CN111375592A - 一种清洗蓝宝石晶片表面的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蓝宝石产品加工技术领域，特别涉及一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，通过采用硫酸与纯水的混合溶液在双氧水中进行115摄氏度下进行浸泡，对蓝宝石晶片的外表面进行预处理，且经过使用氨水在超声波环境下进行浸泡15分钟，对蓝宝石的外表面进行深度的清洗，且采用旋干机进行干燥，进而提高蓝宝石晶片的外表面清洗的洁净度，通过在用石英槽、快排冲洗槽和超声波以及旋干机对蓝宝石晶片进行清洗，提高蓝宝石晶片清洗的稳定性和降低人工清洗的劳动强度，以及提高蓝宝石晶片清洗的洁净度，便于使用，且有效的提高蓝宝石加工的效率。

Description

一种清洗蓝宝石晶片表面的方法
技术领域
本发明涉及蓝宝石产品加工技术领域，特别涉及一种清洗蓝宝石晶片表面的方法。
背景技术
蓝宝石是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其他颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝，天然的蓝宝石与人工合成蓝宝石成分一样，蓝宝石具有硬度高、熔点高、透光性好、电绝缘性优良、化学性能稳定等优点，广泛应用于机械、光学、信息等高技术领域；
但蓝宝石晶片加工制造过程中，特别是丝印后烘烤时，由于静电和其较好的吸附性，晶片表面极易吸附环境中的各种尘埃、杂质、污染物，在高温烘烤条件下将其固化在晶片表面，同时激光切割、打孔时，被加工部位，氧化铝、表层的油墨瞬间高温熔化或气化，孔内残留大量熔融杂质，孔周围附着大量粉尘；
整个晶体加工过程中，在蓝宝石镜片表面上的杂质可分为无机物型、有机物型等，主要有油脂、树脂、氧化铝粉尘以及其他杂质等，因此清洗工艺的选择成为蓝宝石晶片加工制程中重要的一环；
在对蓝宝石的表面进行清洗时，目前整个行业中清洗方法虽然各异，但一次清洗成功率低，由人工清洗且清洗稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，以解决上述背景技术中提出的现有的清洗方法一次清洗成功率较低，往往需要多次反洗，清洗稳定性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：在进行清洗时，包括以下步骤：
步骤1：先将蓝宝石晶片放置电子级硫酸和纯水的混合液中，且硫酸与纯水按照重量份数进行配比飞比例为：硫酸5份：纯水1份的比例进行制配，使用石英槽，在石英槽的内部加入300毫升的双氧水，并将硫酸与纯水的混合溶液及蓝宝石晶片置于双氧水中，并将石英槽加热至115摄氏度，使蓝宝石晶片静止浸泡20分钟；
步骤2：将浸泡20分钟的蓝宝石晶片从石英槽的内部取出，并转入到快排冲洗槽的内部，进行循环冲洗一次，将蓝宝石晶片上的硫酸进行冲洗掉，进而避免硫酸对下一步清洗带来影响，造成清洗能力下降；
步骤3：将在快排冲洗槽内进行冲洗循环一次后的蓝宝石晶片放入到氨水、双氧水及纯水的混合液中，且氨水、双氧水及纯水按重量份数进行配比的比例为，氨水1份：双氧水1份：纯水8份，并将蓝宝石晶片及氨水、双氧水及纯水的混合溶液置于石英槽的内部，将石英槽加热至70摄氏度，并开启石英槽的超声波功能，使得氨水、双氧水及纯水的混合溶液在超声波的作用下，对蓝宝石晶片进行清洗浸泡15分钟；
步骤4：将在超声波功能下清洗浸泡15分钟后的蓝宝石晶片取出，并置于快排冲洗槽内，并进行冲洗循环4次，冲洗掉蓝宝石晶片的外表面上残留的氨水、双氧水及纯水的混合溶液，并对蓝宝石晶片的外表面进行彻底的冲洗；
步骤5：将在快排冲洗槽内进行循环冲洗4次的蓝宝石晶片取出，并置于旋干机中，使得旋干机带动蓝宝石晶片快速转动，进而旋干掉蓝宝石晶片外表面上多余的水分，并且在旋干机转动时，加入HN2使得蓝宝石晶片可以得到快速干燥；
通过步骤1的预处理，且经过步骤2、步骤3和步骤4的清洗处理以及经过步骤5的干燥处理，进而使得蓝宝石晶片的外表面清洗的更加洁净，且不会对蓝宝石晶片的外表面产生损害。
优选的，2、在步骤1中，在石英槽设备作业时，每次进行浸泡时，均需要补充300毫升的双氧水，且在石英槽设备作业时，设备每静置30分钟未用时，均需要补加一次双氧水，且每次补加的双氧水为150毫升，进而保证石英槽内部溶液的洗净能力。
优选的，在步骤2中使用快排冲洗槽进行循环冲洗时，其在快排冲洗槽内的冲洗步骤为：
步骤2-1：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行下给水和开启N2气泡，开启5秒；
步骤2-2：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水和快排水，并开启10秒；
