一种SC圆片腐蚀清洗系统的制作方法

一种sc圆片腐蚀清洗系统
技术领域
1.本发明属于成品晶片维修清洁技术领域，特别是涉及一种sc圆片腐蚀清洗系统。


背景技术：

2.钪（sc）是一种过渡金属元素，常用来制特种玻璃、轻质耐高温合金；在钪元素的应用方面，主要体现在航空航天领域和微电子领域，如作为飞机、航空器的主体结构材料和晶片制作过程的辅助添加成型材料等，其在这些领域中所发挥的作用也是不可替代的；由于钪产量低，矿含量稀少，因此采用钪生产加工的晶片或航天器结构件等在出现损坏损伤时，通常要拆卸下来进行清洁维护；由于合金本身不易生锈，因此在钪产品的维修维护中，多以sc圆片的腐蚀清洗为主；sc圆片在工作过程中，通常会在其表面附着一层灰尘或一些有机物污渍，除此之外，还由于在通电环境下工作，容易在其表面富集部分金属离子，如作为燃料电池的陶瓷材料时，就会在其表面形成锈斑，不仅影响美观，更会影响sc圆片的工作状态；现有的sc圆片的清洗维护方式，通常缺少相对应的工作设备，导致多种工序较为混乱分散，同时还缺少清洗其表面金属锈斑的相关清洗设备；为了解决这些问题，我们设计了一种sc圆片腐蚀清洗系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种sc圆片腐蚀清洗系统，解决现有的sc圆片在常规清洗维修中工序繁琐分散、效率低，同时现有技术对于金属锈斑的处理方式容易被忽略的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明为一种sc圆片腐蚀清洗系统，包括终端控制器、物料传输模块、预处理模块和腐蚀清洗模块，所述物料传输模块、预处理模块和腐蚀清洗模块均通过终端控制器控制工作，所述物料传输模块贯穿于预处理模块与腐蚀清洗模块之间，其中sc圆片通过物料传输模块从预处理模块传送至腐蚀清洗模块；在本清洗系统中，终端控制器外接电源，驱动控制物料传输模块、预处理模块和腐蚀清洗模块；所述终端控制器包括冲洗盒、电解器和支撑板，所述冲洗盒与电解器之间通过若干支撑板连接固定，并由若干支撑板围设成截污室，冲洗盒设置于截污室的上方，且两者相互连通；所述预处理模块包括液压调节架、增压泵和载料架，冲洗盒相对两侧面均与液压调节架栓接固定；所述冲洗盒与载料架构成抽屉结构，且载料架与冲洗盒滑动配合；所述增压泵通过管道连接有两冲洗喷头，两冲洗喷头分别与冲洗盒的上下两表面插接固定，且均与冲洗盒内部连通；其中增压泵内置储液结构，且储液量为待清洗圆片双面同时清洗一次所需要的清洗液量；另外所选清洗液为75%～95%的乙醇溶液，用于溶解清理圆片表面附着的多数有机物污渍；增压泵主要用于将乙醇溶液增压排出成雾状，节约材料用量的同时还能使清洁面更均匀；所述物料传输模块包括载料架和支撑架，支撑架包括支撑梁和支撑杆，支撑梁相
对两端均与支撑杆焊接；所述支撑梁周侧面套接有两限位滑板，两限位滑板分别与载料架的相对两端旋转轴接；所述腐蚀清洗模块包括电解池和电解器，其中电解器设置于电解池的内部；所述冲洗盒内部设置有冲洗腔，且载料架滑动延伸至冲洗腔内部；所述载料架包括两载料板，其中一所述载料板一端开设有旋卡槽，另一载料板的一端粘连有卡轴，两载料板之间通过旋卡槽和卡轴旋转卡合；所述载料板表面开设有载料口，载料口内表面粘连有环挡板；其中冲洗腔的区域仅能容纳一个载料板，因而一次仅能冲洗一张sc圆片；而另一载料板则位于冲洗盒的外部，此时通过反转外部的载料板，可将冲洗完成的圆片排至电解池中；所述冲洗盒上下两表面均开设有两调节槽口，且调节槽口与冲洗腔连通，同时下方的调节槽口与截污室连通，能够将冲洗过后的废液或废屑进行暂存；所述液压调节架为“u”形架结构，其相对两内侧面均栓接有液压杆，液压杆的输出端栓接有滚动马达；所述滚动马达的输出轴轴连接有滚压轮，且滚压轮与调节槽口的尺寸和位置均相适应；同侧两所述液压杆与液压调节架构成连通器结构；两所述液压调节架之间连通有电动液压缸，且三者构成连通器结构；其中电动液压缸通过两级连通器结构控制各液压杆同步伸缩，因此当上下两组液压杆同步伸缩时，带动上下两组的滚压轮由调节槽口同步向冲洗腔内挤压，能够压紧夹持圆片；同时当滚动马达启动时，滚压轮带动圆片旋转，因此在冲洗过程中，能够最短时间内将圆片上下两面同时清洗。
