CN211719558U - 冷却组件和离子刻蚀机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷却组件和离子刻蚀机，所述冷却组件用于离子刻蚀机，所述离子刻蚀机包括离子枪，所述冷却组件包括至少一个水冷座、散热部件、驱动部件和水箱；至少一个水冷座用于放置所述离子枪；所述散热部件的一端与所述至少一个水冷座相连接；所述驱动部件与所述散热部件相连接；所述水箱包括第一进水口和第一出水口，所述第一进水口与所述至少一个水冷座相连接，所述第一出水口与所述驱动部件相连接。本实用新型所提供的冷却组件，水冷座可降低离子枪的温度，减小对加速栅极与帘栅极之间的电压的影响，并且可减慢离子刻蚀机上电器元件的老化速度，延长电器元件的寿命。

Description

冷却组件和离子刻蚀机

技术领域

本实用新型涉及离子刻蚀机技术领域，具体而言，涉及一种冷却组件和离子刻蚀机。

背景技术

目前，在相关技术中，半自动离子刻蚀机的离子枪工作时，腔内的温度也会不断升高，腔内温度过高，不仅会影响加速栅极与帘栅极之间的电压，而且会加速腔内各元器件的老化。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一方面提出一种冷却组件。

本实用新型的第二方面提出一种离子刻蚀机。

有鉴于此，本实用新型第一方面提供了一种冷却组件，所述冷却组件用于离子刻蚀机，所述离子刻蚀机包括离子枪，所述冷却组件包括至少一个水冷座、散热部件、驱动部件和水箱；至少一个水冷座用于放置所述离子枪；所述散热部件的一端与所述至少一个水冷座相连接；所述驱动部件与所述散热部件相连接；所述水箱包括第一进水口和第一出水口，所述第一进水口与所述至少一个水冷座相连接，所述第一出水口与所述驱动部件相连接。

本实用新型所提供的冷却组件，在离子枪工作时，放置在水冷座上，驱动部件将冷却水由水箱中抽出，送入散热部件中，冷却水经过散热部件后进入的水冷座内，以冷却放置在水冷座上的离子枪，然后冷却水回流至水箱内；水冷座可降低离子枪的温度，减小对加速栅极与帘栅极之间的电压的影响，并且可减慢离子刻蚀机上电器元件的老化速度，延长电器元件的寿命。并且，冷却水由水箱出流出后，经过散热部件和水冷座后再回到水箱内，实现内循环，使得冷却水反复使用，减少水资源的浪费。

冷却水在进入到水冷座后，温度升高，高温冷却水先进入到水箱中进行冷却，再被驱动部件抽入到散热部件中进行散热，以再次进入到水冷座内，冷却放置在水冷座上的离子枪。

另外，本实用新型提供的上述技术方案中的冷却组件还可以具有如下附加技术特征：

在本实用新型的一个技术方案中，冷却组件还包括流量开关，流量开关的一端与所述至少一个水冷座相连接，另一端与所述第一进水口相连接。

在该技术方案中，流量计可检测管路内的流量，并且可根据流量控制驱动部件的功率，以实现对流量的控制。

当管路中的水流量大于1L/min(升/分钟)流量时，流量开关的磁心在水流作用下产生位移，并带动磁源产生磁控作用，使流量开关输出“1”开关信号，该信号输入到离子刻蚀机的控制组件，经功率放大后，实现对水流量控制的目的。当管路中的水流量小于1L/min流量后，磁芯在复位弹簧推力作用下，带动磁源回原位，使流量开关输出“0”开关信号，停止离子刻蚀机工作。

尤其在冷却组件的水路堵塞时，流量计可及时控制离子刻蚀机停止工作，以减慢离子刻蚀机上电器元件的老化速度，延长电器元件的寿命。

在本实用新型的一个技术方案中，冷却组件还包括第一换热管，所述第一换热管穿设于所述散热部件上，所述第一换热管的一端为进水端，另一端为出水端。

在该技术方案中，第一换热管的两端均与外部水源相连接，并且可与散热部件换热，通过外部水源对散热部件进行冷却，提升散热部件的散热效率。

在离子刻蚀机所处的环境温度较低，散热部件散热效果较佳时，可不开启第一换热管，在环境温度较高，散热部件的散热效果较差时，可以开启第一换热管来辅助散热器散热，以提升散热器的散热效果，进而提升冷却座的冷却效果。

