清洗刷320与基板W不接触(隔开)，则第二感知部420可单纯地对第二清洗刷320和第二支撑支架224的荷重F2进行感知。相反，如果第二清洗刷320与基板W接触，则第二清洗刷320和第二支撑支架224的荷重可向基板W分散一部分，因而第二感知部420所感知的F2'具有比F2小的值。因此，通过F2'和F2的差异可得知根据第二清洗刷320与基板W接触的接触荷重Fb，因而根据第二感知部420所感知的垂直荷重F2'的变化程度，可以得知针对基板W的第二清洗刷320的接触压力升高还是降低。
作为压力感知部400(第一感知部和第二感知部)可使用能够对垂直荷重进行感知的多种感知装置。优选地，作为压力感知部400(第一感知部和第二感知部)可使用称重传感器(load cell)，所述称重传感器能够对垂直荷重进行精密地测量。如果向称重传感器施加荷重，则通过以电信号检测出称重传感器的变形量(压缩或增加的量)可对垂直荷重上的变化进行感知。
另外，多个第一感知部410可安装于第一支撑支架214和第一移动支架212之间。优选地，可获得的有利效果在于，通过多个第一感知部410以导螺杆110为基准以相互对称的形式配置，并通过利用各个第一感知部410所感知的结果的平均值对针对基板W的第一清洗刷310的接触压力进行感知，从而可提高第一感知部410的感知正确度。同样，第二感知部420也可安装多个。
位置控制部500设置为根据压力感知部400所感知的接触压力对针对基板W的刷子模块300的位置进行控制。
例如，位置控制部500可设置为根据压力感知部400所感知的结果(接触压力)使刷子模块300(第一清洗刷及第二清洗刷)靠近或远离基板W。
更为具体地，如果压力感知部400所感知的接触压力与预先设定的设定范围不同，则位置控制部500可使刷子模块300(第一清洗刷及第二清洗刷)靠近或远离基板W。例如，如果第一感知部410所感知的接触压力大于预先设定的设定范围，换句话说，如果第一清洗刷310以大于设定范围的接触压力接触基板W，则位置控制部500使第一清洗刷310远离基板W，从而可使第一清洗刷310以设定范围条件接触于基板W。相反，如果第一感知部410所感知的接触压力小于预先设定的设定范围，换句话说，如果第一清洗刷310以小于设定范围的接触压力接触基板W，则位置控制部500使第一清洗刷310靠近基板W，从而可使第一清洗刷310以设定范围条件接触于基板W。
作为参考，关于针对基板W的刷子模块300(第一清洗刷及第二清洗刷)的适当接触压力的设定范围可通过刷子模块300的平均接触荷重(接触力)对预先设定的刷子模块300的平均摩擦力进行分配并求解，且设定范围定义为，包括最佳设定值(最佳接触压力)的上下(±)范围。
如此，本实用新型可获得的效果在于，通过根据针对基板W的刷子模块300(第一清洗刷及第二清洗刷)的接触压力对刷子模块300的位置进行控制，并通过可使刷子模块300以设定范围内的条件(适当接触压力)正常地接触于基板W，从而使针对基板W的刷子模块300的接触力保持均匀。
尤其，根据本实用新型可获得的有利效果在于，通过对由刷子模块300产生的垂直荷重进行测量从而对刷子模块300的位置进行控制，因此，没有需要根据使刷子模块300旋转的驱动马达的种类及容量对各驱动马达的负荷值一一进行存储及管理的繁琐，通过对由刷子模块300产生的垂直荷重进行测量从而简单地对驱动马达的超负荷与否进行感知。换句话说，本实用新型可获得的有利效果在于，与驱动马达的种类无关，简单地对由基板W和刷子模块300的非正常接触所引起的驱动马达的超负荷与否进行感知。
另外，根据本实用新型的刷式清洗装置可包括警报发出部600，如果压力感知部400所感知的接触压力脱离已设定的设定范围则警报发出部发出警报信号。并且，如果通过压力感知部400感知到所感知的接触压力没有异常(在设定范围内)，则可保持刷子模块300的位置。
此处，所谓的警报信号可包括由一般的音响装置所发出的听觉上的警报信号及由一般的警示灯所发出的视觉上的警报信号中的至少一个，且除此之外还可使用能够使作业人员认识到针对基板W的刷子模块300的接触压力的异常发生状况的其他不同的多种警报信号。
