CN219130141U - 载板清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及清洗设备技术领域，公开载板清洗设备，载板清洗设备包括：调液单元，包括调液槽以及与调液槽连通的注液管组，注液管组用于向调液槽中注入溶质和溶剂，以供清洗药液的调制使用；药洗单元，包括与调液槽连通的药洗槽，药洗槽能够装载调液槽输送的清洗药液，以供载板浸泡清洗；水洗单元，用于装载清洗用清水，以供药洗后的载板浸泡清洗；烘烤单元，用于烘烤清水洗后的载板；以及转运单元，用于搬运载板，使载板在药洗单元、水洗单元和烘烤单元之间转移。本实用新型提供的载板清洗设备能够自动化调配清洗药液、清洗载板，工作效率更高，清洗药液的调配比例更加精准，避免腐蚀性清洗药液对操作人员造成伤害。

Description

载板清洗设备

技术领域

本实用新型涉及清洗设备技术领域，尤其涉及载板清洗设备。

背景技术

PVD设备是真空镀膜设备，原理为物理气相沉积，通过电离惰性气体产生的plasma(等离子体)对阴极靶材进行溅射，靶材材料被正离子撞击后以原子/分子/离子形式脱落并沉积到基片上。而基片在设备内的传输往往由载板作为载具承托，单载板可以承托较多数量的基片，往往基片被沉积上膜层的同时，载板表面也会被沉积上同样膜厚的膜层，载板重复多次使用后表面就会积累较厚的膜层，这些膜层存在剥落崩离的风险且对工艺稳定性存在较大影响。

因此，需要定期对载板进行清洗以去除表面沉积的膜层，以及通过表面处理，增强其膜层的附着力，延长使用寿命。

目前载板的清洗大多采用人工或传统清洗机清洗，传统清洗机目前大多采用半自动或纯手动操作清洗,不同产品的清洗需要工程师制定对应的清洗工艺流程，并指导作业员进行清洗，工作效率较低。另外清洗液的调配往往是人员手动操作，比例较难精确掌握且费时费力，另外药液往往涉及酸碱液存在对操作人员的人身伤害。

因此亟需载板清洗设备，以解决上述的技术问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供载板清洗设备，能够自动化调配清洗药液、清洗载板，工作效率更高，清洗药液的调配比例更加精准，避免腐蚀性清洗药液对操作人员造成伤害。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供载板清洗设备，包括：

调液单元，包括调液槽以及与所述调液槽连通的注液管组，所述注液管组用于向所述调液槽中注入溶质和溶剂，以供清洗药液的调制使用，溶剂和溶质的输入量通过流量计的设定流量和开通时间控制，从而获得比例精确的清洗药液；

药洗单元，包括与所述调液槽连通的药洗槽，所述药洗槽能够装载所述调液槽输送的清洗药液，以供载板浸泡清洗；

水洗单元，用于装载清洗用清水，以供药洗后的所述载板浸泡清洗；

烘烤单元，用于烘烤清水洗后的所述载板；以及

转运单元，用于搬运所述载板，使所述载板在所述药洗单元、所述水洗单元和所述烘烤单元之间转移。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述载板清洗设备还包括：

补液单元，输入端与所述调液单元连通，所述补液单元的输出端与所述药洗单元连通，所述补液单元能够装载所述调液槽输送的清洗药液，并能够向所述药洗单元补充清洗药液。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述调液单元的清洗药液可用容积等于其对应的所述药洗单元及所述补液单元的可用容积之和。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述药洗单元还包括第一液位传感器和第二液位传感器，所述第一液位传感器和所述第二液位传感器均设于所述药洗槽中，且所述第一液位传感器的安装高度高于所述第二液位传感器的安装高度。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述补液单元与所述药洗槽通过第二输药管道连通，所述第二输药管道采用螺旋状管道。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述调液槽与所述药洗槽通过第一输药管道连通，所述第一输药管道采用螺旋状管道。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述第一输药管道上设有第一电动抽液泵和第一单向阀，所述第一电动抽液泵用于将所述调液槽中的清洗药液抽向所述药洗槽，所述第一单向阀开启时仅允许所述第一输药管道中的液体从所述调液槽流向所述药洗槽。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述药洗单元包括酸洗单元和碱洗单元，所述调液单元设置有两个，两个所述调液单元分别与所述酸洗单元和所述碱洗单元一一对应连通，所述酸洗单元装载一个所述调液槽输送的酸性清洗药液，所述碱洗单元装载另一个所述调液槽输送的碱性清洗药液。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述载板清洗设备还包括：

