TWI651770B - 利用聲能處理基板的系統、裝置和方法 - Google Patents

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麥克 伊歐阿努
洪城 孫
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Abstract

本發明公開了一種用聲能處理基板的系統,裝置和方法,在一個方面,本發明是一種用於處理扁平製品的系統,該扁平製品包括用於支撐該扁平製品的支架和聲能處理裝置,該聲能處理裝置包括支撐臂和與其聯接的多個換能器,該換能器組件包括殼體,與其聯接的換能器,該換能器元件的殼體可以以端對端的方式排列,還包括沿著該換能器組件的長度的至少一部分延伸的槽,該槽可以用作貯存器,在其上液體被填充並且溢出,使得液體將該換能器組件與該扁平製品流體地聯通。

Description

利用聲能處理基板的系統、裝置和方法
本發明總體上涉及一種用於處理基板,諸如半導體晶片,原矽基板,平板顯示器,太陽能電池板,光掩模,光碟,磁頭或任何其它製品而產生聲能的系統和裝置,其對加工精度的要求是高水準的。具體地,本發明涉及一種聲發生裝置,或將其結合的系統,其能高效地從包含扁平顆粒的精密器件中去除顆粒,以使對精密器件的損害最小化。
在半導體製造領域中,從該產業開始時就已經認識到在製造過程期間從半導體晶片中去除顆粒對生產高品質的,能夠獲益的晶片是至關重要的。雖然這些年開發了許多不同的從半導體晶片去除顆粒的系統和方法,這些系統和方法中有很多都不理想,因為它們會損壞晶片。因此,從晶片上去除顆粒必須與採用清潔方法和/或系統所引起的晶片損壞的量進行平衡。
現有的用於從半導體晶片的表面去除顆粒的技術是利用化學及機械方法的組合。在現有技術中使用的一種典型的清潔化學物質是標準清潔1(“SC1”),它是氫氧化銨、過氧化氫和水的混合物。 SC1氧化和蝕刻晶片的表面。此被稱為根切(undercutting)的蝕刻工藝降低了顆粒與表面結合的物理接觸面積,從而有利於去除。然而,機械方法仍然需要實際上從晶片表面去除顆粒。
對於較大的顆粒和較大的器件,洗滌器已被用於物理地將顆粒從晶片的表面刷掉。然而,隨著器件尺寸的縮小,洗滌器和其它形式的物理清潔器已經變得不滿足要求,因為它們與晶片的物理接觸會導致對較小器件的災難性破壞。
在濕法加工過程中應用聲能以實現顆粒的去除已獲得廣泛接受,特別是在半導體生產線製造過程中從晶片(或其它扁平製品)上清除亞微米顆粒。聲能在基板上的應用已被證明是一種非常有效的方法,以去除微粒和改善的其它處理步驟的效率,但對於任何機械加工工藝,仍然可能損壞其上的基板和器件。因此,需要一種清潔裝置或系統,其可以從半導體晶片的精密表面脫離顆粒,而不會損壞器件結構並且同時提高清洗的均勻性。
根據本公開的示例性實施例涉及一種利用聲能處理扁平製品,如半導體晶片及基板的系統,裝置和方法。該系統可以包括用於支撐所要處理的扁平製品和聲能處理裝置的支架。該聲能處理裝置可以包括多個換能器元件之一。在一些實施例中,該聲能處理裝置還可以包括用於分配液體到晶片上的槽。該換能器元件可能有各種不同配置,以增加顆粒從扁平製品的去除並增加清潔的均勻性,同時對扁平製品的表面損壞最小。
在一個方面,本發明可以是一種用於處理扁平製品的系統,包括:用於可旋轉地支撐扁平製品的支架;聲能處理裝置,其包括:支撐臂,其沿著第一縱向軸線從近端到遠端延伸;聯接到所述支撐臂的多個第一換能器元件,每個第一換能器元件包括第一殼體和聲學地聯接至所述第一殼體的第一換能器,所述第一殼體每個從第一端延伸到第二端,所述第一殼體定位成沿著第二縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰;聯接到所述支撐臂的多個第二換能器元件,每個第二換能器元件包括第二殼體和聲學地聯接到所述第二殼體的第二換能器,每個第二殼體從第一端延伸到第二端,所述第二殼體定位成沿著第三縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰。
在另一個方面,本發明可以是一種用於處理扁平製品的系統,包括:用於可旋轉地支撐扁平製品的支架;聲能處理裝置,其包括:支撐臂,其沿著第一縱向軸線從近端到遠端延伸;第一換能器組件,其聯接到所述支撐臂並且沿其長度延伸,所述第一換能器組件包括:用於產生聲能的第一換能器;以及槽,其聯接到鄰近於所述第一換能器組件的所述支撐臂,所述槽沿所述第一換能器組件的長度的至少一部分延伸;液體供應子系統,其被配置成將液體引入所述槽;以及控制器,其可操作地聯接到所述液體供應子系統,所述控制器被配置為將液體引入到所述槽,以使所述換能器組件運行期間,液體填充並溢出所述槽,溢流液體形成所述第一換能器元件和所述扁平製品的表面之間的液體聯接。
在另一個方面,本發明可以是一種用於處理扁平製品的方法,包括:在支架上定位扁平製品並且旋轉所述扁平製品;將聲能處理裝置定位成鄰近所述扁平製品的表面,所述聲能處理裝置包括沿縱向軸線延伸的支撐臂,第一換能器組件,其聯接到所述支撐臂並且沿長度方向延伸,所述第一換能器元件包括用於產生聲能的第一換能器,和槽,其沿著所述第一換能器組件的長度的至少一部分聯接至鄰近所述第一換能器組件的支撐臂;把液體導入所述槽以使液體從所述槽溢出,所述溢流液體至少部分地覆蓋所述扁平製品的表面,並形成所述扁平製品的表面和所述第一換能器元件之間的流體聯接;以及啟動所述第一換能器來產生在所述扁平製品的表面上的聲能。
在另一個方面,本發明可以是一種用於產生聲能並分配液體到平面製品的表面的裝置,包括:支撐臂,其沿著第一縱向軸線從近端到遠端延伸的支撐臂; 聯接到所述支撐臂的第一換能器元件,所述第一換能器包括用於產生聲能的第一換能器;聯接到所述支撐臂的第二換能器元件,所述第二換能器元件包括用於產生聲能的第二換能器;以及槽,其聯接到所述第一和第二換能器元件之間的支撐臂,所述槽由第一間隙與所述第一換能器元件間隔開,由第二間隙與所述第二換能器元件間隔開。
在又一個方面,本發明可以是一種用於處理扁平製品的系統,包括:用於可旋轉地支撐扁平製品的支架;聲能處理裝置,其包括:沿著第一縱向軸線從近端到遠端延伸的主體;和聯接到所述主體的多個第一換能器元件,所述第一換能器元件每個包括第一殼體和聲學地聯接至所述第一殼體的第一換能器,所述第一殼體每個從第一端延伸到第二端,所述第一殼體定位成沿著第二縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰。
從以下提供的詳細說明,本發明的其它應用領域將顯而易見。應當理解,雖然在本發明的優選實施例中介紹了詳細說明和具體例子,其僅為了闡述的目的,而並非旨在限制本發明的範圍。
優選的實施例(多個)的以下描述是在本質上僅僅是示例性的,並且決不旨在限制本發明,其應用或用途。
根據本發明的原理對說明性實施例的描述旨在結合附圖理解,它們將認為是整個書面描述的一部分。在此處所公開的本發明的實施例的描述中,任何提及方向或取向僅僅是為了便於說明,而不是意欲以任何方式限制本發明的範圍。相對的術語,例如,“上面”、“下面”、“水準”、“垂直”、“在……之上”、“在……之下”、“向上”、“向下”、“上”和“下”以及它們的衍生物(例如,“水準地”、“向下地”、“向上地”等)應解釋為指的是討論中的附圖內所描述或顯示的方向。這些相對的術語是為了便於描述而不需要一個特定的方向來構造或操作裝置,除非如此明確指示。術語例如“附加”、“附著”、“連接”、“聯接”、“連通”以及類似指的是其中的構件是直接或者間接地通過插入構件固定到或是聯接彼此的一種關係,或者兩者可移動或剛性聯接或關係,除非另外聲明。此外,本發明的特徵和益處通過參考示例性實施例進行說明。相應地,本發明明確地不應局限於這些說明一些可能的非限制性特徵的組合的示例性的實施例,這些特徵可單獨或者以特徵的其它組合的形式存在;本發明的範圍由所附請求項書來限定。
首先參照圖1,根據本發明一個實施例,示出用於處理或清潔扁平製品100(在下文中稱為“清潔系統100”)的系統的示意圖。為便於討論,附圖中本發明的系統和方法將結合扁平製品的清洗進行討論。扁平製品可包括,例如但不限於,半導體晶片、原矽基板、平板顯示器、太陽能電池板、光掩模、光碟、磁頭,或本領域的普通技術人員所能理解的需要高水準加工精度的其它製品。
所述的清潔系統100通常包括可旋轉的支架10,其用於在大致水準的方向支撐扁平製品50,和聲能處理裝置200。雖然本文中描述為扁平製品50,在一些實施例中,扁平製品50可以是半導體晶片或經濕法加工工藝的任何其它器件,包括上述器件。在該示例性實施例中,扁平製品50被定位在支架10上,使扁平製品50的第一表面51(即頂面)為扁平製品50的器件側,而扁平製品50的第二表面52(即底面)為扁平製品50的非器件側。當然,如果需要的話,扁平製品50可以被支撐為使得第一表面51是非器件側,而第二表面52是器件側。該聲能處理裝置200能夠同時產生施加到扁平製品50的第一表面51(或第二表面52,如果需要的話)的聲能和分配流體或液體到所述扁平製品50的第一或第二表面51,52上。雖然這裡沒有示出,在一些實施例中,清潔系統100還可以包括底部分配器,用於分配流體到扁平製品50的第二表面52,並且可發送聲能到扁平製品50的第一和第二表面51,52上。
在該示例性實施例中,可旋轉的支架10被設計成在執行其支撐功能時,接觸並僅接合扁平製品50的周邊。然而,可旋轉的支架10的結構具體細節不限於本發明,還可以使用各種其它支撐結構,諸如夾頭、支撐板等。另外,雖然優選的是所述支撐結構可以在大致水準方向旋轉該半導體晶片,在本發明的其它實施例中,該系統可以被配置成使得半導體晶片在其它方向被支撐,諸如垂直方向或者以一定角度。在這樣的實施例中,包括聲能處理裝置200的清潔系統100的其餘部件,可以相應地重新在系統中定位,以便能夠執行所期望的功能和/或所需的相對於系統其它部件的相對定位,如下文所述。在某些示例性實施例中,該清潔系統100在氣體環境中工作,使得聲能處理裝置200大致由氣體所包圍,而不是液體,儘管聲能處理裝置200可被流體地聯接到扁平製品50,如圖1所示。