另一方面，图12是用于说明根据本实用新型的刷式清洗装置的控制方法的框图。并且，针对和如前所述的结构相同及相当相同的部分赋予相同或相当相同的参考标号，并省略对其的详细说明。
参照图11，根据本实用新型的刷式清洗装置的控制方法包括如下步骤：配置步骤S10，以与基板W的表面接触的形式配置刷子模块300；压力感知步骤S20，通过对由刷子模块300产生的垂直荷重进行感知从而对针对基板W的刷子模块300的接触压力进行感知；位置控制步骤S30，根据在压力感知步骤所感知的接触压力对针对基板W的刷子模块300的位置进行控制。
步骤一：
首先，以与基板W的表面接触的形式配置刷子模块300。S10
在配置步骤S10中，刷子模块300以通过刷子支撑部件200得到支撑的状态接触于基板W。
例如，刷子支撑部件200包括第一支撑部件210和第二支撑部件220，所述第一支撑部件210和第二支撑部件220沿刷子支架100(例如，导螺杆)向上下方向移动；刷子模块300包括第一清洗刷310和第二清洗刷320，所述第一清洗刷310通过第一支撑部件210得到支撑且旋转接触于基板W的上面，所述第二清洗刷320通过第二支撑部件220得到支撑且旋转接触于基板W的底面。
更为具体地，第一支撑部件210包括：第一移动支架212，其沿着刷子支架100移动；第一支撑支架214，其对第一清洗刷310进行支撑，且一端支撑于第一移动支架212，另一端配置为自由端。并且第二支撑部件220包括：第二移动支架222，其沿着刷子支架100移动；第二支撑支架224，其对第二清洗刷320进行支撑，且一端支撑于第二移动支架222，另一端配置为自由端。
步骤二：
接下来，通过对由刷子模块300产生的垂直荷重进行感知从而对针对基板W的刷子模块300的接触压力进行感知。S20
在压力感知步骤S20中，对由刷子模块300产生的垂直荷重，换句话说，在刷子模块300得到支撑的支点对由刷子模块300产生的垂直荷重进行测量，通过测量的垂直荷重间接对针对基板W的刷子模块300的接触压力进行感知。
例如，在压力感知步骤S20中，通过比较刷子模块300接触于基板W的状态下由刷子模块300产生的垂直荷重和刷子模块300不接触基板W的状态下由刷子模块300产生的垂直荷重，可算出接触压力。
更为具体地，在压力感知步骤S20中，通过配置于第一支撑支架214的底面和第一移动支架212之间的第一感知部410，对由第一清洗刷310和第一支撑支架214所产生的垂直荷重进行感知，从而可对针对基板W的第一清洗刷310的接触压力进行感知；并且通过配置于第二支撑支架224的上面和第二移动支架222之间的第二感知部420，对由第二清洗刷320和第二支撑支架224产生的垂直荷重进行感知，从而可对针对基板W的第二清洗刷320的接触压力进行感知。
如此，如果在第一清洗刷310和第一支撑支架214的荷重集中的部位(第一支撑支架214的底面和第一移动支架212之间)对由第一清洗刷310和第一支撑支架214产生的垂直荷重进行测量，则可对针对基板W的第一清洗刷310的接触压力进行感知。换句话说，如果第一清洗刷310与基板W不接触(隔开)时第一感知部410所感知的结果为F1(参照图6),第一清洗刷310与基板W接触时第一感知部410所感知的结果为比F1小的F1'(参照图7),则通过F1和F1'的差异可得知根据第一清洗刷310与基板W接触的接触荷重Fa，并且如果在得知接触荷重Fa的状态下对第一感知部410所感知的垂直荷重F1'的变化进行感知，则可算出针对基板W的第一清洗刷310的接触压力。换句话说，如果第一清洗刷310与基板W不接触(隔开)，则第一感知部410可单纯地对第一清洗刷310和第一支撑支架214的荷重F1进行感知。相反，如果第一清洗刷310与基板W接触，则第一清洗刷310和第一支撑支架214的荷重可向基板W分散一部分，因而第一感知部410所感知的F1'具有比F1小的值。因此，通过F1'和F1的差异可得知根据第一清洗刷310与基板W接触的接触荷重Fa，因而根据第一感知部410所感知的垂直荷重F1'的变化程度，可以得知针对基板W的第一清洗刷310的接触压力升高还是降低。