废液处理单元，与所述药洗单元和所述水洗单元的排液端连通，所述废液处理单元用于容置清洗废液。

作为载板清洗设备的一个可选的技术方案，所述载板清洗设备还包括：

控制单元，所述控制单元与所述调液单元、所述药洗单元、所述水洗单元、所述烘烤单元和所述转运单元均通讯连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的载板清洗设备中设置有调液单元，可根据清洗所需的清洗液种类，向调液槽注入相应的溶质和溶剂并混合调制形成清洗药液，然后将清洗药液注入药洗单元的药洗槽中，转运单元搬运载板，将载板依次浸泡于药洗槽和水洗单元中，以实现药液除膜和清水洗净，最后将载板搬运至烘烤单元中烘干，实现自动化清洗载板的功能。本实用新型提供的载板清洗设备能够自动化调配清洗药液、清洗载板，相比手动操作，工作效率更高，清洗药液的调配比例更加精准，药洗效果更好，并且能够避免腐蚀性清洗药液对操作人员造成伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的载板清洗设备的结构示意图；

图2是本实用新型提供的载板清洗设备的局部结构示意图。

图中：

1、调液单元；101、调液槽；102、注液管组；1021、溶质管；1022、溶液管；103、流量计；

2、药洗单元；21、酸洗单元；22、碱洗单元；201、药洗槽；202、第一液位传感器；203、第二液位传感器；

3、水洗单元；301、水洗槽；

4、烘烤单元；

5、转运单元；51、吊篮；

6、补液单元；601、补液槽；602、第三电动抽液泵；

7、废液处理单元；71、废液管道；72、废液单向阀；

8、控制单元；

9、第一输药管道；901、第一电动抽液泵；902、第一单向阀；

10、第二输药管道；1001、第二电动抽液泵；1002、第二单向阀；

100、载板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供载板清洗设备，尤其适用于清洗用作承载PVD基片的载板100。如图1-图2所示，载板清洗设备包括调液单元1、药洗单元2、水洗单元3、烘烤单元4和转运单元5。其中，调液单元1包括调液槽101以及与调液槽101连通的注液管组102，注液管组102用于向调液槽101中注入溶质和溶剂，以供清洗药液的调制使用；药洗单元2包括与调液槽101连通的药洗槽201，药洗槽201能够装载调液槽101输送的清洗药液，以供载板100浸泡清洗；水洗单元3用于装载清洗用清水，以供药洗后的载板100浸泡清洗；烘烤单元4用于烘烤清水洗后的载板100；转运单元5用于搬运载板100，使载板100在药洗单元2、水洗单元3和烘烤单元4之间转移。

具体而言，本实施例提供的载板清洗设备中通过预设的程序可根据载板100表面膜层自动确定清洗所需的清洗配方(包括使用的溶液种类、溶液比例、清洗时间等参数)，调液单元1通过控制流量计103的设定流量和开通时间实现精确比例的溶液调配，然后将清洗药液注入药洗单元2的药洗槽201中，转运单元5搬运载板100，将载板100依次浸泡于药洗槽201和水洗单元3中，以实现药液除膜和清水洗净，最后将载板100搬运至烘烤单元4中烘干，实现自动化清洗载板100的功能。本实施例提供的载板清洗设备能够自动化调配清洗药液、清洗载板100，相比手动操作，工作效率更高，清洗药液的调配比例更加精准，药洗效果更好，并且能够避免腐蚀性清洗药液对操作人员造成伤害。