同時參照圖1和2,在該示例性實施例中,可旋轉的支架10被可操作地聯接至馬達11,以促進扁平製品50繞旋轉軸線V-V在箭頭W的方向(即順時針方向)或其相反方向(即逆時針方向)在支架的水平面內旋轉。馬達11最好是變速馬達,可以任何期望的旋轉速度旋轉支架10,並且在處理期間,旋轉速度可以改變。馬達11被電氣地和可操作地聯接到控制器12。控制器12控制馬達11的操作,以確保所需的旋轉速度和旋轉所需的持續時間得以實現。此外,該聲能處理裝置200或其部分,如下面更詳細描述的,被配置成可相對於該扁平製品50移動。具體而言,在示例性實施例中,聲能處理裝置200或其部分,被配置成繞旋轉軸線R-R旋轉運動。因此,該聲能處理裝置200可繞旋轉軸線R-R,從停放位置Z旋轉到處理位置Y,再到最大清掃位置X。因此,在本示例性實施例中,聲能處理裝置200在處理期間可以在扁平製品50上方往復旋轉大約90度,由此形成在扁平製品50上方弧形運動。在其它實施例中,該聲能處理裝置200可在平移方向相對於扁平製品50移動。在美國專利申請公開號2014/0216508中描述了聲能處理裝置200相對於所述扁平製品50的各種類型的運動,在此整體引入作為參考。
如上所述,該清潔系統100的聲能處理裝置200可作為聲能產生結構和分配器進行操作。具體地,如將在下面更詳細地討論的,聲能處理裝置200可經由液體供應管線17被可操作地與流體地聯接到液體供應子系統16。液體供應子系統16接著又流體地聯接到液體貯存器15和控制器12。液體供應子系統16控制對聲能處理裝置200的液體供應,聲能處理裝置200將液體施加/分配在扁平製品50的第一表面51上,下面將詳細討論。因此,使用該聲能處理裝置200,不需要用於分配液體到扁平製品50的單獨的分配器,因為該聲能處理裝置200包括必要的部件,結構和連接件,使它能夠將液體分配到扁平製品50上。在下文中更詳細地討論該聲能處理裝置200促進此液體分配的部件。
所述液體供應子系統16,為簡明起見其示意性地示出為框圖,包括在整個清潔系統100中用於控制液體的流動和傳輸的所有必需的泵、閥門、管道、連接器和感測器的所希望的佈置。液體流動的方向由在供應管線17中的箭頭表示。本領域的技術人員將認識到液體供應子系統16的各個部件的存在、佈置和功能將根據清洗系統100的需要和其所期望執行的工藝而變化,並可以相應地調整。在某些示例性實施例中,液體供應子系統16的部件可操作地聯接到控制器12並由其控制。
所述液體貯存器15存儲要提供給扁平製品50的所需液體,用於所要執行的工藝。對於清潔系統100,液體貯存器15會存儲清洗液,諸如去離子水(“DIW”)、標準清潔1(“SC1”)、標準清潔2(“SC2”),臭氧化的去離子水(“DIO3”)、稀釋或超稀的化學物質、通常用於半導體晶片的清潔和/或它們的組合的任何其它液體。如本文所使用的,術語“液體”包括至少液體、液體-液體混合物和液體-氣體混合物。另外,也可以用於某些其它超臨界和/或稠的流體,以在某些情況下作為符合要求的液體。在某些實施例中有可能有多個液體貯存器。例如,在本發明的一些實施例中,該聲能處理裝置200可以是可操作地和流體地聯接到幾個不同的液體貯存器。如果需要的話,這將允許不同的液體施加到扁平製品50的第一表面51上。將參照圖11和12更詳細地描述液體分配的操作。
在該示例性實施例中,該清潔系統100還包括氣體供給子系統26,其可操作地經由氣體供應管線27聯接至所述聲能處理裝置200。該氣體供應子系統26接著流體地聯接至氣體貯存器和控制器12。該氣體供應子系統26控制對該聲能處理裝置200的氣體供應。特別地,在一些實施例中希望進入並通過該聲能處理裝置200的氣流冷卻所述換能器。因此,該氣體貯存器25可包含氮氣或不會干擾該聲能處理裝置200操作的任何其它所需的氣體。特別地,雖然氮氣在一些實施例中可以是優選的,在其它實施例中,氣體可以是氧氣、氦氣、二氧化碳等。氣體供給子系統26將使所需的氣體流入聲能處理裝置200來冷卻換能器。將參照圖13和14,更詳細地進行說明此過程。
所述氣體供給子系統26,為簡明起見示意性地示出為框圖,包括整個清潔系統100中用於控制氣體的流動和傳輸所有必需的泵、閥門、管道、連接器和感測器所希望的佈置。氣流的方向由在供應管線27中的箭頭表示。本領域技術人員將認識到,液體供應子系統26的各個部件的存在、佈置和功能將根據清洗系統100的需要和其所期望執行的工藝而變化,並可以相應地調整。在某些示例性實施例中,氣體供給子系統26的部件可操作地聯接到控制器12並由其控制。
所述清潔系統100還包括致動器90,其可操作地聯接至所述聲能處理裝置200。致動器90可操作地聯接到控制器12並由其控制。致動器90可以是氣動致動器,驅動-裝配致動器,或所希望的實現該聲能處理裝置200或其部分的必要運動的任何其它類型。致動器90能夠在第一位置和第二位置及其間的任何位置之間平移聲能處理裝置200(或其部分)。在某些實施例中,致動器90可在直線方向上移動聲能處理裝置200。在其它實施例中,致動器90可以比如繞上述的旋轉軸線R-R弧形或旋轉方向移動該聲能處理裝置200。聲能處理裝置200的運動可以是類似於一個老式唱機的唱臂。具體而言,該聲能處理裝置200的一端可保持原位不動形成樞轉點,所述聲能處理裝置200的另一端能夠繞該樞轉點旋轉。
在某些實施例中,清潔系統100還包括電能信號源23,其可操作地聯接至所述聲能處理裝置200。電能信號源23產生的電信號被發送到該聲能處理裝置200的一個或多個換能器,以轉換成相應的聲能,然後經由該聲能處理裝置200和扁平製品50之間的液體聯接傳遞到扁平製品50。具體地,在某些實施例中,換能器可以由一種壓電材料如陶瓷或晶體製成,形成聲能量處理裝置200的一部分。在這些實施例中,所述一個或多個換能器可操作地聯接到電能信號源23。電能信號(即電力)從電能信號源23提供到換能器。換能器將該電能信號轉換成振動的機械能(即聲能),然後傳遞到被處理的扁平製品50。由換能器產生的能量,在此被描述為聲能,它可以是超聲能量,特超聲能量等。
更具體地,換能器一般包括第一電觸點(例如第一金屬層),壓電晶體,和第二電觸點(例如第二金屬層)。每個第一和第二電觸點聯接到電能信號源23。具體地,所述第一和第二電觸點中的一個是正觸點,所述第一和第二電觸點中的另一個是負觸點。作為該聯接的結果,電能通過壓電晶體發送,從而使壓電晶體來傳輸振動能量,如上文所述。
從換能器傳輸到扁平製品50的聲能通常是通過被設置在聲能處理裝置200和扁平製品50之間的液體來實現的,因此在聲學上將一個或多個換能器與基板聯接(在下文中更詳細地討論)。在某些實施例中,能夠傳輸聲能的材料可以被定位在換能器和流體聯接層之間,以避免在壓電材料上的電觸點短路。如層,在下文中稱為外殼(shell)(見在圖3,圖5A和5B中的外殼213,231),使換能器的電觸頭與液體電絕緣。因此,在某些實施例中,外殼由絕緣材料製成的。此外,外殼可由相對於所述流體聯接層(即液體)為惰性的材料製成,以避免基板的離子污染。可用於外殼的一種特殊材料是全氟烷氧基烷烴(“PFA”)。可用於外殼的另一特殊材料是氟化乙烯丙烯(FEP)。在某些實施例中FEP可以是優選的,因為它比PFA有更低的滲透性,使得化學物質/液體更難於通過外殼擴散。可用於外殼的其它材料包括聚合物、石英、藍寶石、氮化硼、玻璃碳化物、塑膠和金屬。外殼可以採取各種各樣的結構佈置,包括薄層、剛性板、杆狀探針、透鏡等。該聲能處理裝置200的部件的細節,包括換能器和外殼,將在下面更詳細地討論。在某些實施例中,可以使用電介質粘合劑以代替外殼或使換能器與液體電絕緣。
該電能信號源23可操作地聯接到控制器12並由其控制。因此,控制器12將決定由該聲能處理裝置200所產生的聲能,並且更具體地由聲能處理裝置200的每個換能器所產生的聲能的啟動狀態、頻率,功率水準和持續時間。在某些實施例中,電能信號源23被控制,使得由所述聲能處理裝置200所產生的聲能的頻率在兆聲波(megasonic)範圍。根據系統要求,可能不希望使用單一電能信號源來這樣控制聲能處理裝置200的所有換能器。因此,在本發明的其它實施例中,可以使用多個電能信號源,例如聲能處理裝置200的每個換能器配一個電能信號源。
控制器12可以是處理器,它可以是合適的基於微處理器的可程式設計邏輯控制器、個人電腦等,用於程序控制。控制器12優選地包括各種輸入/輸出埠,其用於聯接到需要被控制和/或被通訊的清潔系統100的各種部件。圖1中用虛線表示電氣和/或通訊聯接。控制器12還優選地包括足夠的記憶體來存儲工藝配方和其它資料,諸如由操作員輸入的閾值、處理時間、旋轉速度、加工條件、加工溫度、流速、所需濃度、操作順序等。在必要時,控制器12可以與清潔系統100的各種元件進行通訊,以自動調整工藝條件,諸如流量、轉速、清潔系統100的部件運動等。用於任何給定系統的系統控制器的類型將取決於它被引入該系統的具體需求。
所述聲能處理裝置200的位置和取向使得當液體流入其中時,液體被分配到扁平製品50的第一表面51上。當扁平製品50被旋轉時,該液體形成分佈扁平製品50的大致整個第一表面51或者其一部分的液體層或膜53。由於該聲能處理裝置200定位成鄰近扁平製品50的第一表面51(參見圖1),在聲能處理裝置200和扁平製品50的第一表面51之間形成液體膜53,並且液體流體地將聲能處理裝置200聯接至扁平製品50。更具體地,該聲能處理裝置200被定位成使得所述聲能處理裝置200的一部分和扁平製品50的第一表面51之間存在細小間隙。該間隙足夠小,以便當液體被施加到所述扁平製品50的第一表面51時,在扁平製品50的第一表面51和所述聲能處理裝置200的一部分之間形成液體彎月面。該彎月面不局限於任何特定的形狀。