利用相同的方式，如果在第二清洗刷320和第二支撑支架224的荷重集中的部位(第二支撑支架224的上面和第二移动支架222之间)对由第二清洗刷320和第二支撑支架224产生的垂直荷重进行测量，则可对针对基板W的第二清洗刷320的接触压力进行感知。换句话说，如果第二清洗刷320与基板W不接触(隔开)时第二感知部420所感知的结果为F2(参照图8),第二清洗刷320与基板W接触时第二感知部420所感知的结果为比F2小的F2'(参照图9),则通过F2和F2'的差异可得知根据第二清洗刷320与基板W接触的接触荷重Fb，并且如果在得知接触荷重F2的状态下对第二感知部420所感知的垂直荷重F2'的变化进行感知，则可算出针对基板W的第二清洗刷320的接触压力。换句话说，如果第二清洗刷320与基板W不接触(隔开)，则第一感知部410可单纯地对第二清洗刷320和第二支撑支架224的荷重F1进行感知。相反，如果第一清洗刷310与基板W接触，则第二清洗刷320和第二支撑支架224的荷重可向基板W分散一部分，因而第二感知部420所感知的F2'具有比F2小的值。因此，通过F2'和F2的差异可得知根据第二清洗刷320与基板W接触的接触荷重Fb，因而根据第二感知部420所感知的垂直荷重F2'的变化程度，可以得知针对基板W的第二清洗刷320的接触压力升高还是降低。
步骤三：
接下来，根据在压力感知步骤S20所感知的接触压力对针对基板W的刷子模块300的位置进行控制。S30
换句话说，在位置控制步骤S30中根据在压力感知步骤S20所感知的结果(接触压力)使刷子模块300(第一清洗刷及第二清洗刷)靠近或远离基板W。
更为具体地，如果在压力感知步骤S20所感知的接触压力与预先设定的设定范围不一样，则在位置控制步骤S30可使刷子模块300(第一清洗刷及第二清洗刷)靠近或远离基板W。例如，在第一感知部410所感知的接触压力大于预先设定的设定范围，换句话说，如果第一清洗刷310以大于设定范围的接触压力接触基板W，则位置控制部500使第一清洗刷310远离基板W，从而可使第一清洗刷310以设定范围条件接触于基板W。相反，如果第一感知部410所感知的接触压力小于预先设定的设定范围，换句话说，如果第一清洗刷310以小于设定范围的接触压力接触基板W，则位置控制部500使第一清洗刷310靠近基板W，从而可使第一清洗刷310以设定范围条件接触于基板W。
作为参考，关于针对基板W的刷子模块300(第一清洗刷及第二清洗刷)的适当接触压力的设定范围，可用刷子模块300的平均接触荷重(接触力)对预先设定的刷子模块300的平均摩擦力进行分配并求解，且设定范围定义为包括最佳设定值(最佳接触压力)的上下(±)范围。
另外，根据本实用新型的刷式清洗装置的控制方法可包括警报发出步骤S32，如果在压力感知步骤S20所感知的接触压力与已设定的设定范围不同，则发出警报信号。
此处，所谓的警报信号可包括由一般的音响装置所发出的听觉上的警报信号及由一般的警示灯所发出的视觉上的警报信号中的至少一个，且除此之外还可使用能够使作业人员认识到针对基板W的刷子模块300的接触压力的异常发生状况的其他不同的多种警报信号。
另一方面，如果在压力感知步骤S20感知到所感知的水平荷重没有异常(在设定范围内)，则可保持S36刷子模块300的位置。
另外，根据本实用新型的刷式清洗装置的控制方法可包括扭矩控制步骤，如果在压力感知步骤S20所感知的接触压力脱离已设定的设定范围，则对刷子模块300的旋转扭矩进行控制。
例如，如果在压力感知步骤S20所感知的接触压力大于预先设定的设定范围，则在扭矩控制步骤中，增加刷子模块300的旋转扭矩从而可使刷子模块300以较大的扭矩旋转。换句话说，即使针对基板W的刷子模块300的接触压力(摩擦力)大于设定范围，通过增加刷子模块300的旋转扭矩也可使刷子模块300以预期的旋转数进行旋转。相反，如果在压力感知步骤S20所感知的接触压力小于预先设定的设定范围，则在扭矩控制步骤中，减小刷子模块300的旋转扭矩从而可使刷子模块300以更小的扭矩旋转。
如上所述，参考本实用新型的优选实施例进行了说明，但可以理解为，如果是该技术领域的熟练的从业人员，在不脱离下面的权利要求所记载的本实用新型的思想及领域的范围内可对本实用新型进行多种修正及变更。