可选的，调液槽101与药洗槽201通过第一输药管道9连通，第一输药管道9采用螺旋状管道，可延长输送的路径长度，配合螺旋的设置可保证清洗药液充分混合后进入药洗单元2。

进一步的，第一输药管道9上设有第一电动抽液泵901和第一单向阀902，第一电动抽液泵901用于将调液槽101中的清洗药液抽向药洗槽201，第一单向阀902能够实现脉冲开关，进一步确保清洗药液的充分混合，第一单向阀902在开启时仅允许第一输药管道9中的液体从调液槽101流向药洗槽201，以防止清洗药液倒流。

进一步的，载板清洗设备还包括补液单元6，补液单元6的输入端与调液单元1连通，补液单元6的输出端与药洗单元2中的药洗槽201连通，补液单元6能够装载调液槽101输送的清洗药液，并能够向药洗单元2补充清洗药液。具体地，补液单元6中装有调制好的清洗药液，由于在药液清洗的过程中，药洗单元2中的清洗药液会不断消耗和减少，当清洗药液过少时，会影响药液清洗的效果和效率，补液单元6的设置能够在清洗药液少于预设值时迅速向药洗槽201进行药液补充，保证药液清洗效果，而且降低调液单元1开启调制药液的频率，提高作业效率。

可选的，如图2所示，药洗单元2还包括第一液位传感器202和第二液位传感器203，第一液位传感器202和第二液位传感器203均设于药洗槽201中，且第一液位传感器202的安装高度高于第二液位传感器203的安装高度。当第一液位传感器202检测到清洗药液的液位达到其检测液位时，调液单元1或补液单元6停止向药洗槽201中注入清洗药液；当第二液位传感器203检测到清洗药液的液位低于其检测液位时，补液单元6启动以迅速向药洗槽201补充清洗药液。

可选的，补液单元6包括补液槽601和第三电动抽液泵602，补液槽601通过连接管道连接于调液槽101，第三电动抽液泵602设置于连接管道上，用于将补液槽601中的清洗药液泵送至补液槽601，补液槽601与药洗槽201通过第二输药管道10连通，第二输药管道10采用螺旋状管道，可延长输送的路径长度，配合螺旋的设置可保证清洗药液充分混合后进入药洗单元2。

优选的，调液单元1的清洗药液可用容积等于其对应的药洗单元2及补液单元6的可用容积之和。具体地，调液槽101的可用容积等于对应的药洗槽201和补液槽601的可用容积之和，调液单元1每调制一次清洗药液，可注满一个药洗槽201和补液槽601，提高利用率。

可选的，第二输药管道10上设有第二电动抽液泵1001和第二单向阀1002，第二电动抽液泵1001用于将补液槽601中的清洗药液抽向药洗槽201，第二单向阀1002能够实现脉冲开关，进一步确保清洗药液的充分混合，第二单向阀1002在开启时仅允许第二输药管道10中的液体从调液槽101流向药洗槽201，以防止清洗药液倒流。

可选的，如图1所示，调液单元1和补液单元6均设置有两个，药洗单元2包括酸洗单元21和碱洗单元22，两个调液单元1分别与酸洗单元21和碱洗单元22一一对应连通，两个补液单元6的输出端也分别与酸洗单元21和碱洗单元22一一对应连通，两个补液单元6的输入端分别与两个调液单元1一一对应连通，酸洗单元21装载一个调液槽101输送的酸性清洗药液，碱洗单元22装载另一个调液槽101输送的碱性清洗药液。具体地，根据载板100上的镀层材料(铜、铝或氧化铟锡)，载板清洗设备根据数据库数据自动确定清洗所需的清洗配方(包括使用的溶液种类、溶液比例、清洗时间、所需制程种类等参数)，在药洗阶段，转运单元5将载板100搬送至酸洗单元21和碱洗单元22两个之中的一个中，以进行相应的酸洗或者碱洗。同时设置酸洗单元21和碱洗单元22能够提高载板清洗设备的通用性，可以交替清洗不同成膜制程对应的载板100，而无需在切换类型时排空药洗槽201并重新注入另类的清洗药液，达到提高效率和节省成本的效果。