在本实用新型的一个技术方案中，所述散热部件包括第二换热管，所述第二换热管的一端与所述至少一个水冷座相连接，另一端与所述驱动部件相连接。

在该技术方案中，第二换热管便于与第一换热管进行热交换，进而提升散热部件的换热速度。

第二换热管可呈Z字型或波浪形等可延长第二换热管长度的方式进行设置。

在本实用新型的一个技术方案中，所述至少一个水冷座包括本体和安装孔；所述本体设置有腔体；所述安装孔设置于所述本体上，用于放置所述离子枪。

在该技术方案中，离子枪设置在安装孔内，实现对离子枪的支撑，确保离子枪的稳定性；并且本体内设置有腔体，腔体内可通入冷却液，在离子枪工作时，实现对离子枪进行冷却。

在本实用新型的一个技术方案中，所述至少一个水冷座还包括第二进水口和第二出水口；所述第二进水口设置于所述本体上，与所述散热部件相连接；所述第二出水口设置于所述本体上，与所述水箱相连接；所述第二进水口位于所述第二出水口的下方。

在该技术方案中，水冷座设置有第二进水口和第二出水口，并且第二进水口位于第二出水口的下方，温度较低的冷却水由第二进水口进入到水冷座后，会向上运动，再由第二出水口流出水冷座，进而确保温度较高的冷却水及时排出水冷座，降低水冷座内冷却水的温度，提升水冷座的冷却效果。

在本实用新型的一个技术方案中，所述腔体环绕所述安装孔设置。

在该技术方案中，腔体环绕所述安装孔设置，使得离子枪均匀散热，使得离子枪的温度更加均匀，避免因离子枪温度不均而影响离子枪的正常工作。

在本实用新型的一个技术方案中，所述至少一个水冷座的数量为多个，多个水冷座串联或并联设置；或所述至少一个水冷座的数量为一个，所述安装孔的数量为多个。

在该技术方案中，水冷座的数量为多个，每个水冷座均设置有一个安装孔，以为每个离子枪配置一个水冷座，使得实现对离子枪的独立冷却。

水冷座也可为一个，一个水冷座上设置多个安装孔，每个离子枪放置在一个安装孔内。

水冷座为多个时，多个水冷座可以串联，即第一个水冷座的第二进水口与散热部件相连接，第二出水口与下一个水冷座的第二进水口相连接，下一个水冷座的第二出水口与水箱相连接。

多个水冷座也可并联，即多个水冷座的第二进水口均与散热部件相连接，第二出水口均与水箱相连接。

水冷座为两个，分别为第一水冷座和第二水冷座。

第一水冷座和第二水冷座串联，第一水冷座的第二进水口与散热部件相连接，第一水冷座的第二出水口与第二水冷座的第二进水口相连接，第二水冷座的第二出水口与水箱相连接。

第一水冷座和第二水冷座并联，第一水冷座和第二水冷座的第二进水口与散热部件相连接，第一水冷座和第二水冷座的第二出水口与水箱相连接。

在本实用新型的一个技术方案中，所述驱动部件为水泵。

本实用新型第二方面提供了一种离子刻蚀机，包括如上述任一技术方案所述的冷却组件，因此该例子刻蚀机具备上述任一技术方案所述的冷却组件的全部有益效果。

具体地，石英晶体谐振器在制造过程中，需通过离子刻蚀机中离子枪高压分解惰性气体，来中和晶体上的银离子，从而保证它的电气特性。离子刻蚀机包括阴极灯丝和阳极杯，离子枪首先在阴极灯丝与阳极杯之间加40V的电压，使阴极灯丝与阳极杯之间产生电场，同时给阴极灯丝通10A的电流，使灯丝温度升高，从而阴极灯丝产生大量的热电子。热电子会加速向阳极杯运动，从而产生1A的释放电流。在热电子运动过程中，受到带磁性底座的作用，运动轨迹变为螺旋状，从而增加热电子和氩气原子相撞的机会，碰撞会导致辉光放电，引起氩气原子电离，从而产生大量的带正电的氩离子和带负电的电子。带负电的电子由于受带高压正电(300-700V)的阳极杯的吸引，附着在阳极杯上。而带正电的氩离子由于阳极杯的高压正电的排斥和带负电的加速极(70-140V)的吸引，从阳极杯口高速向加速极运动。而帘栅极(与上层加速极平行)受到带正电的氩离子撞击，会被充电成正的高压，避免再受到撞击。氩离子很重，在穿过第一二层间的网孔时不会撞到上层带负电压(-100V)的网状加速栅极，只会直线前进。中和灯丝则产生负电子，受下方负电压的加速栅极排斥，与氩离子一起往上撞上晶片，从而中和氩离子所带的正电。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的冷却组件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的水冷座的结构示意图；

其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100水冷座，102本体，104安装孔，106第二进水口，108第二出水口，110第一水冷座，112第二水冷座，200散热部件，202第二换热管，300驱动部件，400水箱，500流量开关，600第一换热管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1和图2描述根据本实用新型一些实施例所述冷却组件和离子刻蚀机。