現在僅參考圖2,根據本發明的一個實施例,提供了該扁平製品50和該聲能處理裝置200的示意圖。這些部件可以被形成為處理結構或碗的一部分。具體而言,該聲能處理裝置200可以是可移動地(或不可移動地)聯接到所述處理結構或碗,並且扁平製品50可被定位在所述處理結構或碗內。因此,該聲能處理裝置200可以被認為是在氣體的(相對于水下)環境。這樣的處理結構或碗的例子在2010年8月31日頒佈的美國專利號7,784,478中記載,在此全文引入作為參考。
所述的聲能處理裝置200包括支撐臂201和聯接到其上的多個換能器組件(圖2中未示出,但參照圖3-8說明其細節)。在該示例性實施例中,支撐臂201是被定位在扁平製品50的第一表面51的頂部上方的懸臂方式的細長構件。然而,本發明並不受所有實施例所限制,支撐臂201可以是換能器元件可操作地聯接的任何結構。由此,支撐臂201可以是本文所描述的在一端被支撐的懸臂結構。可選地,所述支撐臂201可以是從上方支撐的結構。此外,支撐臂201可以是如本文所描繪的細長結構,或者在其它實施例中,支撐臂201可以是矩形、正方形、圓形、金字塔形等。在其最廣泛的意義上,術語支撐臂可以指支撐換能器元件和流體地將換能器組件聯接至扁平製品50的任何結構,如下面所討論,無論支撐臂的特殊形狀,也無論在處理期間支撐臂被保持的方式。
如下面更詳細地討論的,在一些實施例中,支撐臂201可以是以線性或旋轉/弧形相對於扁平製品50的第一表面51為可移動的。具體而言,該未定位在扁平製品50上方的聲能處理裝置200的端部可以形成旋轉軸線R-R,該支撐臂201可以繞該旋轉軸線R-R以旋轉的方式移動。可選地,整個聲能處理裝置200可以以線性方式越過扁平製品50前後移動(由箭頭u所指示的)。此外,在示例性實施例中,支撐臂201延伸越過扁平製品50的距離略大於扁平製品50的半徑。但本發明並不受此限制,在某些其它實施例中,支撐臂201可延伸越過扁平製品50的整個直徑,或者支撐臂可以精確地延伸到扁平製品50的中心點,或支撐臂201可延伸略小於扁平製品50的半徑。由此,支撐臂201相對於所述扁平製品50的實際長度不受所有實施例的限制。然而,優選的是,所述支撐臂201具有與其聯接的換能器元件,能夠隨著扁平製品旋轉,將聲能施加到扁平製品50的第一表面51的大部分或整個表面。
如上所述,在該示例性實施例中,支撐臂201具有細長的杆狀形狀。然而,本發明並不受此限制,並應當理解的是,支撐臂201可以採取任何其它所需的形狀,諸如平板、三角形、鑽石形,其它多邊形形狀等。在某些實施例中,支撐臂201可以是中空的,並且所述換能器可以位於所述支撐臂201的內部空腔中。在其它實施例中,支撐臂201可以是實心結構的,並且所述換能器可被聯接至支撐臂201的頂面,底面或側面。如上所述,支撐臂201可以是懸臂式的,如本文所描繪,從它的上端支撐,或者以任何其它方式定位和保持在扁平製品50上方。支撐臂201不限定於某種形狀,除非在請求項中具體陳述,而是支撐臂201可以是如下文所述的支撐換能器的任何結構。
現在同時參考圖3,4,5A,5B,和7-10,將進一步描述該聲能處理裝置200。該聲能處理裝置200包括沿著第一縱向軸線A-A從近端202延伸到遠端203的支撐臂201。支撐臂201具有頂面205和相對的底面206。該聲能處理裝置200的支撐臂201是支撐產生聲能的換能器元件的結構,以及將液體分配到扁平製品50上的分配機構,正如上文所述。在該示例性實施例中,支撐臂201從該聲能處理裝置200的主體204沿著第一縱向軸線A-A以懸臂的方式延伸。因此,在使用期間,支撐臂201可以在扁平製品50上方懸臂以將液體分配到扁平製品50上並且在該扁平製品50上產生聲能。聲能處理裝置200的主體204與支撐臂201包括必要的通道,以使佈線,流體(即,液體和氣體)等進入並穿過支撐臂201,從而建立任何必要的電聯接,並使液體和/或氣體流過支撐臂201,如下文描述。
在該示例性實施例中,該聲能處理裝置200包括聯接至所述支撐臂201的多個第一換能器組件210,和聯接至所述支撐臂201多個第二換能器元件230。更具體地,在該示例性實施例中,支撐臂201的底面206具有形成在其中的第一細長凹部207和形成在其中的第二細長凹部208,第一和第二細長的凹部207,208在縱向軸線A-A的方向伸長。每個第一和第二細長的凹部207,208形成為支撐臂201的底部表面206上的凹陷,具有半圓形橫截面輪廓。此外,在示例性實施例中,第一細長凹部207位於縱向軸線A-A的第一側,第二細長的凹部208位於縱向軸線A-A的第二側。然而,本發明並不限於此,在其它實施例中,第一和第二細長的凹部207,208均可以設置在縱向軸線A-A的同一側。
此外,所述多個第一換能器元件210聯接到支撐臂201並且至少部分地定位於所述第一細長凹部207內,所述多個第二換能器元件230被聯接到支撐臂201並且至少部分地定位於第二細長凹部208內。當然,在一些實施例中,凹部207,208可以省略,第一和第二換能器元件210,230可聯接到所述支撐臂201,而不位於凹部207,208內。另外,在一些實施例中,只包括一個細長凹部,其它的被省略了,例如,當聲能處理裝置200僅包括第一換能器元件210,但不包括第二換能器元件230。
在該示例性實施例中,所述多個第一換能器元件210沿第二縱向軸線B-B定位,所述多個第二換能器元件230沿著第三縱向軸線C-C定位。在該示例性實施例中,所述第二縱向軸線B-B(因而也是多個第一換能器組件210)被定位在支撐臂201的縱向軸線A-A的第一側,第三縱向軸線CC(因此也是多個第二換能器元件230)被定位在支撐臂201的縱向軸線A-A的第二側。但本發明並不受此限制,並且在一些實施例中,所述多個第一和第二換能器元件210,230可以都被放置在縱向軸線A-A的同一側。在該示例性實施例中,所述第一,第二和第三縱向軸線A-A,B-B,C-C是相互平行的。然而,本發明並不限於所有實施例,在其它實施例中,第一,第二和第三縱向軸線A-A,B-B,C-C可以是不平行的,如其中所述支撐臂201是楔形等的實施例。此外,在某些實施例中,聲能處理裝置200可包括所述多個第一換能器元件210或多個第二換能器元件230,但不同時包括。在其它實施例中,該聲能處理裝置200可包括除所述多個第一和第二換能器元件210,230之外的附加換能器元件(例如多個第三換能器元件,等等)。
在該示例性實施例中,所述多個第一換能器組件210包括五個不同的第一換能器組件210。當然,可以在其它實施例中根據需要使用多於或少於五個換能器元件210。此外,每個第一換能器元件210包括第一殼體211,第一換能器212聲學地聯接至所述第一殼體211和第一外殼213。在該示例性實施例中,每個第一換能器元件210具有相同的部件和結構。為簡單起見,並同時參考圖5A,5B,6A,6B和7,描述了所述第一換能器元件210中的一個的細節,應當理解其它的第一換能器元件210具有相同的部件和相同的結構。因此,雖然將在下面描述第一殼體211之一,第一換能器212之一,和第一外殼213之一,但是應當理解,該描述同樣適用於每個第一殼體211,每個第一換能器212,和每個第一外殼213。
所述第一換能器組件210的第一殼體211是從第一端214延伸至第二端215的筒狀殼體。在該示例性實施例中,所述第一殼體211是由金屬製成(如鋁等),也可以使用其它材料,只要所述第一換能器212所產生的聲能通過第一殼體211發送。此外,所述第一換能器元件210的第一殼體211具有外表面216和限定有空腔218的內表面217。開口219被形成在第一殼體211的外表面216內,從而形成從外表面216至空腔218的通道。在該示例性實施例中,開口219沿著第一殼體211的長度伸長。第一換能器212聯接到空腔218內的第一殼體211,並且位於第一殼體211的第一和第二端部214,215之間的位置。雖然在示例性實施例中,第一換能器212被完全定位在空腔218內,第一換能器212保持通過該開口219露出。正如在圖6A和6B所示,第一換能器212通過開口219可見。在某些實施例中,第一殼體211的長度在1至2英寸之間,更具體地在1.3和1.7英寸之間,並且更具體地約1.6英寸長(在所述第一和第二端214,215之間測量)。
在該示例性實施例中,每個第一換能器212被定位在每個所述第一殼體211內。將每個第一換能器212分別定位在每個第一殼體211內增強了第一換能器212對聲能傳輸的角度和頻率,第一換能器212的定位,和第一換能器212的供電順序(powering sequence)和相位的控制。當然,本發明並不限於所有實施例,在某些其它實施例中,每個第一殼體211可以具有一個以上的第一換能器212定位在其中。
此外,在該示例性實施例中,第一殼體211的空腔218包括垂直側壁和平面底板(參見圖12和圖14),定位在空腔218內的第一換能器212位於空腔218的底板上。因此,在本示例性實施例中,第一換能器212具有平坦的,平面底表面,該底表面與所述空腔218的底板表面接觸。當然,本發明並不限於所有實施例,第一殼體211的內表面217可以是凹狀,第一換能器212可具有與第一殼體211的內表面217的形狀相對應的形狀(即,與第一殼體211的內表面217的凹形形狀對應的凸形形狀),以確保第一換能器212和第一殼體211之間有足夠的聲學聯接,使得第一殼體211可作為聲發送器運行(即,第一換能器212的聲能通過在第一換能器212所在的位置內的第一殼體211發送)。因此,本發明並非意在限制於在所有實施例中的空腔218的形狀和第一換能器212的形狀。