5.进一步地，所述支撑梁上表面栓接有调节电机，调节电机的输出轴为丝杆，且其输出轴与限位滑板之间构成丝杠结构；支撑梁内设传输电机，传输电机的输出轴相对两端均轴接延伸至支撑杆，且传输电机的输出轴相对两端周侧面均焊接有驱动轮。
6.进一步地，所述支撑杆一侧面轴承连接有从动轮，且从动轮与驱动轮之间通过安装传动皮带相互联动；所述从动轮同时还是内齿轮结构，所述载料板的另一端面焊接有从动轴，从动轴一端焊接有从动齿轮，且从动齿轮为外齿轮结构；所述从动齿轮与从动轮相互咬合，即当载料架滑动至一侧时，从动齿轮与从动轮咬合，传输电机能够带动外部载料板翻转一圈，将圆片排放至电解池后复位；而调节电机能够控制载料架的往复滑动。
7.进一步地，所述支撑杆的下端与电解池的箱壁支撑固定；电解器电性连接有两电解极板，两电解极板均为“u”形板结构，且其一侧面开设有若干连通槽口。
8.进一步地，所述电解器先表面粘连有液压开关管，液压开关管延伸并连通至电解池内部；所述液压开关管内部安装有示压塞，且示压塞与液压开关管滑动配合。
9.进一步地，所述示压塞为陶瓷材质，其内部镶嵌有两导电引脚，导电引脚延伸至示压塞外部；所述电解器通过与导电引脚接触启动；在初始状态下，电解池中装有稳定态的强酸溶液，当圆片不断下落，并由阿基米德原理导致强酸溶液体积不断上升，直至示压塞受到的浮力足以使其与电解器接触并通电时，电解工作开始；强酸溶液能够腐蚀圆片表面附着的金属离子并使其呈游离态，在电解时富集在阴极板表面，实现对其的分离。
10.进一步地，所述环挡板相对两表面均设置有光度传感器，且与电动液压缸和调节电机电性连接，即当光度传感器被圆片遮盖时，调节电机率先启动，控制载料板滑动至冲洗腔中，同时电动液压缸控制上下两组液压杆向冲洗腔内挤压，夹持圆片；所述调节槽口外圈表面设置有压力传感器，且与电动液压缸、增压泵和滚动马达均电性连接，当压力传感器接
收到滚动马达下压的压力时，滚动马达和增压泵同时启动，在圆片旋转的同时对其进行冲洗。
11.进一步地，所述从动轮与从动齿轮之间设置有光电开关，且光电开关与传输电机电性连接；所述调节电机与传输电机之间设置有双刀开关，且三者电性连接，即当从动齿轮插入从动轮内部时，调节电机关闭，传输电机启动，开始控制外部的载料板翻转，每次旋转一周，使得圆片排出后载料板复位；所述电动液压缸连接有延时开关，且通过延时开关与调节电机电性连接。
12.本发明具有以下有益效果：本发明通过设置预处理模块和腐蚀清洗模块，能够分级清洗待处理圆片，提高了工作效率；其中预处理模块包括液压调节架、增压泵和载料板，与腐蚀清洗模块中的电解池和电解器相配合，先对圆片表面的浮尘和有机质污渍进行溶解清洗，提高了后续工作的效率；通过在设置电解池，利用强酸溶液先将金属离子解离，而后利用电解使金属离子附着在阴极板上，分离金属离子的同时还避免了其再次附着在晶片表面的情况；而整个系统中结构简单，操作便捷，不仅可用于自动化工作，还可通过人工操作控制，具有较高的便利性。
13.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明的一种sc圆片腐蚀清洗系统的组装结构图；图2为图1中a部分的局部展示图；图3为图1中b部分的局部展示图；图4为本发明的一种sc圆片腐蚀清洗系统的左视图；图5为图4中剖面c-c的结构示意图；图6为图5中d部分的局部展示图；图7为图5中e部分的局部展示图；图8为图5中f部分的局部展示图；图9为图5中g部分的局部展示图；图10为图5中剖面h-h的结构示意图；图11为图10中i部分的局部展示图；图12为图10中剖面j-j的结构示意图；图13为图12中k部分的局部展示图。