在本实用新型第一方面实施例中，如图1所示，本实用新型提供了一种冷却组件，所述冷却组件用于离子刻蚀机，所述离子刻蚀机包括离子枪，所述冷却组件包括至少一个水冷座100、散热部件200、驱动部件300和水箱400；至少一个水冷座100用于放置所述离子枪；所述散热部件200的一端与所述至少一个水冷座100相连接；所述驱动部件300与所述散热部件200相连接；所述水箱400包括第一进水口和第一出水口，所述第一进水口与所述至少一个水冷座100相连接，所述第一出水口与所述驱动部件300相连接。

在该实施例中，离子枪工作时，放置在水冷座100上，驱动部件300将冷却水由水箱400中抽出，送入散热部件200中，冷却水经过散热部件200后进入的水冷座100内，以冷却放置在水冷座100上的离子枪，然后冷却水回流至水箱400内；水冷座100可降低离子枪的温度，减小对加速栅极与帘栅极之间的电压的影响，并且可减慢离子刻蚀机上电器元件的老化速度，延长电器元件的寿命。并且，冷却水由水箱400出流出后，经过散热部件200和水冷座100后再回到水箱400内，实现内循环，使得冷却水反复使用，减少水资源的浪费。

冷却水在进入到水冷座100后，温度升高，高温冷却水先进入到水箱400中进行冷却，再被驱动部件300抽入到散热部件200中进行散热，以再次进入到水冷座100内，冷却放置在水冷座100上的离子枪。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，冷却组件还包括流量开关500，流量开关500的一端与所述至少一个水冷座100相连接，另一端与所述第一进水口相连接。

在该实施例中，流量计可检测管路内的流量，并且可根据流量控制驱动部件300的功率，以实现对流量的控制。

当管路中的水流量大于1L/min(升/分钟)流量时，流量开关500的磁心在水流作用下产生位移，并带动磁源产生磁控作用，使流量开关500输出“1”开关信号，该信号输入到离子刻蚀机的控制组件，经功率放大后，实现对水流量控制的目的。当管路中的水流量小于1L/min流量后，磁芯在复位弹簧推力作用下，带动磁源回原位，使流量开关500输出“0”开关信号，停止离子刻蚀机工作。

尤其在冷却组件的水路堵塞时，流量计可及时控制离子刻蚀机停止工作，以减慢离子刻蚀机上电器元件的老化速度，延长电器元件的寿命。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，冷却组件还包括第一换热管600，所述第一换热管600穿设于所述散热部件200上，所述第一换热管600的一端为进水端，另一端为出水端。

在该实施例中，第一换热管600的两端均与外部水源相连接，并且可与散热部件200换热，通过外部水源对散热部件200进行冷却，提升散热部件200的散热效率。

在离子刻蚀机所处的环境温度较低，散热部件200散热效果较佳时，可不开启第一换热管600，在环境温度较高，散热部件200的散热效果较差时，可以开启第一换热管600来辅助散热器散热，以提升散热器的散热效果，进而提升冷却座的冷却效果。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，所述散热部件200包括第二换热管202，所述第二换热管202的一端与所述至少一个水冷座100相连接，另一端与所述驱动部件300相连接。

在该实施例中，第二换热管202便于与第一换热管600进行热交换，进而提升散热部件200的换热速度。

第二换热管202可呈Z字型或波浪形等可延长第二换热管202长度的方式进行设置。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，所述至少一个水冷座100包括本体102和安装孔104；所述本体102设置有腔体；所述安装孔104设置于所述本体102上，用于放置所述离子枪。

在该实施例中，离子枪设置在安装孔104内，实现对离子枪的支撑，确保离子枪的稳定性；并且本体102内设置有腔体，腔体内可通入冷却液，在离子枪工作时，实现对离子枪进行冷却。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，所述至少一个水冷座100还包括第二进水口106和第二出水口108；所述第二进水口106设置于所述本体102上，与所述散热部件200相连接；所述第二出水口108设置于所述本体102上，与所述水箱400相连接；所述第二进水口106位于所述第二出水口108的下方。

在该实施例中，水冷座100设置有第二进水口106和第二出水口108，并且第二进水口106位于第二出水口108的下方，温度较低的冷却水由第二进水口106进入到水冷座100后，会向上运动，再由第二出水口108流出水冷座100，进而确保温度较高的冷却水及时排出水冷座100，降低水冷座100内冷却水的温度，提升水冷座100的冷却效果。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，所述腔体环绕所述安装孔104设置。

在该实施例中，腔体环绕所述安装孔104设置，使得离子枪均匀散热，使得离子枪的温度更加均匀，避免因离子枪温度不均而影响离子枪的正常工作。

在本实用新型的一个实施例中，所述至少一个水冷座100的数量为多个，多个水冷座100串联或并联设置；或所述至少一个水冷座100的数量为一个，所述安装孔104的数量为多个。