在該示例性實施例中,所述第一外殼213是具有中空內部空腔的管狀結構。此外,當組裝時,第一殼體211定位在第一外殼213內,定位在第一殼體211內的第一換能器212被聲學聯接到第一外殼213,以便由所述第一換能器212產生的聲能通過第一外殼213傳遞到扁平製品50上。在該示例性的實施例中,所述每個第一殼體211位於一個單獨的且不同的第一外殼213內。然而,但本發明並不被如此限制,第一外殼213可以是單個的,具有中空內部腔室的整體的細長結構,使得所述第一外殼可容納所述多個第一換能器元件210的第一殼體211,如上面所指出的,非反應性材料,如FEP或PFA管可以形成第一外殼213,使得第一外殼213不與處理過程中使用的任何化學物質發生反應,以避免扁平製品50的潛在污染。具體而言,在示例性實施例中,第一外殼213形成第一換能器元件210的外部,因此,正是第一外殼213在處理過程中與分配到扁平製品50上的液體相接觸。因此,由非反應性材料形成的第一外殼213可確保在第一外殼213和液體之間不會發生對扁平物體50的清潔和處理造成負面影響的反應。當然,在某些實施例中,第一外殼213可以被省略,並且第一殼體211與第一換能器212可以一起形成第一換能器元件210。
此外,在示例性實施例中,空氣入口接頭221被聯接到每個所述第一外殼213。在示例性實施例中,空氣入口接頭221由塑膠形成,並且限定有通道222(參見圖14),用於空氣/氣體從中通過。當然,空氣入口接頭221可以由其它材料,如金屬,木材等製成。空氣入口接頭221延伸穿過第一外殼213,從而形成從外部環境到第一外殼213的中空內部通道。在某些實施例中,所述空氣入口接頭221與第一殼體211中的開口219對準,從而該空氣入口接頭221形成從所述第一外殼213的外部到第一殼體211的空腔218的通道。因此,空氣入口接頭221提供了一個通道,用於空氣從外部流入空腔218,用於冷卻位於第一殼體211的空腔218內的第一換能器212。在某些實施例中,空氣入口接頭221可以被省略,並且僅僅是所述第一外殼213的開口可以為空氣流提供足夠的通道以冷卻換能器212,如本文所公開的。
在該示例性實施例中,所述多個第二換能器元件230包括四個不同的第二換能器元件230。當然,在其它實施例中,可根據需要使用更多或少於四個第二換能器元件230。此外,每個第二換能器元件230包括第二殼體231,聲學地聯接至所述第二殼體231的第二換能器232,以及第二外殼233。在示例性實施例中,每個第二換能器元件230具有相同的部件和結構。為簡單起見,並同時參考圖5A,5B,6A,6B和7,描述了第二換能器元件230中的一個的細節,應當理解,其它的第二換能器元件230具有相同的部件和相同的結構。因此,雖然將在下面描述第二殼體231之一,第二換能器232之一,和第二殼體233之一,但是應當理解,該描述同樣適用於每個第二殼體231,每個第二換能器232,和每個第二外殼233。
第二換能器元件230的第二殼體231是從第一端234延伸至第二端235的筒狀殼體。在示例性實施例中,所述第二殼體231由金屬形成,儘管也可以使用其它的材料,只要由第二換能器232所產生的聲能穿過第二殼體231發送。此外,所述第二換能器元件230的第二殼體231具有外表面236和限定空腔238的內表面237。第二殼體231的外表面236中形成有開口239,其形成從外表面236到空腔238中的通道。在示例性實施例中,開口239沿第二殼體231的長度伸長。第二換能器232聯接到空腔238內的第二殼體231,處於第二殼體231的第一和第二端234,235之間的位置。第一殼體211的空腔218和第一換能器212的形狀的描述同樣適用於第二殼體231的空腔238和第二換能器232的形狀,為簡潔起見將不在此重複。雖然在該示例性實施例中,該第二換能器232完全位於空腔238內,第二換能器232保持通過開口239露出。如圖6A和6B所示,第二換能器232通過開口239可見。在某些實施例中,第二殼體231的長度是1至2英寸,更具體地是1.3和1.7英寸長,並且更具體地約1.6英寸長(在所述第一和第二端234,235之間測量)。
在該示例性實施例中,每個第二換能器232被定位在具有定位在每個所述第二殼體231內。將每個第二換能器232單獨定位在每個第二殼體231內增強了第二換能器232對聲能傳輸的角度和頻率,第二換能器232的定位,和第二換能器232的通電順序和相位的控制。當然,本發明並不限於所有實施例,在某些其它實施例中,每個第二殼體211可以具有一個以上的定位在其中的第二換能器232。
在該示例性實施例中,所述第二外殼233是具有中空內部空腔的管狀結構。此外,當組裝時,第二殼體231定位在第二外殼233內。進而,當組裝時,定位在第二殼體231內的第二換能器232被聲學地聯接到第二外殼233,以便由所述第二換能器232產生的聲能穿過第二外殼233發送到扁平製品50上。在該示例性的實施例中,所述每個第二殼體231位於一個單獨的且不同的第二外殼233內。然而,但本發明並不被如此限制,第二外殼233可以是單個的,具有中空內部腔室的整體的細長結構,使得所述第二外殼233可容納所述多個第二換能器元件230的第二殼體231。如上面所指出的,非反應性材料,如FEP或PFA管可以形成第二外殼233,使得第二外殼233不與處理過程中使用的任何化學物質發生反應。具體而言,在示例性實施例中,第二外殼233形成第二換能器元件230的外部,因此,正是第二外殼233在處理過程中與分配到扁平製品50上的液體相接觸。因此,由非反應性材料形成的第二外殼233可確保在第二外殼233和液體之間不發生會對扁平物體50的清潔和處理造成負面影響的反應。當然,在某些實施例中,第二外殼233可以被省略。
此外,在示例性實施例中,空氣入口接頭241被聯接到每個所述第二外殼233。在示例性實施例中,空氣入口接頭241由塑膠形成,並且限定有通道242(參見圖14),用於流體,尤其是空氣/氣體從中通過。當然,空氣入口接頭221可以由其它材料,如金屬、木材等製成。空氣入口接頭241延伸穿過第二外殼233,從而形成從外部環境到第二外殼233的中空內部通道。在某些實施例中,所述空氣入口接頭241與第二殼體231中的開口239對準,從而該空氣入口接頭241形成從所述第二外殼233的外部到第二殼體231的空腔238的通道。因此,空氣入口接頭241提供了一個通道,用於空氣從外部流入空腔238,用於冷卻位於第二殼體231的空腔238內的第二換能器232。在某些實施例中,空氣入口接頭241可以被省略,並且僅僅是所述第二發送器233中的開口可以為空氣流提供足夠的通道以冷卻換能器232,如本文所公開的。
在該示例性實施例中,所述多個第一換能器元件210每個(以及每個第一殼體211)定位成沿所述第二縱向軸線B-B以端對端的方式彼此相鄰。因此,第一殼體211中的第一個的第一端214被定位成鄰近於第一殼體211中的第二個的第二端215,依此類推。類似地,每個多個第二換能器元件230(和每個所述第二殼體231)被定位成沿第三縱向軸線C-C以端對端的方式彼此相鄰。因此,在第二殼體231中的第一個的第一端234被定位成鄰近於第二殼體231中的第二個的第二端235,依此類推。由此,相鄰的殼體211,231以端對端的方式抵接。
此外,在示例性實施例中,第一和第二換能器元件210,230被定位成以交錯排列的方式位於支撐臂201的第一縱向軸線A-A的相對側。因此,參照圖7,第二殼體231中的第一個的第一端234在所述第一殼體211中的第一個的第一和第二端214,215之間的位置橫向地對準第一殼體211中的第一個,進而,第二殼體231中的第一個的第二端235在所述第一殼體211中的第二個的第一和第二端214,215之間的位置橫向地對準第一外殼211中的第二個。對於每對第一和第二殼體211,231,都具有相同的排列/配置。當然,本發明並不限於所有實施例,在某些實施例中,所述多個第一換能器組件210(和相應的第一殼體211)以及所述多個第二換能器元件230(和相應的第二殼體231)可沿著所述第一縱向軸線A-A橫向對準,而不交錯排列。在一些實施例中,多個第一換能器元件210和多個第二換能器元件230之間沒有重疊,每個第一換能器元件210僅橫向對準相鄰的第二換能器元件230之間的間隙,反之亦然。因此,多個第一和第二換能器元件210的定位和佈置的各種變化都在本發明的範圍之內。
簡單地參考圖9和圖16A-C,在某些實施例中每個第一換能器212和每個第二換能器232被定向成以相對於所述扁平製品50的表面51的非法向角度產生聲能。因此,第一和第二殼體211,231被以一種方式聯接到支撐臂201,該方式使得所述第一和第二換能器212,232不直接向下朝向扁平製品50的表面51。在某些實施例中,每個第一和第二換能器212,232被定向為相對于法向軸線加或減15度從第一和第二殼體211,231延伸到扁平製品50,其導致在某些實施例中非法向角度在75度和105度之間。然而,第一和第二換能器212和232被定向成在扁平製品50的表面51產生聲能的角度可以是任何所希望的角度,並且可以通過殼體211,231繞其縱向軸線旋轉而被改變。在某些實施例中,第一和第二換能器212和232被定向成在扁平製品50的表面51產生聲能的角度可以手動調節,例如通過在殼體中形成帶有增量停止位置的狹槽,經由存儲在控制器12中的工藝配方可自動地調整,在下面將更詳細地討論,或者以任何其它本領域普通技術人員很容易理解的方式。
圖16A-C示出第一換能器212和第二換能器232可相對於所述扁平製品50的表面51被定向的角度的一些示例性示意圖。圖16A中,第一和第二換能器212和232被定向成鏡像排列。具體地,在圖16A中的每個第一和第二換能器212,232被定向成以非法向角度產生聲能到扁平製品 50上,使得第一和第二換能器212,232產生的聲能在彼此相向的方向。因此,在本實施例中,第一和第二換能器212,232產生的聲能為朝向彼此的相反方向。圖16B中,第一和第二換能器212和232被定向為對稱排列。具體地,在圖16B中的每個第一和第二換能器212,232被定向以非法向角度產生聲能到扁平製品上,使得第一和第二換能器212,232產生的聲能為彼此遠離的方向。因此,在本實施例中,第一和第二換能器212,232產生的聲能在相反方向遠離彼此。圖16C中,第一和第二換能器212,232被定向成非對稱佈置。具體地,所述第一和第二換能器212,232產生的聲能在相對於該扁平製品的相同方向。在每個所述第一和第二換能器212,232發送聲能至該扁平製品50的各種變化都是可能的,其中一些在本文中將討論。