可选的，注液管组102包括多个用于输送溶质的溶质管1021以及多个用于输送溶剂的溶剂管，溶质管1021和溶剂管上均分别设置有流量计103，通过控制流量计103的开度大小和开关时间，可灵活调整溶剂和溶质的通量，从而精准调制所需浓度的清洗药液。

优选的，调液单元1还包括滚轴(图中未示出)与旋转电机(图中未示出)，调液槽101设置为滚筒式结构并安装于滚轴上，旋转电机的输出端与滚轴传动连接。当向调液槽101中注入溶剂和溶质后，旋转电机带动滚轴及调液槽101一并绕滚轴进行定速旋转，以使调液槽101中的清洗药液充分混合均匀。

可选的，转运单元5采用天车，天车的活动端设置有吊篮51，吊篮51上可以同时装载多个间隔放置的载板100，酸洗单元21的药洗槽201、碱洗单元22的药洗槽201、水洗单元3的水洗槽301以及烘烤单元4沿直线依次排列，天车沿直线吊运载板100以在上述的各个单元之间转移。

可选的，水洗槽301与清水管道(图中未示出)连接，清水管道用于向水洗槽301通入清水。

可选的，烘烤单元4包括烘烤箱和烘烤机，烘烤箱上端开口，烘烤机设于烘烤箱中。

可选的，载板清洗设备还包括废液处理单元7，废液处理单元7通过废液管道71与药洗单元2和水洗单元3的排液端连通，废液处理单元7用于容置清洗废液，废液管道71上设有废液单向阀72和废液电动抽液泵(图中未示出)，废液单向阀72开启时仅允许废液朝废液处理单元7单向流动，废液电动抽液泵用于向废液处理单元7抽送废液。

进一步的，载板清洗设备还包括控制单元8，控制单元8与调液单元1、药洗单元2、水洗单元3、烘烤单元4、转运单元5、补液单元6和废液处理单元7均通讯连接。控制单元8采用HMI(人机接口)上位机，通过PLC(可编程逻辑控制器)自动控制与其通讯连接的调液单元1、药洗单元2、水洗单元3、烘烤单元4、转运单元5、补液单元6和废液处理单元7实现各自的功能。

以载板100上的镀层为氧化铟锡为例，本实施例提供的载板清洗设备的工作流程如下：

操作人员在HMI界面输入镀膜材料为氧化铟锡材料，控制单元8根据预设程序确定清洗工艺：使用a％浓度的草酸清洗20min后，在水洗单元3浸泡10min，最后在烘烤单元4加热处理1h后完成；

调液单元1开始工作，根据所需清洗药液成分和浓度打开对应溶质和溶剂的流量计103和计时开关，完成后打开第一电动抽液泵901和第一单向阀902，将调液单元1的溶液添加进酸洗单元21，期间第一单向阀902采用脉冲控制，开关状态交替切换，这样使清洗药液在传输的过程中达到充分混合的效果；

当酸洗单元21内的第一液位传感器202感应到信号后关闭第一单向阀902，打开第三电动抽液泵602，将调液单元1的清洗药液传输至补液单元6；

天车将装有载板100的吊篮51放入药洗槽201浸泡20min进行除膜，除膜完成后天车将吊篮51移送至水洗槽301浸泡10min，完成后移送至烘烤单元4烘干表面水分，最后将吊篮51移出以进行下一道制程。

当清洗一部分产品后药洗槽201中的第二液位传感器203检测到清洗药液低于其检测液位，此时打开第二电动抽液泵1001和第二单向阀1002，补液单元6对药洗槽201进行补液，直到第一液位传感器202感应到信号后，关闭第二电动抽液泵1001和第二单向阀1002完成补液操作。