在该实施例中，水冷座100的数量为多个，每个水冷座100均设置有一个安装孔104，以为每个离子枪配置一个水冷座100，使得实现对离子枪的独立冷却。

水冷座100也可为一个，一个水冷座100上设置多个安装孔104，每个离子枪放置在一个安装孔104内。

水冷座100为多个时，多个水冷座100可以串联，即第一个水冷座100的第二进水口106与散热部件200相连接，第二出水口108与下一个水冷座100的第二进水口106相连接，下一个水冷座100的第二出水口108与水箱400相连接。

多个水冷座100也可并联，即多个水冷座100的第二进水口106均与散热部件200相连接，第二出水口108均与水箱400相连接。

水冷座100为两个，分别为第一水冷座110和第二水冷座112。

第一水冷座110和第二水冷座112串联，第一水冷座110的第二进水口106与散热部件200相连接，第一水冷座110的第二出水口108与第二水冷座112的第二进水口106相连接，第二水冷座112的第二出水口108与水箱400相连接。

第一水冷座110和第二水冷座112并联，第一水冷座110和第二水冷座112的第二进水口106与散热部件200相连接，第一水冷座110和第二水冷座112的第二出水口108与水箱400相连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述驱动部件300为水泵。

本实用新型第二方面提供了一种离子刻蚀机，包括如上述任一实施例所述的冷却组件，因此该例子刻蚀机具备上述任一实施例所述的冷却组件的全部有益效果。

具体地，石英晶体谐振器在制造过程中，需通过离子刻蚀机中离子枪高压分解惰性气体，来中和晶体上的银离子，从而保证它的电气特性。离子刻蚀机包括阴极灯丝和阳极杯，离子枪首先在阴极灯丝与阳极杯之间加40V的电压，使阴极灯丝与阳极杯之间产生电场，同时给阴极灯丝通10A的电流，使灯丝温度升高，从而阴极灯丝产生大量的热电子。热电子会加速向阳极杯运动，从而产生1A的释放电流。在热电子运动过程中，受到带磁性底座的作用，运动轨迹变为螺旋状，从而增加热电子和氩气原子相撞的机会，碰撞会导致辉光放电，引起氩气原子电离，从而产生大量的带正电的氩离子和带负电的电子。带负电的电子由于受带高压正电(300-700V)的阳极杯的吸引，附着在阳极杯上。而带正电的氩离子由于阳极杯的高压正电的排斥和带负电的加速极(70-140V)的吸引，从阳极杯口高速向加速极运动。而帘栅极(与上层加速极平行)受到带正电的氩离子撞击，会被充电成正的高压，避免再受到撞击。氩离子很重，在穿过第一二层间的网孔时不会撞到上层带负电压(-100V)的网状加速栅极，只会直线前进。中和灯丝则产生负电子，受下方负电压的加速栅极排斥，与氩离子一起往上撞上晶片，从而中和氩离子所带的正电。

图1和图2中的箭头方向为水流方向。

在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却组件，其特征在于，所述冷却组件用于离子刻蚀机，所述离子刻蚀机包括离子枪，所述冷却组件包括：

至少一个水冷座，所述至少一个水冷座用于放置所述离子枪；

散热部件，所述散热部件的一端与所述至少一个水冷座相连接；

驱动部件，所述驱动部件与所述散热部件相连接；

水箱，所述水箱包括第一进水口和第一出水口，所述第一进水口与所述至少一个水冷座相连接，所述第一出水口与所述驱动部件相连接。

2.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，还包括：

流量开关，流量开关的一端与所述至少一个水冷座相连接，另一端与所述第一进水口相连接。

3.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，还包括：

第一换热管，所述第一换热管穿设于所述散热部件上，所述第一换热管的一端为进水端，另一端为出水端。

4.根据权利要求3所述的冷却组件，其特征在于，所述散热部件包括：

第二换热管，所述第二换热管的一端与所述至少一个水冷座相连接，另一端与所述驱动部件相连接。

5.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述至少一个水冷座包括：

本体，所述本体设置有腔体；

安装孔，所述安装孔设置于所述本体上，用于放置所述离子枪。

6.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，所述至少一个水冷座还包括：

第二进水口，所述第二进水口设置于所述本体上，与所述散热部件相连接；

第二出水口，所述第二出水口设置于所述本体上，与所述水箱相连接，

所述第二进水口位于所述第二出水口的下方。

7.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，

所述腔体环绕所述安装孔设置。

8.根据权利要求5所述的冷却组件，其特征在于，

所述至少一个水冷座的数量为多个，多个水冷座串联或并联设置；或

所述至少一个水冷座的数量为一个，所述安装孔的数量为多个。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却组件，其特征在于，

所述驱动部件为水泵。

10.一种离子刻蚀机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的冷却组件。

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