仍然參照圖9和圖16A-C,在某些實施例中,每個第一換能器212可以以相同的方式定向,使得每個第一換能器212以相同的角度產生聲能到扁平製品50上。此外,在某些實施例中,每個第二換能器232可以以相同的方式定向,使得每個第二換能器232以相同角度產生聲能到扁平製品50上。然而,本發明並不被如此限制,並且在某些實施例中,一些第一換能器212和/或一些第二換能器232可被定向成以相對彼此不同的角度產生聲能到扁平製品50上。更具體地,在某些實施例中,第一換能器212中的第一個可被定向成以第一非法向角度產生聲能到扁平製品50的表面51上,所述第一換能器212中的第二個以第二非法向角度產生聲能到扁平製品50的表面51上,所述第一和第二非法向角度彼此不同。因此,在某些實施例中,多個第一換能器212沿所述第二縱向軸線B-B對齊,並且定向成以相對彼此不同的角度產生接觸所述扁平製品50的表面51的聲能。在某些實施例中,每個第一換能器212可以被定向成以不同於每個其它第一換能器212的相對於與扁平製品50的角度產生聲能。對於第二換能器也存在相同的可能性。因此,即使在每個第一和第二多個換能器元件210,230內,如果希望的話,該聲能可產生以便以不同角度接觸扁平製品。這就使在每個所述第一殼體211內容納單個所述第一換能器212和在個所述第二殼體231內容納單個所述第二換能器232成為可能。
在某些實施例中,每個所述第一和第二換能器元件210,230被獨立地聯接到所述支撐臂201,使得每個第一換能器元件210和每個第二換能器元件230以期望的方式被定向。換句話說,在某些實施例中,每個所述第一殼體211和每個所述第二殼體231可以被獨立地聯接到所述支撐臂201。因此,在這種實施例中,每個第一殼體211和每個第二殼體212可以是單獨且分別地繞其自身的縱向軸線並相對於所述支撐臂201旋轉,以改變聯接到第一和第二殼體211的所述第一和第二換能器212,232相對於扁平製品50產生聲能的角度。
此外,在一些實施例中,致動器(例如致動器90)可以單獨的方式被聯接到每個第一殼體211和每個第二殼體231(或每個所述第一換能器元件210和每個第二換能器元件230),以使得致動器90可以調節每個殼體211,231在處理之前,過程中或之後的定位。在這樣的實施例中,控制器12可以被聯接到致動器90,控制器12可以被配置為在第一位置和第二位置之間相對於扁平製品50的表面51分別單獨地移動每個第一殼體:(1)在第一位置,其中第一殼體211的第一換能器212被定向為以相對於扁平製品50的表面51的第一非法向角度產生聲能;和(2)在第二位置,其中第一殼體211的第一換能器212被定向為以相對於扁平製品50的表面51的第二非法向角度產生聲能,第一和第二非法向角度是不同的。當然,控制器12也可以被配置成也在不同的第一和第二位置之間相對於扁平製品50的表面51單獨地移動每個第二殼體231。
在某些實施例中,在第一和第二位置之間移動第一殼體211的步驟包括繞第二縱向軸線B-B旋轉第一殼體211,在第一和第二位置之間移動第二殼體232的步驟包括繞第三縱向軸線C-C旋轉第二殼體232。在一些實施例中,整個第一和第二換能器元件210,230,包括第一和第二外殼213,233和第一和第二殼體211,231,在第一和第二位置之間移動。因此,第一和第二殼體211,231可被移動,而第一和第二外殼213,233保持靜止,或者兩個殼體211,231和外殼213,233可以一前一後地移動。所述第一和第二殼體211,231的定位(並因此也是在該聲能發射到扁平製品50的表面51上的角度),可以作為存儲在控制器12的記憶體中的工藝配方的一部分而動態地改變,或者它可以在處理之前,期間或之後通過用戶手工改變。
由於各殼體211,231和支撐臂201之間的單獨聯接,控制器12可以被配置來調整單個殼體211,231或單個換能器組件210,230的相對定位,而不改變其它每個外殼211,231或者其它每個換能器元件230的相對位置。可替代地,如果需要的話,控制器12可同時調節一組殼體211,231或所有殼體211,231的相對位置。簡單地說,在不調整或移動任何其它殼體211,231的情況下,每個殼體211,231可獨立調節或移動,因此,在不調整其它換能器212,232發送聲能至該扁平製品50的角度的情況下,每個換能器212,232發送的聲能到扁平製品50上的角度可以被調整。通過聯接在單獨的殼體211,231內的單個換能器212,232,可以自動或者手動的方式相對於單個換能器212,232或者多個換能器212,232調整聲能產生角度。
因此,與多個第一換能器210一起形成的聲能處理裝置200,每個第一換能器210都包括單獨的和不同的殼體211,帶有聲學地聯接到其上的單個第一換能器212(並且可能還帶有多個第二換能器元件230,每個包括單獨的且不同的第二殼體231,帶有聲學地聯接到其上的單個第二換能器232)允許關於聲能傳輸的許多變化,這在之前是不可能的。由於每個換能器212,232被聲學地聯接到它自己的外殼211,231,每個殼體211,231被獨立地聯接到所述支撐臂201,殼體211,231分別可相對於該扁平製品50移動。因此,不要求所有的第一換能器212被移動到一起並且以相對於該扁平製品的相同角度定向,每個第一換能器212可以單獨移動,可被以相對於所述扁平製品的不同角度定向。這同樣適用於第二換能器232相對於彼此和相對於第一換能器212。
當然,儘管在這裡描述了一些實施例,其中殼體211,231可相對於所述支撐臂201移動,但本發明並不限於所有實施例。參照圖5A和5B所示,在某些實施例中,每個殼體211,231被分別聯接至所述支撐臂201的一個固定的位置。具體地,每個所述第一殼體211可以經由一個或多個緊固件220如螺釘等聯接至支撐臂201,每個所述第二殼體231可以經由一個或多個緊固件240,例如螺釘等聯接到支撐臂201。在附圖中為避免混亂,僅標出了緊固件220中的一個和緊固件240中的一個。然而,在某些實施例中,即使使用緊固件220,240,所述第一和第二殼體211,231如本文描述是可移動的。
除了如上文所述的單獨運動,本發明系統還可以具有對每個換能器212,232的頻率、通電順序、相位的單獨控制。在某些實施例中,換能器212,232的頻率不必全部是相同的,並且因此一些換能器212,232可以在不同於其它換能器212的頻率工作,此外,每個換能器212, 232的功率設置、開/關順序和相位可以獨立於其它換能器212,232。因此,例如,一些換能器212,232可被供電和傳輸聲能,而其它的換能器212和232不通電,不傳輸聲能。每個換能器212,232是否被供電和在什麼頻率下可以是存儲在控制器12的記憶體中的工藝配方的一部分,從而該換能器212和232自動打開和關閉,並從而在處理期間自動地改變換能器212的功率和頻率。作為一個具體的例子,當換能器212和232為在圖16A及上文中所描繪的鏡像格式時。第一換能器212可以被通電,而第二換能器232斷電,以避免聲能重複傳輸至相同的區域。對於各種換能器212,232的開/關,頻率,相位等的許多其它組合可能使用本文所公開的本領域的普通技術人員可以理解的概念。
在某些實施例中,每個第一和第二換能器212,232相對於扁平製品50的定位可以是已知的,例如通過使用可操作地聯接到每個第一和第二換能器212以及控制器12的位置感測器,這樣,如果確定了換能器212,232中的一個在操作時將不發送接觸扁平製品50的聲能,該換能器212,232可被斷電。具體地,當從該換能器212,232發送的聲能不會接觸扁平製品50時,每個第一和第二換能器212,232可以單獨地停用。因此,隨著支撐臂201如上文所述對於扁平製品50移動,各個換能器212,232可以按不同的順序被供電和斷電。
同時參照圖3-5B,圖7和9,將進一步描述該聲能處理裝置200。該聲能處理裝置200的支撐臂201包括主體270和蓋271。蓋271經由多個緊固件272聯接於主體270,為避免混亂,僅在附圖中標有其中一些緊固件272。緊固件272可以是用於固定地彼此聯接兩個不同的部件的任何類型的器件,諸如螺釘、釘子、粘合劑、鉤環等。在其它實施例中,蓋271和主體270可一起經由機械手段,諸如干涉配合、緊配合、鎖和鑰匙,鋸齒和棘爪等聯接在一起。
所述的聲能處理裝置200還包括聯接到支撐臂201的槽280。具體而言,槽280被聯接到多個第一換能器元件210和所述多個第二換能器元件230之間的支撐臂201。如上面所指出的,在某些實施例中,所述多個第二換能器元件230可以被省略,並且在這種實施例中,槽280可被聯接到支撐臂201,鄰近多個第一換能器組件210。
在該示例性實施例中,多個第一換能器元件210具有沿著第二縱向軸線B-B測量的整體長度L1(從第一換能器元件210中的第一個的第一端測量到最後一個第一換能器元件210的第二端,參見圖7和圖8)。此外,槽280沿著所述多個第一換能器組件210的長度L1的至少一部分被聯接到支撐臂201。更具體地,在某些實施例中,對於所述多個第一換能器元件210的長度L1的整體(並且也對於多個第二換能器元件230的長度的整體,其在示例性實施例中小於長度L1,因為第二換能器元件230比第一換能器組件210少),槽280鄰近多個第一換能器組件210延伸(並且在所述多個第一換能器元件210和所述多個第二換能器元件230之間)。槽280被用作通過其將液體分配到扁平製品50的表面51上的機構。正如從下面的討論可以理解的,使槽280沿多個第一和第二換能器元件210,230的整個長度L1延伸確保了在所述多個第一換能器元件210中的每個和扁平製品50之間以及多個第二換能器元件230中的每個和扁平製品50之間實現有效聯接。
