用于碳化硅抛光的抛光液冷却自动化系统的制作方法

1.本发明属于半导体材料抛光技术领域，具体为用于碳化硅抛光的抛光液冷却自动化系统。


背景技术：

2.碳化硅是第三代化合物半导体材料，因其优越的物理性能，高禁带宽度(对应高击穿电场和高功率密度)、高电导率、高热导率，高硬度、高耐磨性，仅次于金刚石，可轻松切割红宝石，热稳定性高，将是未来最被广泛使用的制作半导体芯片的基础材料。由碳化硅单晶制成的功率器件和微波通讯器件已经广泛应用于5g通讯、军用雷达、新能源汽车、大数据中心、智能电网、工业逆变器等领域。碳化硅，氮化镓，砷化镓为代表的化合物半导体材料覆盖5g基建、特高压、城际高铁和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域。磨抛是制造芯片的重要环节，设备要求精度高，抛光液的使用能够提高磨抛质量。
3.现有的抛光液冷却系统普遍结构传统，自动化程度低影响抛光效率，且冷却效果较差，不便于对抛光液中的杂质进行过滤，严重影响抛光液的循环使用，导致芯片制造成本增加，因此，针对以上现状，迫切需要提供用于碳化硅抛光的抛光液冷却自动化系统，以克服当前实际应用中的不足。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供用于碳化硅抛光的抛光液冷却自动化系统，有效的解决了现有的抛光液冷却系统普遍结构传统，自动化程度低影响抛光效率，且冷却效果较差，不便于对抛光液中的杂质进行过滤，严重影响抛光液的循环使用，导致芯片制造成本增加的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于碳化硅抛光的抛光液冷却自动化系统包括基座以及位于基座上的辅冷却箱、过滤箱以及主冷却箱，所述主冷却箱上设置有抛光液进管，且辅冷却箱与主冷却箱之间通过第一导管连接，辅冷却箱与过滤箱之间通过第二导管连接，所述主冷却箱上还安装有散热盒，且散热盒上设置有用于连通主冷却箱的散热孔，所述主冷却箱内设置有第一冷却组件，所述第一冷却组件包括散热风扇、转管以及搅拌管，所述转管与所述散热盒之间转动连接，所述转管一端与搅拌管一端连接，转管另一端上转动密封连接有冷却液进管，搅拌管另一端与基座转动连接，且搅拌管另一端上还转动密封连接有冷却液出管，所述散热风扇位于散热盒内，且散热风扇与转管之间固定连接，所述散热盒上还设置有用于带动转管转动的第一驱动组件，所述辅冷却箱内设置有对抛光液进行二次冷却的第二冷却组件，所述过滤箱内设置有用于对冷却后抛光液中杂质进行处理的过滤组件。
6.优选的，所述基座上还设置有引风机，所述引风机与所述散热盒之间通过引风管连接。
7.优选的，所述第二冷却组件包括进料管、冷却管、冷却液出管以及延时板，所述冷却管设置于所述辅冷却箱内，且辅冷却箱上还设置有用于向冷却管内循环输送冷却液的冷却液循环管，所述进料管与第一导管相连接，所述冷却液出管设置于所述辅冷却箱内，且冷却液出管与第二导管之间通过泵b连接，所述延时板在所述辅冷却箱内设置有多组。
8.优选的，所述延时板在所述辅冷却箱的侧壁上交错设置。
9.优选的，所述冷却管为弯曲型结构。
10.优选的，所述过滤组件包括转轴、螺纹套筒、过滤板以及封堵头，所述过滤板设置于过滤箱内，且过滤板上还设置有排污管，所述转轴通过支撑板安装在过滤箱内，且转轴上还设置有螺纹，所述支撑板上安装有与转轴螺纹连接的螺纹套筒，所述过滤箱内还设置有用于带动转轴转动的第二驱动组件，所述封堵头安装在所述转轴上，所述转轴上还设置有用于对过滤板进行清理的刮板。
11.优选的，所述第二驱动组件包括第一驱动电机、传动件以及固定板，所述第一驱动电机设置于所述过滤箱上，所述传动件用于转轴与第一驱动电机之间的连接，所述固定板通过防护盒一端安装在支撑板上，防护盒另一端与进料管连接。