16.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、冲洗盒；2、电解器；3、支撑板；4、截污室；5、液压调节架；6、增压泵；601、冲洗喷头；7、载料板；8、支撑架；801、支撑梁；802、支撑杆；803、限位滑板；701、旋卡槽；702、卡轴；703、环挡板；101、调节槽口；501、液压杆；502、滚动马达；503、滚压轮；10、电动液压缸；804、调节电机；805、驱动轮；806、从动轮；704、从动轴；705、从动齿轮；9、电解池；201、电解极板；
202、连通槽口；203、液压开关管；204、示压塞；205、导电引脚。
具体实施方式
17.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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发明的限制。
19.请参阅图1-图13所示，本发明为一种sc圆片腐蚀清洗系统，包括终端控制器、物料传输模块、预处理模块和腐蚀清洗模块，物料传输模块、预处理模块和腐蚀清洗模块均通过终端控制器控制工作，物料传输模块贯穿于预处理模块与腐蚀清洗模块之间，其中sc圆片通过物料传输模块从预处理模块传送至腐蚀清洗模块；在本清洗系统中，终端控制器外接电源，驱动控制物料传输模块、预处理模块和腐蚀清洗模块；终端控制器包括冲洗盒1、电解器2和支撑板3，冲洗盒1与电解器2之间通过若干支撑板3连接固定，并由若干支撑板3围设成截污室4，冲洗盒1设置于截污室4的上方，且两者相互连通；预处理模块包括液压调节架5、增压泵6和载料架，冲洗盒1相对两侧面均与液压调节架5栓接固定；冲洗盒1与载料架构成抽屉结构，且载料架与冲洗盒1滑动配合；增压泵6通过管道连接有两冲洗喷头601，两冲洗喷头601分别与冲洗盒1的上下两表面插接固定，且均与冲洗盒1内部连通；其中增压泵6内置储液结构，且储液量为待清洗圆片双面同时清洗一次所需要的清洗液量；另外所选清洗液为75%～95%的乙醇溶液，用于溶解清理圆片表面附着的多数有机物污渍；增压泵6主要用于将乙醇溶液增压排出成雾状，节约材料用量的同时还能使清洁面更均匀；物料传输模块包括载料架和支撑架8，支撑架8包括支撑梁801和支撑杆802，支撑梁801相对两端均与支撑杆802焊接；支撑梁801周侧面套接有两限位滑板803，两限位滑板803分别与载料架的相对两端旋转轴接；腐蚀清洗模块包括电解池9和电解器2，其中电解器2设置于电解池9的内部；冲洗盒1内部设置有冲洗腔，且载料架滑动延伸至冲洗腔内部；载料架包括两载料板7，其中一载料板7一端开设有旋卡槽701，另一载料板7的一端粘连有卡轴702，两载料板7之间通过旋卡槽701和卡轴702旋转卡合；载料板7表面开设有载料口，载料口内表面粘连有环挡板703；其中冲洗腔的区域仅能容纳一个载料板7，因而一次仅能冲洗一张sc圆片；而另一载料板7则位于冲洗盒1的外部，此时通过反转外部的载料板7，可将冲洗完成的圆片排至电解池9中；冲洗盒1上下两表面均开设有两调节槽口101，且调节槽口101与冲洗腔连通，同时下方的调节槽口101与截污室4连通，能够将冲洗过后的废液或废屑进行暂存；液压调节架5为“u”形架结构，其相对两内侧面均栓接有液压杆501，液压杆501的输出端栓接有滚动马达502；滚动马达502的输出轴轴连接有滚压轮503，且滚压轮503与调节槽口101的尺寸和位置均相适应；同侧两液压杆501与液压调节架5构成连通器结构；两液压调节架5之间连通有电
动液压缸10，且三者构成连通器结构；其中电动液压缸10通过两级连通器结构控制各液压杆501同步伸缩，因此当上下两组液压杆501同步伸缩时，带动上下两组的滚压轮503由调节槽口101同步向冲洗腔内挤压，能够压紧夹持圆片；同时当滚动马达502启动时，滚压轮503带动圆片旋转，因此在冲洗过程中，能够最短时间内将圆片上下两面同时清洗。
20.优选地，支撑梁801上表面栓接有调节电机804，调节电机804的输出轴为丝杆，且其输出轴与限位滑板803之间构成丝杠结构；支撑梁801内设传输电机，传输电机的输出轴相对两端均轴接延伸至支撑杆802，且传输电机的输出轴相对两端周侧面均焊接有驱动轮805。