現在參考圖5A,5B,9,11和12,槽280通常包括外表面281和限定有貯存器283的內表面282。此外,槽280包括底板284,從底板284的第一側向上延伸的第一側壁285,和從底板284的第二側壁286向上延伸的第二側壁286。槽280的底板284和第一、第二側壁285,286共同限定貯存器283。槽280沿第一縱向軸線A-A從第一端287延伸至第二端288。槽280的底板284和第一、第二側壁285中的每個沿縱向軸線A-A伸長。槽280的第一端287是開口的,無向上延伸的側壁。槽280的第二端288被直立壁289封閉,該直立壁在該槽280的第二端288處聯接第一和第二側壁285,286。保持槽280的第一端287開口能夠使液體從液體供應子系統16進入槽280,下文將要參照圖11和12更詳細地說明。
該槽280被每個第一和第二換能器元件210隔開。具體而言,槽280的外表面281被第一間隙G1從第一換能器元件210隔開,槽280的外表面281被第二間隙G2從第二換能器元件230隔開。每個第一和第二間隙G1,G2是細長的間隙,其延伸過第一換能器元件210的整個長度L1(和第二換能器元件230的整個長度)。在某些實施例中,每個第一和第二間隙G1,G2在0.8mm和1.4mm之間,更具體地在1.0mm和1.2mm之間,並且還更具體地,在1.1mm和1.15mm之間(或約0.044英寸)。如在下文中更詳細地討論,當液體溢出槽280的貯存器283,隨著溢流液體向下朝扁平製品50流動,液體通過第一和第二間隙G1,G2並且接觸第一和第二換能器元件210,230。上文提供的第一和第二間隙G1,G2的尺寸提高了液體的溢流的均勻性,如在下文中更詳細地描述。
支撐臂201的主體370包括形成於其中的液體歧管310,其限定了穿過支撐臂201的液體通道315。在組裝的裝置中,液體歧管310和液體通道315的部分與槽280對準。此外,如將在下面更詳細地說明的,槽280形成液體歧管310的底板以封閉液體通道315,並允許液體流動通過支撐臂201。液體歧管310由第一壁311和第二壁312所限定。第一和第二壁311,312一起形成所述液體歧管310的封閉多邊形邊界,其中第一和第二壁311,312是在液體歧管的相對端處聯接。在槽280聯接至支撐臂201的組裝裝置中,液體歧管310的第一、第二壁311,312每個從槽280的底板284向上延伸。因此,第一和第二壁311,312與槽280的底板284直接表面接觸並由其向上延伸。第一和第二壁311,312每個從槽280的第一和第二側壁285,286向內隔開。具體而言,該液體歧管310的第一壁311由第三間隙G3從槽280的第一側壁285間隔開。類似地,該液體歧管310的第二壁312由第四間隙G4從槽280的第二側壁286間隔開。
槽280的底板284的第一部分284a形成液體通道315的底板。更具體地,槽280的底板284的第一部分284a位於液體歧管310的第一和第二壁311,312的內表面之間。槽280的底板284的第二部分284b位於液體歧管310的第一壁311的外表面和槽280的第一側壁285之間。槽280的底板284的第三部分284c位於液體歧管310的第二壁311的外表面和槽280的第二側壁286之間。歧管310的第一、第二壁311,312在概念上將液體通道315分隔成第一部分316,第二部分317,以及第三部分318。具體地,液體通道315的第一部分316限定在槽380的底板384的第一部分284a和液體歧管310的第一、第二壁311,312的內表面之間。液體通道315的第二部分317限定在槽380的底板384的第二部分284b,液體歧管310的第一壁311的外表面,和槽280的第一側壁285之間。液體通道315的第三部分318限定在槽380的底板384的第三部分284c,液體歧管310的第二壁312的外表面,和槽280的第二側壁286之間。
液體通道315的第一,第二和第三部分316,317,318每個都能夠在其中保持液體。具體地,由於液體歧管310的第一和第二壁311,312,以及槽280的第一和第二側壁285,286,貯存器中被限定在液體通道315的第一,第二,和第三部分316,317,318中。如下面更詳細討論的,液體流入液體通道315的第一部分316,然後從液體通道315的第一部分316流到液體通道315的第二和第三部分317,318中的每個。最後,液體溢出液體通道315的第二和第三部分317,318,以形成所述第一和第二換能器元件210,230和扁平製品50之間的液體聯接。
所述第一和第二側壁311,312每個包括穿過其形成的多個液體分配開口313,構成從液體歧管310的液體通道315的第一部分316到液體歧管310的液體通道315的所述第二和第三部分317,318的通道。在該裝置的使用過程中,液體從液體供應子系統16供給到流體通道315中,並從該流體通道315流到扁平製品50的表面51。具體地,控制器12被配置成將液體引入到該槽中以使在換能器212,232工作期間,液體填充並且溢出槽280,然後,溢流液體形成了換能器元件210,230和扁平物體50的表面51之間的液體聯接。
更具體地,在某些實施例中,控制器12存儲工藝配方,其包括關於所述液體分配的指令。在根據工藝配方的適當時間,控制器12使液體供應子系統16工作,以使液體從貯存器15流動到流體通道315。具體地,液體流進流體通道315的第一部分316,該流體通道315由歧管310的第一和第二壁311,312和槽280的底板284的第一部分284a限定。然後,液體從流體通道315的第一部分316通過形成在歧管310的第一和第二壁311,312內的液體分配開口313。流動穿過液體分配開口313的液體流入在底板284的第二部分284b,第一壁311和第一側壁285之間限定的液體通道315的第二部分317,並且流入在底板284的第三部分284c,第二壁312和第二側壁286之間限定的液體通道315的第三部分318。
液體繼續填充液體通道315的第二部分317,直到液體上升到高於槽280的第一側壁285的頂邊291並且開始溢出槽280。同樣地,液體繼續填充液體通道315的第三部分318,直到液體上升到高於槽280的第二側壁286的頂邊292並且開始溢出槽280。溢出槽280的液體穿過槽280和第一換能器元件210之間的第一間隙G1,並穿過槽280和第二換能器元件230之間的第二間隙G2。隨著溢流液體到達槽280的側壁285,286的頂邊291,292,而產生液體瀑布(liquid cascade)。如圖11和12所示的箭頭,說明了液體流過液體通道315的第一,第二和第三部分316,317,318並且進入第一和第二間隙G1,G2的流動方向。
此外,由於槽280和第一和第二換能器元件210,230之間的緊密定位(即,由於第一和第二間隙G1,G2的寬度小),溢流液體通過所述第一和第二間隙G1,G2朝向扁平製品50下落時,會接觸第一和第二換能器元件210,230。結果,溢流液體在沿著所述第一和第二換能器元件210,230流動時,以溫和的方式接觸扁平製品50,從而避免可能通過將液體經由單獨的分配機構直接分配到扁平製品50上發生的任何潛在損害。換句話說,採用瀑布溢出型分配,由在扁平製品50上分配液體所導致的在其上的壓力被減少或完全避免。此外,由於溢流液體在朝扁平製品50的表面51落下時會接觸第一和第二換能器元件210,230,第一和第二換能器元件210,230和扁平製品50的表面51之間的流體聯接沿著槽280和所述第一和第二換能器元件210,230(其鄰近彼此基本上沿著其整個長度延伸)的整個長度被有效地實現。
因此,槽280和液體歧管310共同形成構成聲能處理裝置200的一部分的分配機構。該聲能處理裝置200的分配機構有效地沿著它們的整個長度流體地將第一和第二換能器元件210聯接至扁平製品50。此外,該聲能處理裝置200的分配機構在槽280的貯存器283溢流時,在分配期間,通過將液體從槽280的第一、第二側壁285,286瀑布狀分配降低在扁平製品50上的壓力。
除了如上所述的液體分配,聲能處理裝置200還包括為了在操作過程中冷卻該換能器212,232,用於氣體從中流過以防止換能器212,232過熱的通道。下文將參考圖5A,圖5B,圖13和14介紹這種有利於氣體流動以及氣流操作的結構。
如上所述,該聲能處理裝置200的支撐臂201包括主體270和經由多個緊固件272聯接在其上的蓋271。支撐臂201的蓋271包括形成於其中的空氣入口歧管370,限定有進氣口通道的空氣入口歧管370。具體而言,進氣口通道形成為穿過支撐臂201的蓋271,以形成空氣入口歧管370。空氣入口歧管370是由頂板371和相對的側壁372限定的。當蓋271被聯接到支撐臂201的主體270,空氣入口歧管370形成穿過蓋271的完全封閉的空氣入口通道,其限定在頂板371,相對的側壁372和支撐臂201的主體270的一部分274的頂面273之間。
多個空氣分配通道形成在蓋27中並且和從形成在空氣入口歧管370的側壁372內的第一空氣分配開口373延伸到形成在蓋271的底表面375內的第二空氣分配開口374。當聲能處理裝置200被完全組裝時,第二空氣分配開口374與空氣入口接頭221,241中的一個對準。更具體地,在組裝好的裝置中,空氣入口接頭221,241中的一個延伸到每個第二空氣分配開口374中。實際上,在示例性實施例中(參見圖14),該接頭221中的一個延伸穿過每個第二空氣分配開口374,並進入所述第一和第二空氣分配開口373,374之間的通道。因此,空氣可以被引入到空氣入口歧管370(如通過空氣噴嘴385,其為可操作地和流體地聯接到所述氣體供給子系統26),並且可以從空氣入口歧管流向第一空氣分配開口373並進入空氣分配通道,從第二空氣分配開口374流出,進入空氣入口接頭221,241。從空氣入口接頭221,241,空氣或氣體能夠流過在每個第一和第二殼體211,231中的開口219,239並且進入第一和第二殼體211的空腔219,239中,用於冷卻所述第一和第二換能器212,232。