12.优选的，所述第一驱动组件包括驱动盒、第二驱动电机以及传动齿轮，所述驱动盒设置于散热盒上，且驱动盒与冷却液进管之间固定连接，所述第二驱动电机设置于驱动盒内，所述传动齿轮设置有两组，且两组传动齿轮分别设置于第二驱动电机和转管上，两组传动齿轮相互啮合。
13.优选的，所述第一导管上还安装有泵a。
14.优选的，所述基座上设置有移动轮。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.通过抛光液进管便于将抛光设备内使用后的抛光液导入主冷却箱内，通过冷却液进管即可将冷却液导入转管内，通过冷却液进管、转管以及冷却液出管的配合作用即可实现搅拌管内冷却液循环，通过第一驱动组件即可带动转管转动，从而电动搅拌管旋转，通过旋转的搅拌管即可实现对抛光液的搅拌处理，使得抛光液能够与搅拌管内的冷却液充分接触，实现冷却处理，同时通过搅拌管对抛光液的搅拌处理配合转管加快主冷却箱内气体流动的方式，加快抛光液冷却，进而提高冷却效果，便于抛光液循环使用，降低芯片的制造成本；
17.通过引风机便于将散热盒内的高温气体吸出，便于提高冷却效果；
18.通过冷却液循环管便于实现冷却管内冷却液循环，通过进料管便于将抛光液输送至辅冷却箱内顶部，通过延时板便于延长抛光液向下流动的时间，从而延长抛光液与冷却管内冷却液的接触时间，提高冷却效果；
19.通过过滤板即可实现对抛光液的过滤处理，通过抛光液出管即可将过滤后的抛光液导出，实现抛光液的循环利用，通过第二驱动组件带动转轴转动的方式即可实现转轴在螺纹套筒内滑动，此时封堵头与排污管分离，便于将滤渣通过排污管排出，同时转轴向上移动的时还能够带动刮板转动，通过刮板即可将过滤板上粘附的杂质进行清理，提高过滤板的过滤效果。
附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
21.在附图中：
22.图1为本发明实施例的立体结构示意图。
23.图2为本发明实施例的俯视结构示意图。
24.图3为本发明实施例中主冷却箱的内部结构示意图。
25.图4为本发明实施例中散热盒的内部结构示意图。
26.图5为本发明实施例中辅冷却箱的剖视结构示意图。
27.图6为本发明实施例中过滤箱的剖视结构示意图。
28.图7为图6中a处的放大结构示意图。
29.图8为本发明实施例中驱动组件的结构示意图。
30.图中：1-基座，2-辅冷却箱，3-过滤箱，4-抛光液出管，5-第二导管，6
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引风管，7-主冷却箱，8-散热盒，9-驱动盒，10-冷却液进管，11-抛光液进管， 12-移动轮，13-第一导管，14-泵a，15-冷却液循环管，16-引风机，17-搅拌管，18-冷却液出管，19-泵b，20-进料管，21-冷却管，22-延时板，23-散热孔，24-散热风扇，25-转管，26-过滤板，27-刮板，28-支撑板，29-防护盒， 30-传动件，31-第一驱动电机，32-转轴，33-封堵头，34-排污管，35-螺纹套筒，36-固定板，37-第二驱动电机，38-传动齿轮。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1-图7，本发明实施例提供的用于碳化硅抛光的抛光液冷却自动化系统，所述用于碳化硅抛光的抛光液冷却自动化系统包括基座1以及位于基座1上的辅冷却箱2、过滤箱3以及主冷却箱7，所述主冷却箱7上设置有抛光液进管11，且辅冷却箱2与主冷却箱7之间通过第一导管13连接，辅冷却箱2 