步骤2-3：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水、下给水和N2 气泡，开启时间为35秒；
将步骤2-1、步骤2-2和步骤2-3进行循环一次，进而使得蓝宝石晶片表面上的硫酸进行冲洗，避免硫酸对下一步清洗带来影响，造成清洗能力下降。
优选的，在步骤4中使用快排冲洗槽进行循环冲洗时的步骤为：
步骤4-1：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行下给水和开启N2气泡，开启5秒；
步骤4-2：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水和快排水，并开启10秒；
步骤4-3：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水、下给水和N2 气泡，开启时间为35秒；
将步骤4-1、步骤4-2和步骤4-3进行循环四次，进而冲洗掉蓝宝石晶片的外表面上残留的氨水、双氧水及纯水的混合溶液，并对蓝宝石晶片的外表面进行彻底的冲洗。
优选的，在步骤5中使用旋干机对超声波浸泡后的蓝宝石晶片进行干燥处理时的步骤为：
步骤5-1：将旋干机的转速调整为每分钟600转，并旋转一分钟时间；
步骤5-2：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟800转，转动时间为5秒钟；
步骤5-3：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟1800转，转动时间为1分钟；
步骤5-4：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟2400转，且转动时间为2分钟；
步骤5-5：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟600转，转动时间为6分钟；
经过步骤5-1至步骤5-5后，将蓝宝石晶片从旋干机内取出，即完成对蓝宝石晶片进行清洗。
优选的，在步骤1-步骤5中，对蓝宝石晶片进行不同设备之间进行转运时，均采用无菌无污染且耐腐蚀的软性夹具进行夹持转运。
优选的，在步骤2及步骤4中使用的快排冲洗槽采用半导体用快排清洗槽QDR槽。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过采用硫酸与纯水的混合溶液在双氧水中进行115摄氏度下进行浸泡，对蓝宝石晶片的外表面进行预处理，且经过使用氨水在超声波环境下进行浸泡15分钟，对蓝宝石的外表面进行深度的清洗，且采用旋干机进行干燥，进而提高蓝宝石晶片的外表面清洗的洁净度；
2、本发明通过在用石英槽、快排冲洗槽和超声波以及旋干机对蓝宝石晶片进行清洗，提高蓝宝石晶片清洗的稳定性和降低人工清洗的劳动强度，以及提高蓝宝石晶片清洗的洁净度，便于使用，且有效的提高蓝宝石加工的效率。
具体实施方式
下面将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。
本发明提供了一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，在进行清洗时，包括以下步骤：
步骤1：先将蓝宝石晶片放置电子级硫酸和纯水的混合液中，且硫酸与纯水按照重量份数进行配比飞比例为：硫酸5份：纯水1份的比例进行制配，使用石英槽，在石英槽的内部加入300毫升的双氧水，并将硫酸与纯水的混合溶液及蓝宝石晶片置于双氧水中，并将石英槽加热至115摄氏度，使蓝宝石晶片静止浸泡20分钟，且在石英槽设备作业时，每次进行浸泡时，均需要补充300毫升的双氧水，且在石英槽设备作业时，设备每静置30分钟未用时，均需要补加一次双氧水，且每次补加的双氧水为150毫升，进而保证石英槽内部溶液的洗净能力；
步骤2：将浸泡20分钟的蓝宝石晶片从石英槽的内部取出，并转入到快排冲洗槽的内部，且快排冲洗槽采用半导体用快排清洗槽QDR槽，进行循环冲洗一次，将蓝宝石晶片上的硫酸进行冲洗掉，进而避免硫酸对下一步清洗带来影响，造成清洗能力下降；
在使用快排冲洗槽进行循环冲洗时，其在快排冲洗槽内的冲洗步骤为：
步骤2-1：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行下给水和开启N2气泡，开启5秒；
步骤2-2：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水和快排水，并开启10秒；
步骤2-3：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水、下给水和N2 气泡，开启时间为35秒；