上面描述了空氣如何可以被引入到支撐臂201。在被引入到支撐臂201和空腔218,238之後,空氣被加熱並流動通過支撐臂201到出口359。因此,支撐臂201的主體270包括空氣出口歧管350(參見圖5A),它限定了空氣出口通道。在某些實施例中,電氣聯接諸如導線等可穿過空氣出口通道。例如,可被用來傳輸能量至換能器212,232的導線可以被定位在空氣出口歧管350的空氣出口通道內。應該理解的是,術語空氣和氣體在此被作為同義詞使用,並且可以是本領域普通技術人員所理解的可以在工作期間冷卻換能器212,213的任何的如上所述的氣體或任何其它氣體。
在該示例性實施例中,空氣出口歧管350包括兩個獨立的空氣出口通道,以使空氣能流出所述第一和第二多個換能器元件210,230,朝向出口359。當然,本發明並不限於所有實施例,應該可以理解,如果只使用一組換能器元件210,230的情況下,可以僅需要一個出氣通道。空氣出口歧管350是凹陷於支撐臂201的主體270的頂面273之下,空氣出口歧管350的單獨的空氣出口通道被主體270的部分274彼此分隔。空氣出口歧管350的通道是由週邊的直立壁352所限定。在完全組裝的聲能處理裝置200中,空氣出口歧管350的空氣出口通道限定在蓋構件371的底表面375和直立壁352之間。
然而,空氣出口歧管350不形成完全封閉的空氣出口通道,而是在空氣出口歧管350內的支撐臂201的主體270中形成多個開口351。每一個開口351對準換能器元件210,230的殼體211,231中的一個的開口219,239,因此也對準殼體211,231中的一個的空腔318。因此,如上討論的,該進入空腔218,238的空氣流出空腔218,238通過開口351並進入空氣出口歧管350的通道中的一個。
當完全組裝時,第二空氣分配開口374和空氣入口接頭221,241都與開口351對準。因此,進入的空氣流入空氣入口歧管370,並通過空氣分配通道。然而,進入的空氣被防止與輸出空氣混合,這是由於空氣入口接頭221設置成從殼體211,231的空腔218,238穿過開口351延伸至第二空氣分配開口374。因此,進入的空氣流出第二空氣分配開口374,進入並通過空氣入口接頭221,241,並進入空腔218,238,而不與排出的氣體或空氣混合。從空腔218,238,空氣流動穿過開口351(在空氣入口接頭221,241外部,從而防止排出的空氣/氣體與進入的空氣/氣體混合)並且進入空氣出口歧管350,然後在那裡空氣經由出口359離開該聲能處理裝置200。流入空腔218,238的空氣/氣體優選為已冷卻的空氣,並且從空腔流到出口359的空氣可能是被加熱的氣體/空氣,這是因為較冷的進入空氣被換能器212,232加熱,然後被使得朝向出口359流出空腔218,238。通過連續地或間斷地將冷卻空氣流入到殼體211,231的空腔218,238,換能器212,232可被冷卻以防止其過熱。
在圖13和14中用箭頭示出空氣經由氣體入口通道和氣體出口通道流進和流出空腔218,238。在圖13和14中可見,由空氣入口歧管350形成的空氣入口通道與由空氣出口歧管350形成的空氣出口通道隔離開。此外,進氣通道和各空氣出口通道也與由液體歧管310限定的液體通道315隔離開。
簡要地參考圖15,介紹了利用將單個換能器容納在單個殼體內以給扁平製品提供聲能的概念的另一個實施例。具體而言,圖15示出扁平製品500具有前表面501和後表面502。多個換能器元件510被定位成鄰近扁平製品500的前表面501。每一個換能器元件510包括聯接有換能器的外殼,類似於上述的換能器元件210,230。此外,該換能器元件510的殼體可設置在外殼內,它類似於上面所描述的外殼213,233。然而,在圖15中,換能器元件510未聯接到支撐臂或類似的部件。而是,該​​換能器元件510定位成鄰近扁平製品500的前表面501但稍微間隔開,並且被佈置成一個陣列。在該示例性實施例中,換能器組件陣列510被定位成接近略大於扁平製品500的前表面501的一半。在使用期間,液體將被分配到扁平製品500的前表面501 上,以使每個換能器元件510通過液體以與上述類似的方式流體地聯接扁平製品500的前表面501。圖15簡單地示出了換能器元件510的另一個潛在用途,該換能器組件包括獨立和不同的殼體,每一個中帶有一個單獨的換能器。此外,在該配置中,每個換能器元件510可以以不同的角度(或者如果需要以相同的角度)產生聲能到扁平製品500的前表面501。因此,使用換能器的元件510有足夠的靈活性,既可以作為如上所述聲能處理裝置200的一部分也可以作為圖15中示出的陣列的一部分。
正如在全文中使用的,範圍用作簡略地描述在該範圍內的值。範圍內的任何值可以被選作該範圍的端點。此外,本文引用的所有參考文獻通過引用以其整體併入本文。在本公開內容及所引用文獻中的定義有衝突的情況下,以本公開為准。
儘管本發明已經關於具體實施例進行描述,包括實現本發明的目前優選的方式,本領域的技術人員將認識到,對於上述的系統和技術,還有許多變化和改變。應當理解的是,其它實施例可以被利用,並且可進行結構和功能上的修改,而不脫離本發明的精神和範圍。因此,本發明的精神和範圍應由所附的請求項書做寬泛地解釋。
100‧‧‧清潔系統
1、2‧‧‧標準清潔
10‧‧‧支架
11‧‧‧馬達
12‧‧‧控制器
15‧‧‧液體貯存器
16‧‧‧液體供應子系統
17‧‧‧液體供應管線
23‧‧‧電能信號源
25‧‧‧氣體貯存器
26‧‧‧氣體供應子系統
27‧‧‧氣體供應管線
50、500‧‧‧扁平製品
51‧‧‧第一表面
52‧‧‧第二表面
53‧‧‧液體膜
90‧‧‧致動器
200‧‧‧聲能處理裝置
201‧‧‧支撐臂
202‧‧‧近端
203‧‧‧遠端
204‧‧‧主體
205、273‧‧‧頂面
206‧‧‧底面
207‧‧‧第一細長凹部
208‧‧‧第二細長凹部
210‧‧‧第一換能器組件
211‧‧‧第一殼體
212‧‧‧第一換能器
213‧‧‧第一外殼
214、234、287‧‧‧第一端
215、235、288‧‧‧第二端
216、236、281‧‧‧外表面
217、237、282‧‧‧內表面
218、238、318‧‧‧空腔
219、239、313、351‧‧‧開口
220、240、272‧‧‧緊固件
221、241‧‧‧空氣入口接頭
222、242‧‧‧通道
230‧‧‧第二換能器元件
231‧‧‧第二殼體
232‧‧‧第二換能器
233‧‧‧第二外殼
270‧‧‧主體
271‧‧‧蓋
274‧‧‧部分
280、380‧‧‧槽
283‧‧‧貯存器
284、384‧‧‧底板
284a、316‧‧‧第一部分
284b、317‧‧‧第二部分
284c、318‧‧‧第三部分
285‧‧‧第一側壁
286‧‧‧第二側壁
289、352‧‧‧直立壁
291、292‧‧‧頂邊
310‧‧‧液體歧管
311‧‧‧第一壁
312‧‧‧第二壁
315‧‧‧液體通道
350‧‧‧空氣出口歧管
359‧‧‧出口
370‧‧‧空氣入口歧管
371‧‧‧頂板
372‧‧‧側壁
373‧‧‧第一空氣分配開口
374‧‧‧第二空氣分配開口
375‧‧‧底表面
385‧‧‧空氣噴嘴
501‧‧‧前表面
502‧‧‧後表面
510‧‧‧多個換能器元件
A-A‧‧‧第一縱向軸線
B-B‧‧‧第二縱向軸線
C-C‧‧‧第三縱向軸線
G1‧‧‧第一間隙
G2‧‧‧第二間隙
G3‧‧‧第三間隙
G4‧‧‧第四間隙
L1‧‧‧長度
R-R、V-V‧‧‧旋轉軸線
W‧‧‧箭頭
X‧‧‧最大清掃位置
XI-XI、XII-XII、XIII-XIII、XIV-XIV‧‧‧線
Y‧‧‧處理位置
Z‧‧‧停放位置
通過詳細的說明和附圖,將會更充分地理解本發明,其中: 圖1是根據本發明的第一實施例的用於處理扁平製品的系統的示意圖; 圖2是晶片和定位在該晶片上方的聲能處理裝置的示意圖,其示出聲能處理裝置的潛在移動; 圖3是圖2的聲能處理裝置的頂部透視圖; 圖4是圖2的聲能處理裝置的底部透視圖; 圖5A是圖2的聲能處理裝置的頂部透視分解圖; 圖5B是圖2的聲能處理裝置的底部透視分解圖; 圖6A是根據本發明一個實施例的換能器元件的透視圖; 圖6B是圖1的換能器組件的俯視圖; 圖7是圖2的聲能處理裝置的仰視圖; 圖8是圖2的聲能處理裝置的側視圖; 圖9是圖2的聲能處理裝置的主視圖; 圖10是圖2的聲能處理裝置的俯視圖; 圖11是沿著圖10的線XI-XI截取的剖視圖; 圖12是沿著圖8的線XII-XII截取的剖視圖; 圖13是沿著圖9的線XIII-XIII截取的剖視圖; 圖14是沿著圖8的線XIV-XIV截取的剖視圖; 圖15是根據本發明另一實施例的用於處理扁平製品的系統的示意圖;和 圖16A-C是換能器元件的替代安排以在不同角度產生聲能的示意圖。

Claims (21)

  1. 一種用於處理扁平製品的系統,包括:用於可旋轉地支撐扁平製品的支架;以及聲能處理裝置,包括:支撐臂,其沿第一縱向軸線從近端延伸至遠端;多個第一換能器元件,其聯接至所述支撐臂,每個所述第一換能器元件包括第一殼體和聲學地聯接至所述第一殼體的第一換能器,每個所述第一換能器從第一端延伸至第二端,所述第一殼體定位成沿著第二縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰;以及多個第二換能器元件,其聯接至所述支撐臂,每個所述第二換能器元件包括第二殼體和聲學地聯接至所述第二殼體的第二換能器,每個所述第二換能器從第一端延伸至第二端,所述第二殼體定位成沿著第三縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰,其中,每個所述第一殼體和每個所述第二殼體可以單獨地相對於所述支撐臂旋轉,以改變聯接至所述第一和第二殼體的所述第一和第二換能器相對於所述扁平製品的表面產生聲能的角度。