与过滤箱3之间通过第二导管5连接，所述主冷却箱7上还安装有散热盒8，且散热盒8上设置有用于连通主冷却箱7的散热孔23，所述主冷却箱7内设置有第一冷却组件，所述第一冷却组件包括散热风扇24、转管25以及搅拌管17，所述转管25与所述散热盒8之间转动连接，所述转管25一端与搅拌管17一端连接，转管25另一端上转动密封连接有冷却液进管10，搅拌管17另一端与基座1转动连接，且搅拌管17另一端上还转动密封连接有冷却液出管18，所述散热风扇24位于散热盒8内，且散热风扇24与转管25之间固定连接，所述散热盒8上还设置有用于带动转管25转动的第一驱动组件，所述辅冷却箱2内设置有对抛光液进行二次冷却的第二冷却组件，所述过滤箱3内设置有用于对冷却后抛光液中杂质进行处理的过滤组件。
33.在本发明的实施例中，冷却液进管10与冷却液出管18可以直接与外部冷却液循环系统(外部冷却液循环系统可以是冷却液储存罐，采用现有技术即可) 循环端口连接，通过抛光液进管11便于将抛光设备内使用后的抛光液导入主冷却箱7内，通过冷却液进管10即
可将冷却液导入转管25内，通过冷却液进管 10、转管25以及冷却液出管18的配合作用即可实现搅拌管17内冷却液循环，通过第一驱动组件即可带动转管25转动，从而电动搅拌管17旋转，通过旋转的搅拌管17即可实现对抛光液的搅拌处理，使得抛光液能够与搅拌管17内的冷却液充分接触，实现冷却处理，同时通过搅拌管17对抛光液的搅拌处理配合转管25加快主冷却箱7内气体流动的方式，加快抛光液冷却，进而提高冷却效果，便于抛光液循环使用，降低芯片的制造成本；其中转动密封连接结构采用现有技术。
34.在本发明的一个实施例中，请参阅图1-图3，所述基座1上还设置有引风机16，所述引风机16与所述散热盒8之间通过引风管6连接。
35.在本实施例中，通过引风机16便于将散热盒8内的高温气体吸出，便于提高冷却效果；其中引风机16的输出端可以设置有气体净化装置，避免排出的气体污染空气。
36.在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图5，所述第二冷却组件包括进料管20、冷却管21、冷却液出管18以及延时板22，所述冷却管21设置于所述辅冷却箱2内，且辅冷却箱2上还设置有用于向冷却管21内循环输送冷却液的冷却液循环管15，所述进料管20与第一导管13相连接，所述冷却液出管18 设置于所述辅冷却箱2内，且冷却液出管18与第二导管5之间通过泵b19连接，所述延时板22在所述辅冷却箱2内设置有多组；
37.所述延时板22在所述辅冷却箱2的侧壁上交错设置；
38.所述冷却管21为弯曲型结构。
39.在本实施例中，冷却液循环管15可以与外部冷却液循环系统(外部冷却液循环系统可以是冷却液储存罐，采用现有技术即可)连接，通过冷却液循环管 15便于实现冷却管21内冷却液循环，通过进料管20便于将抛光液输送至辅冷却箱2内顶部，通过延时板22便于延长抛光液向下流动的时间，从而延长抛光液与冷却管21内冷却液的接触时间，提高冷却效果，通过冷却液出管18与泵 b19的配合作用便于将流动至辅冷却箱2底部的抛光液通过第二导管5导入过滤箱3内。
40.在本发明的一个实施例中，请参阅图1、图6和图7，所述过滤组件包括转轴32、螺纹套筒35、过滤板26以及封堵头33，所述过滤板26设置于过滤箱3 内，且过滤板26上还设置有排污管34，所述转轴32通过支撑板28安装在过滤箱3内，且转轴32上还设置有螺纹，所述支撑板28上安装有与转轴32螺纹连接的螺纹套筒35，所述过滤箱3内还设置有用于带动转轴32转动的第二驱动组件，所述封堵头33安装在所述转轴32上，所述转轴32上还设置有用于对过滤板26进行清理的刮板27；
41.所述第二驱动组件包括第一驱动电机31、传动件30以及固定板36，所述第一驱动电机31设置于所述过滤箱3上，所述传动件30用于转轴32与第一驱动电机31之间的连接，所述固定板36通过防护盒29一端安装在支撑板28上，防护盒29另一端与进料管20连接。