将步骤2-1、步骤2-2和步骤2-3进行循环一次，进而使得蓝宝石晶片表面上的硫酸进行冲洗，避免硫酸对下一步清洗带来影响，造成清洗能力下降；
步骤3：将在快排冲洗槽内进行冲洗循环一次后的蓝宝石晶片放入到氨水、双氧水及纯水的混合液中，且氨水、双氧水及纯水按重量份数进行配比的比例为，氨水1份：双氧水1份：纯水8份，并将蓝宝石晶片及氨水、双氧水及纯水的混合溶液置于石英槽的内部，将石英槽加热至70摄氏度，并开启石英槽的超声波功能，使得氨水、双氧水及纯水的混合溶液在超声波的作用下，对蓝宝石晶片进行清洗浸泡15分钟；
步骤4：将在超声波功能下清洗浸泡15分钟后的蓝宝石晶片取出，并置于快排冲洗槽内，并进行冲洗循环4次，冲洗掉蓝宝石晶片的外表面上残留的氨水、双氧水及纯水的混合溶液，并对蓝宝石晶片的外表面进行彻底的冲洗；
在使用快排冲洗槽进行循环冲洗时的步骤为：
步骤4-1：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行下给水和开启N2气泡，开启5秒；
步骤4-2：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水和快排水，并开启10秒；
步骤4-3：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水、下给水和N2 气泡，开启时间为35秒；
将步骤4-1、步骤4-2和步骤4-3进行循环四次，进而冲洗掉蓝宝石晶片的外表面上残留的氨水、双氧水及纯水的混合溶液，并对蓝宝石晶片的外表面进行彻底的冲洗；
步骤5：将在快排冲洗槽内进行循环冲洗4次的蓝宝石晶片取出，并置于旋干机中，使得旋干机带动蓝宝石晶片快速转动，进而旋干掉蓝宝石晶片外表面上多余的水分，并且在旋干机转动时，加入HN2使得蓝宝石晶片可以得到快速干燥；
在使用旋干机对超声波浸泡后的蓝宝石晶片进行干燥处理时的步骤为：
步骤5-1：将旋干机的转速调整为每分钟600转，并旋转一分钟时间；
步骤5-2：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟800转，转动时间为5秒钟；
步骤5-3：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟1800转，转动时间为1分钟；
步骤5-4：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟2400转，且转动时间为2分钟；
步骤5-5：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟600转，转动时间为6分钟；
经过步骤5-1至步骤5-5后，将蓝宝石晶片从旋干机内取出，即完成对蓝宝石晶片进行清洗；
通过步骤1的预处理，且经过步骤2、步骤3和步骤4的清洗处理以及经过步骤5的干燥处理，进而使得蓝宝石晶片的外表面清洗的更加洁净，且不会对蓝宝石晶片的外表面产生损害，且在步骤1-步骤5中，对蓝宝石晶片进行不同设备之间进行转运时，均采用无菌无污染且耐腐蚀的软性夹具进行夹持转运；
在步骤2中使用快排冲洗槽时流程：
流程 上给水 下给水 N2气泡 快排水
2-1 NO YES YES NO
2-2 YES NO NO YES
2-3 YES YES YES NO
在步骤5中使用旋干机时流程：
流程 5-1 5-2 5-3 5-4 5-5
转速 600rpm 800rpm 1800rpm 2400rpm 600rpm
HN2 YES YES YES YES YES
时间 60S 5S 60S 120S 360S
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。

Claims (7)

1.一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，在进行清洗时，包括以下步骤：
步骤1：先将蓝宝石晶片放置电子级硫酸和纯水的混合液中，且硫酸与纯水按照重量份数进行配比飞比例为：硫酸5份：纯水1份的比例进行制配，使用石英槽，在石英槽的内部加入300毫升的双氧水，并将硫酸与纯水的混合溶液及蓝宝石晶片置于双氧水中，并将石英槽加热至115摄氏度，使蓝宝石晶片静止浸泡20分钟；
步骤2：将浸泡20分钟的蓝宝石晶片从石英槽的内部取出，并转入到快排冲洗槽的内部，进行循环冲洗一次，将蓝宝石晶片上的硫酸进行冲洗掉，进而避免硫酸对下一步清洗带来影响，造成清洗能力下降；