当切换工艺或清洗药液寿命达到需要换液时，打开废液单向阀72和废液电动抽液泵将溶液池中的药液排放至废液单元中，专业人员定期对废液进行处理即可。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.载板清洗设备，其特征在于，包括：

调液单元(1)，包括调液槽(101)以及与所述调液槽(101)连通的注液管组(102)，所述注液管组(102)用于向所述调液槽(101)中注入溶质和溶剂，以供清洗药液的调制使用；

药洗单元(2)，包括与所述调液槽(101)连通的药洗槽(201)，所述药洗槽(201)能够装载所述调液槽(101)输送的清洗药液，以供载板(100)浸泡清洗；

水洗单元(3)，用于装载清洗用清水，以供药洗后的所述载板(100)浸泡清洗；

烘烤单元(4)，用于烘烤清水洗后的所述载板(100)；以及

转运单元(5)，用于搬运所述载板(100)，使所述载板(100)在所述药洗单元(2)、所述水洗单元(3)和所述烘烤单元(4)之间转移。

2.根据权利要求1所述的载板清洗设备，其特征在于，所述载板清洗设备还包括：

补液单元(6)，输入端与所述调液单元(1)连通，所述补液单元(6)的输出端与所述药洗单元(2)连通，所述补液单元(6)能够装载所述调液槽(101)输送的清洗药液，并能够向所述药洗单元(2)补充清洗药液。

3.根据权利要求2所述的载板清洗设备，其特征在于，所述调液单元(1)的清洗药液可用容积等于其对应的所述药洗单元(2)及所述补液单元(6)的可用容积之和。

4.根据权利要求2所述的载板清洗设备，其特征在于，所述药洗单元(2)还包括第一液位传感器(202)和第二液位传感器(203)，所述第一液位传感器(202)和所述第二液位传感器(203)均设于所述药洗槽(201)中，且所述第一液位传感器(202)的安装高度高于所述第二液位传感器(203)的安装高度。

5.根据权利要求2所述的载板清洗设备，其特征在于，所述补液单元(6)与所述药洗槽(201)通过第二输药管道(10)连通，所述第二输药管道(10)采用螺旋状管道。

6.根据权利要求1所述的载板清洗设备，其特征在于，所述调液槽(101)与所述药洗槽(201)通过第一输药管道(9)连通，所述第一输药管道(9)采用螺旋状管道。

7.根据权利要求6所述的载板清洗设备，其特征在于，所述第一输药管道(9)上设有第一电动抽液泵(901)和第一单向阀(902)，所述第一电动抽液泵(901)用于将所述调液槽(101)中的清洗药液抽向所述药洗槽(201)，所述第一单向阀(902)开启时仅允许所述第一输药管道(9)中的液体从所述调液槽(101)流向所述药洗槽(201)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的载板清洗设备，其特征在于，所述药洗单元(2)包括酸洗单元(21)和碱洗单元(22)，所述调液单元(1)设置有两个，两个所述调液单元(1)分别与所述酸洗单元(21)和所述碱洗单元(22)一一对应连通，所述酸洗单元(21)装载一个所述调液槽(101)输送的酸性清洗药液，所述碱洗单元(22)装载另一个所述调液槽(101)输送的碱性清洗药液。

9.根据权利要求1-7任一项所述的载板清洗设备，其特征在于，所述载板清洗设备还包括：

废液处理单元(7)，与所述药洗单元(2)和所述水洗单元(3)的排液端连通，所述废液处理单元(7)用于容置清洗废液。

10.根据权利要求1-7任一项所述的载板清洗设备，其特征在于，所述载板清洗设备还包括：

控制单元(8)，所述控制单元(8)与所述调液单元(1)、所述药洗单元(2)、所述水洗单元(3)、所述烘烤单元(4)和所述转运单元(5)均通讯连接。

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