标号说明
100:刷子支架 110:导螺杆
200:刷子支撑部件 210:第一支撑部件
212:第一移动支架 214:第一支撑支架
220:第二支撑部件 222:第二移动支架
224:第二支撑支架 300:刷子模块
310:第一清洗刷 320:第二清洗刷
400:压力感知部 410:第一感知部
420:第二感知部 500:位置控制部
600:警报发出部
Claims (14)
1.一种刷式清洗装置，其特征在于，包括：
刷子支架；
刷子支撑部件，其沿着所述刷子支架向上下方向移动；
刷子模块，其被所述刷子支撑部件支撑，且旋转接触于基板的表面；
压力感知部，其安装于所述刷子支撑部件，且对针对所述基板的所述刷子模块的接触压力进行感知；
位置控制部，其根据所述压力感知部所感知的所述接触压力对针对所述基板的所述刷子模块的位置进行控制。
2.根据权利要求1所述的刷式清洗装置，其特征在于，
所述压力感知部对由所述刷子模块产生的垂直荷重进行测量从而感知所述接触压力。
3.根据权利要求2所述的刷式清洗装置，其特征在于，所述刷子支撑部件包括：
移动支架，其沿着所述刷子支架移动；
支撑支架，其对所述刷子模块进行支撑，且一端被所述移动支架支撑，另一端配置为自由端；
所述压力感知部配置于所述支撑支架和所述移动支架之间，并对由所述刷子模块和所述支撑支架产生的垂直荷重进行感知，从而对针对所述基板的所述刷子模块的接触压力进行感知。
4.根据权利要求3所述的刷式清洗装置，其特征在于，
所述刷子支架包括导螺杆，所述导螺杆沿上下方向配置，
所述移动支架以与所述导螺杆的旋转相对应的形式沿着所述导螺杆移动。
5.根据权利要求3所述的刷式清洗装置，其特征在于，
所述支撑支架对所述刷子模块的一端进行支撑。
6.根据权利要求3所述的刷式清洗装置，其特征在于，
所述支撑支架对所述刷子模块的一端及另一端进行支撑。
7.根据权利要求3所述的刷式清洗装置，其特征在于，
多个所述压力感知部配置于所述支撑支架和所述移动支架之间。
8.根据权利要求1所述的刷式清洗装置，其特征在于，
所述刷子模块包括第一清洗刷和第二清洗刷，所述第一清洗刷旋转接触于所述基板的上面，所述第二清洗刷旋转接触于所述基板的底面；
所述压力感知部包括第一感知部和第二感知部，所述第一感知部对针对所述基板的所述第一清洗刷的接触压力进行感知，所述第二感知部对针对所述基板的所述第二清洗刷的接触压力进行感知。
9.根据权利要求8所述的刷式清洗装置，其特征在于，所述刷子支撑部件包括：
第一移动支架，其沿着所述刷子支架移动；
第一支撑支架，其对所述第一清洗刷进行支撑，且一端支撑于所述第一移动支架，另一端配置为自由端；
第二移动支架，其沿着所述刷子支架移动；
第二支撑支架，其对所述第二清洗刷进行支撑，且一端被所述第二移动支架支撑，另一端配置为自由端；
所述第一感知部配置于所述第一支撑支架的底面和所述第一移动支架之间，所述第二感知部配置于所述第二支撑支架的上面和所述第二移动支架之间。
10.根据权利要求2至8中的任意一项所述的刷式清洗装置，其特征在于，
比较所述刷子模块接触于所述基板的状态下由所述刷子模块产生的垂直荷重和所述刷子模块不接触所述基板的状态下由所述刷子模块产生的垂直荷重，所述压力感知部利用所述比较的结果算出所述接触压力。
11.根据权利要求1至8中的任意一项所述的刷式清洗装置，其特征在于，
所述压力感知部为称重传感器。
12.根据权利要求1至8中的任意一项所述的刷式清洗装置，其特征在于，
如果所述接触压力脱离已设定的设定范围，则所述位置控制部使所述刷子模块靠近或远离所述基板。
13.根据权利要求1至8中的任意一项所述的刷式清洗装置，其特征在于，还包括：
警报发出部，如果所述接触压力脱离已设定的设定范围，则发出警报信号。
14.根据权利要求1至8中的任意一项所述的刷式清洗装置，其特征在于，
如果所述接触压力脱离已设定的设定范围，则对所述刷子模块的旋转扭矩进行调节。
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