步骤3：将在快排冲洗槽内进行冲洗循环一次后的蓝宝石晶片放入到氨水、双氧水及纯水的混合液中，且氨水、双氧水及纯水按重量份数进行配比的比例为，氨水1份：双氧水1份：纯水8份，并将蓝宝石晶片及氨水、双氧水及纯水的混合溶液置于石英槽的内部，将石英槽加热至70摄氏度，并开启石英槽的超声波功能，使得氨水、双氧水及纯水的混合溶液在超声波的作用下，对蓝宝石晶片进行清洗浸泡15分钟；
步骤4：将在超声波功能下清洗浸泡15分钟后的蓝宝石晶片取出，并置于快排冲洗槽内，并进行冲洗循环4次，冲洗掉蓝宝石晶片的外表面上残留的氨水、双氧水及纯水的混合溶液，并对蓝宝石晶片的外表面进行彻底的冲洗；
步骤5：将在快排冲洗槽内进行循环冲洗4次的蓝宝石晶片取出，并置于旋干机中，使得旋干机带动蓝宝石晶片快速转动，进而旋干掉蓝宝石晶片外表面上多余的水分，并且在旋干机转动时，加入HN2使得蓝宝石晶片可以得到快速干燥；
通过步骤1的预处理，且经过步骤2、步骤3和步骤4的清洗处理以及经过步骤5的干燥处理，进而使得蓝宝石晶片的外表面清洗的更加洁净，且不会对蓝宝石晶片的外表面产生损害。
2.根据权利要求1所述的一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，其特征在于：在步骤1中，在石英槽设备作业时，每次进行浸泡时，均需要补充300毫升的双氧水，且在石英槽设备作业时，设备每静置30分钟未用时，均需要补加一次双氧水，且每次补加的双氧水为150毫升，进而保证石英槽内部溶液的洗净能力。
3.根据权利要求1所述的一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，其特征在于：在步骤2中使用快排冲洗槽进行循环冲洗时，其在快排冲洗槽内的冲洗步骤为：
步骤2-1：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行下给水和开启N2气泡，开启5秒；
步骤2-2：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水和快排水，并开启10秒；
步骤2-3：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水、下给水和N2气泡，开启时间为35秒；
将步骤2-1、步骤2-2和步骤2-3进行循环一次，进而使得蓝宝石晶片表面上的硫酸进行冲洗，避免硫酸对下一步清洗带来影响，造成清洗能力下降。
4.根据权利要求1所述的一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，其特征在于：在步骤4中使用快排冲洗槽进行循环冲洗时的步骤为：
步骤4-1：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行下给水和开启N2气泡，开启5秒；
步骤4-2：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水和快排水，并开启10秒；
步骤4-3：开启快排冲洗槽，使得快排冲洗槽进行上给水、下给水和N2气泡，开启时间为35秒；
将步骤4-1、步骤4-2和步骤4-3进行循环四次，进而冲洗掉蓝宝石晶片的外表面上残留的氨水、双氧水及纯水的混合溶液，并对蓝宝石晶片的外表面进行彻底的冲洗。
5.根据权利要求1所述的一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，其特征在于：在步骤5中使用旋干机对超声波浸泡后的蓝宝石晶片进行干燥处理时的步骤为：
步骤5-1：将旋干机的转速调整为每分钟600转，并旋转一分钟时间；
步骤5-2：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟800转，转动时间为5秒钟；
步骤5-3：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟1800转，转动时间为1分钟；
步骤5-4：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟2400转，且转动时间为2分钟；
步骤5-5：使得旋干机通入干燥的HN2，并将转速调整为每分钟600转，转动时间为6分钟；
经过步骤5-1至步骤5-5后，将蓝宝石晶片从旋干机内取出，即完成对蓝宝石晶片进行清洗。
6.根据权利要求1所述的一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，其特征在于：在步骤1-步骤5中，对蓝宝石晶片进行不同设备之间进行转运时，均采用无菌无污染且耐腐蚀的软性夹具进行夹持转运。
7.根据权利要求1所述的一种清洗蓝宝石晶片表面的方法，其特征在于：在步骤2及步骤4中使用的快排冲洗槽采用半导体用快排清洗槽QDR槽。
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