42.在本实施例中，所述传动件30包括传动带和传动轮，所述传动轮分别设置于所述转轴32和所述第一驱动电机31上，传动带用于传动轮之间的连接，所述转轴32上还设置有导向槽，便于转轴32在竖直方向上运动的同时能够跟随传动轮转动；通过过滤板26即可实现对抛光液的过滤处理，通过抛光液出管4 即可将过滤后的抛光液导出，实现抛光液的循环利用，通过第二驱动组件带动转轴32转动的方式即可实现转轴32在螺纹套筒35内滑动，此时封堵头33与排污管34分离，便于将滤渣通过排污管34排出，同时转轴32向上移动的时还能够带动刮板27转动，通过刮板27即可将过滤板26上粘附的杂质进行清理，提高过滤板
26的过滤效果。
43.在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图8，所述第一驱动组件包括驱动盒9、第二驱动电机37以及传动齿轮38，所述驱动盒9设置于散热盒8上，且驱动盒9与冷却液进管10之间固定连接，所述第二驱动电机37设置于驱动盒9内，所述传动齿轮38设置有两组，且两组传动齿轮38分别设置于第二驱动电机37和转管25上，两组传动齿轮38相互啮合。
44.在本实施例中，通过第二驱动电机37与传动齿轮38的配合作用即可带动转管25转动。
45.在本发明的一个实施例中，请参阅图1-图3，所述第一导管13上还安装有泵a14。
46.在本实施例中，通过泵a14便于将主冷却箱7内处理后的抛光液导入辅冷却箱2内，提高冷却效率。
47.在本发明的一个实施例中，请参阅图1，所述基座1上设置有移动轮12；方便移动。
48.在本发明的实施例中，还设置有用于对泵a14、泵b19、第一驱动电机31 以及第二驱动电机37进行控制的控制器，所述控制器采用plc控制器即可，且所述plc控制器与泵a14、泵b19、第一驱动电机31以及第二驱动电机37的型号和连接方式不作具体限定，可根据实际使用需求设置，通过plc控制器便于实现系统的自动化运行，降低工作人员负担。
49.工作原理：通过抛光液进管11便于将抛光设备内使用后的抛光液导入主冷却箱7内，通过冷却液进管10即可将冷却液导入转管25内，通过冷却液进管 10、转管25以及冷却液出管18的配合作用即可实现搅拌管17内冷却液循环，通过第一驱动组件即可带动转管25转动，从而电动搅拌管17旋转，通过旋转的搅拌管17即可实现对抛光液的搅拌处理，使得抛光液能够与搅拌管17内的冷却液充分接触，实现冷却处理，同时通过搅拌管17对抛光液的搅拌处理配合转管25加快主冷却箱7内气体流动的方式，加快抛光液冷却；通过引风机16 便于将散热盒8内的高温气体吸出，便于提高冷却效果；通过冷却液循环管15 便于实现冷却管21内冷却液循环，通过进料管20便于将抛光液输送至辅冷却箱2内顶部，通过延时板22便于延长抛光液向下流动的时间，从而延长抛光液与冷却管21内冷却液的接触时间，提高冷却效果，通过冷却液出管18与1驱动盒9的配合作用便于将流动至辅冷却箱2底部的抛光液通过第二导管5导入过滤箱3内；通过过滤板26即可实现对抛光液的过滤处理，通过抛光液出管4 即可将过滤后的抛光液导出，实现抛光液的循环利用，通过第二驱动组件带动转轴32转动的方式即可实现转轴32在螺纹套筒35内滑动，此时封堵头33与排污管34分离，便于将滤渣通过排污管34排出，同时转轴32向上移动的时还能够带动刮板27转动，通过刮板27即可将过滤板26上粘附的杂质进行清理，提高过滤板26的过滤效果。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
51.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。