  2. 如請求項1所述的系統,其中所述多個第一換能器元件還包括第一外殼,其聯接至所述支撐臂並且沿所述第二縱向軸線延伸,其中所述多個第二換能器元件還包括第二外殼,其聯接至所述支撐臂並且沿所述第三縱向軸線延伸,每個所述第一和第二外殼具有內部空腔,其中所述第一殼體位於所述第一外殼的所述內部空腔內,從而所述第一外殼的所述第一換能器聲學地聯接至所述第一外殼,並且其中所述第二殼體位於所述第二外殼的所述內部空腔內,從而所述第二外殼的所述第二換能器聲學地聯接至所述第二外殼。
  3. 一種用於處理扁平製品的系統,包括:用於可旋轉地支撐扁平製品的支架;以及聲能處理裝置,包括:支撐臂,其沿第一縱向軸線從近端延伸至遠端;多個第一換能器元件,其聯接至所述支撐臂,每個所述第一換能器元件包括第一殼體和聲學地聯接至所述第一殼體的第一換能器,每個所述第一換能器從第一端延伸至第二端,所述第一殼體定位成沿著第二縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰;以及多個第二換能器元件,其聯接至所述支撐臂,每個所述第二換能器元件包括第二殼體和聲學地聯接至所述第二殼體的第二換能器,每個所述第二換能器從第一端延伸至第二端,所述第二殼體定位成沿著第三縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰,其中,所述第一換能器中的第一個被定向成以相對於所述扁平製品的表面的第一非法向角度產生聲能,並且其中所述第一換能器中的第二個被定向成以相對於所述扁平製品的表面的第二非法向角度產生聲能,所述第二非法向角度不同於所述第一非法向角度。
  4. 一種用於處理扁平製品的系統,包括:用於可旋轉地支撐扁平製品的支架;以及聲能處理裝置,包括:支撐臂,其沿第一縱向軸線從近端延伸至遠端;多個第一換能器元件,其聯接至所述支撐臂,每個所述第一換能器元件包括第一殼體和聲學地聯接至所述第一殼體的第一換能器,每個所述第一換能器從第一端延伸至第二端,所述第一殼體定位成沿著第二縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰;以及多個第二換能器元件,其聯接至所述支撐臂,每個所述第二換能器元件包括第二殼體和聲學地聯接至所述第二殼體的第二換能器,每個所述第二換能器從第一端延伸至第二端,所述第二殼體定位成沿著第三縱向軸線以端對端的方式彼此相鄰,其中,每個所述第一殼體和每個所述第二殼體具有外表面,限定有空腔的內表面,和形成從所述外表面到所述空腔的開口,並且其中每個所述第一換能器位於每個所述第一殼體的所述空腔內,並且其中每個所述第二換能器位於每個所述第二殼體的所述空腔內。
  5. 如請求項1所述的系統,更包括:致動器,其以獨立的方式,可操作地聯接至每個所述第一殼體和每個所述第二殼體;以及控制器,其可操作地聯接至所述致動器並且配置成在第一位置和第二位置之間相對於所述扁平製品的所述表面單獨地移動每個所述第一殼體和每個所述第二殼體:(1)在所述第一位置,其中所述第一殼體的所述第一換能器被定向為以相對於所述扁平製品的所述表面的第一非法向角度產生聲能;和(2)在所述第二位置,其中所述第一殼體的所述第一換能器被定向為以相對於所述扁平製品的所述表面的第二非法向角度產生聲能,所述第二非法向角度不同於所述第一非法向角度。
  6. 如請求項1所述的系統,更包括:氣體供應子系統,其可操作地聯接至所述聲能處理裝置;以及控制器,其可操作地聯接至所述氣體供應子系統,所述控制器配置成將氣體引入每個所述第一殼體和每個所述第二殼體,以冷卻每個所述第一換能器和每個所述第二換能器。
  7. 如請求項6所述的系統,更包括:氣體入口通道,其延伸穿過所述支撐臂從所述氣體供應子系統至每個所述第一殼體和每個所述第二殼體;以及氣體出口通道,其延伸穿過所述支撐臂從每個所述第一殼體和每個所述第二殼體至出口,其中所述氣體入口通道和所述氣體出口通道彼此隔離。
  8. 如請求項1所述的系統,更包括槽,其在所述多個第一換能器元件和所述第二換能器元件之間聯接至所述支撐臂,所述槽包括外表面和限定有貯存器的內表面,並且其中所述槽的所述外表面被第一間隙從所述多個第一換能器元件間隔開和被第二間隙從所述多個第二換能器元件間隔開。
  9. 如請求項1所述的系統,其中每個所述第一換能器和每個所述第二換能器能夠單獨地被通電和斷電。
  10. 一種用於處理扁平製品的系統,包括:用於可旋轉地支撐扁平製品的支架;以及聲能處理裝置,包括:支撐臂,其沿第一縱向軸線從近端延伸至遠端;第一換能器元件,其聯接至所述支撐臂並且沿一定長度延伸,所述第一換能器元件包括用於產生聲能的第一換能器;以及槽,其聯接至所述支撐臂,鄰近所述第一換能器組件,所述槽沿所述第一換能器組件的長度的至少一部分延伸;液體供應子系統,其配置成將液體引入所述槽;以及控制器,其可操作地聯接至所述液體供應子系統,所述控制器配置成將所述液體引入所述槽,使得在所述第一換能器元件工作期間,所述液體填充並且溢出所述槽,所述溢流液體形成所述第一換能器元件和所述扁平製品的表面之間的流體聯接。
  11. 如請求項10所述的系統,更包括第二換能器元件,其聯接至所述支撐臂並且沿一定長度延伸,所述第二換能器元件包括用於產生聲能的第二換能器,並且其中所述槽位於所述第一和第二換能器元件之間。
  12. 如請求項10所述的系統,其中所述槽包括底板,從所述底板的第一側向上延伸的第一側壁,和從所述底板的第二側向上延伸的第二側壁,在所述底板和所述第一、第二側壁之間限定的貯存器,並且其中所述槽被第一間隙從所述第一換能器組件間隔開。
  13. 如請求項12所述的系統,更包括液體歧管,其形成穿過所述支撐臂的液體通道;所述液體歧管包括第一和第二壁,其從所述槽的所述底板向上延伸並且位於所述槽的所述第一和第二側壁之間,所述液體歧管的所述第一壁被第三間隙與所述槽的所述第一側壁間隔開,所述液體歧管的所述第二壁被第四間隙與所述槽的所述第二側壁間隔開。
  14. 如請求項13所述的系統,其中所述槽的所述底板包括位於所述液體歧管的所述第一和第二壁之間的第一部分,位於所述液體歧管的所述第一壁和所述槽的所述第一側壁之間的第二部分,位於所述液體歧管的所述第二壁和所述槽的所述第二側壁之間的第三部分,並且其中所述液體通道的第一部分被所述槽的所述底板的所述第一部分和所述液體歧管的所述第一及第二壁所限定,所述液體通道的第二部分由所述槽的所述底板的所述第二部分,所述液體歧管的所述第一壁,和所述槽的所述第一側壁所限定,所述液體通道的第三部分由所述槽的所述底板的所述第三部分,所述液體歧管的所述第二壁,和所述槽的所述第二側壁所限定。
  15. 如請求項14所述的系統,更包括多個液體分配開口,其形成為穿過所述液體歧管的每個所述第一和第二壁,所述液體分配開口形成從所述液體通道的所述第一部分到所述液體通道的每個所述第二和第三部分的通道,並且其中所述控制器配置成將所述液體引入所述液體通道的所述第一部分,穿過所述液體分配開口,並且進入所述液體通道的所述第二和第三部分,並且其中所液體通道的所述第二和第三部分中的所述液體溢出所述槽,並且形成所述第一換能器元件和所述扁平製品的所述表面之間的所述流體聯通。
  16. 如請求項10所述的系統,更包括:氣體供應子系統,其可操作地聯接至所述聲能處理裝置;以及控制器,其可操作地聯接至所述氣體供應子系統,所述控制器配置成將氣體沿所述第一換能器組件引導,或者引入所述第一換能器組件以冷卻所述第一換能器。
  17. 如請求項16所述的系統,更包括:氣體入口通道,其延伸穿過所述支撐臂從所述氣體供應子系統至每個所述第一殼體和每個所述第二殼體;以及氣體出口通道,其延伸穿過所述支撐臂從每個所述第一殼體和每個所述第二殼體至出口,其中所述氣體入口通道和所述氣體出口通道彼此隔離。
  18. 一種用於處理扁平製品的方法,包括:將扁平製品定位在支架上並且旋轉所述扁平製品;將聲能處理裝置定位成鄰近所述扁平製品的表面,所述聲能處理裝置包括沿縱向軸線延伸的支撐臂,聯接至所述支撐臂並且沿一定長度延伸的第一換能器元件,所述第一換能器元件包括用於產生聲能的第一換能器,和槽,所述槽沿所述第一換能器組件的長度的至少一部分聯接至所述支撐臂,鄰近所述第一換能器組件;將液體引入所述槽,從而所述液體溢出所述槽,所述溢流液體形成所述扁平製品的所述表面和所述第一換能器元件之間的流體聯接;以及啟動所述第一換能器以產生聲能到所述扁平製品的所述表面上。
  19. 如請求項18所述的方法,其中所述聲能處理裝置還包括聯接至所述支撐臂並且沿一定長度延伸的第二換能器元件,所述第二換能器元件包括用於產生聲能的第二換能器,並且其中所述槽沿所述第一和第二換能器元件的長度的至少一部分定位於所述第一和第二換能器元件之間。
  20. 如請求項19所述的方法,其中所述槽被第一間隙從所述第一換能器元件間隔開,被第二間隙從所述第二換能器元件間隔開,並且其中所述溢流液體流動穿過每個所述第一和第二間隙。
  21. 如請求項18所述的方法,其中包括使冷卻氣體流動穿過氣體入口通道,所述氣體入口通道延伸穿過所述支撐臂從氣體供應子系統到所述第一換能器組件,所述第一換能器組件加熱所述冷卻氣體以形成已加熱氣體,並且使所述已加熱氣體流動穿過氣體出口通道,所述氣體出口通道延伸穿過所述支撐臂從所述第一換能器元件到出口,所述氣體入口通道與所述氣體出口通道隔離。
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