21.优选地，支撑杆802一侧面轴承连接有从动轮806，且从动轮806与驱动轮805之间通过安装传动皮带相互联动；从动轮806同时还是内齿轮结构，载料板7的另一端面焊接有从动轴704，从动轴704一端焊接有从动齿轮705，且从动齿轮705为外齿轮结构；从动齿轮705与从动轮806相互咬合，即当载料架滑动至一侧时，从动齿轮705与从动轮806咬合，传输电机能够带动外部载料板7翻转一圈，将圆片排放至电解池9后复位；而调节电机804能够控制载料架的往复滑动。
22.优选地，支撑杆802的下端与电解池9的箱壁支撑固定；电解器2电性连接有两电解极板201，两电解极板201均为“u”形板结构，且其一侧面开设有若干连通槽口202。
23.优选地，电解器2先表面粘连有液压开关管203，液压开关管203延伸并连通至电解池9内部；液压开关管203内部安装有示压塞204，且示压塞204与液压开关管203滑动配合。
24.优选地，示压塞204为陶瓷材质，其内部镶嵌有两导电引脚205，导电引脚205延伸至示压塞204外部；电解器2通过与导电引脚205接触启动；在初始状态下，电解池9中装有稳定态的强酸溶液，当圆片不断下落，并由阿基米德原理导致强酸溶液体积不断上升，直至示压塞204受到的浮力足以使其与电解器2接触并通电时，电解工作开始；强酸溶液能够腐蚀圆片表面附着的金属离子并使其呈游离态，在电解时富集在阴极板表面，实现对其的分离。
25.优选地，环挡板703相对两表面均设置有光度传感器，且与电动液压缸10和调节电机804电性连接，即当光度传感器被圆片遮盖时，调节电机804率先启动，控制载料板7滑动至冲洗腔中，同时电动液压缸10控制上下两组液压杆501向冲洗腔内挤压，夹持圆片；调节槽口101外圈表面设置有压力传感器，且与电动液压缸10、增压泵6和滚动马达502均电性连接，当压力传感器接收到滚动马达502下压的压力时，滚动马达502和增压泵6同时启动，在圆片旋转的同时对其进行冲洗。
26.优选地，从动轮806与从动齿轮705之间设置有光电开关，且光电开关与传输电机电性连接；调节电机804与传输电机之间设置有双刀开关，且三者电性连接，即当从动齿轮705插入从动轮806内部时，调节电机804关闭，传输电机启动，开始控制外部的载料板7翻转，每次旋转一周，使得圆片排出后载料板7复位；电动液压缸10连接有延时开关，且通过延时开关与调节电机804电性连接。
27.工作原理及流程：在开始工作时，向电解池9内部注入强酸溶液，包括硫酸、盐酸或硝酸溶液，此时溶液为稳定态，同时示压塞204的初始位置未与电解器2接触，电解工作尚未开始；下一步，通过人工或机械送料方式，将待清洗圆片放置在外部的载料板7上，此时调节电机804启动，利用丝杠原理将外部的载料板7送入冲洗腔；同时电动液压缸10启动，上下两组液压杆501同
时向冲洗腔内挤压，直至滚动马达502触底并夹紧圆片，此时调节电机804关闭，滚动马达502启动，增压泵6启动，开始在旋转圆片的同时对圆片的上下两个面同步冲洗；一次冲洗结束后，调节电机804再次启动并反转，将内部载料板7送出的同时使外部载料板7进入冲洗腔内部，继续进行冲洗；同时，当从动齿轮705插入从动轮806内时，调节电机804关闭、传输电机启动一次，翻转外部载料板7并使其复位，反转过程中圆片落入电解池9中；当电解池9中的圆片积累到足够多时，溶液液面上升，并利用浮力使示压塞204上浮与电解器2接触导电，开始电解工作；在电解工作开始前，电解池9中的酸液具有足够时间将圆片表面的金属离子解离出来。
28.需要进一步说明的是，本发明中涉及的自动化操作，均可通过芯片控制实现；而对于人工来说，手动操作同样较为简单方便。
29.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
30.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所述技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。