CN112103217A - 半导体离心旋转清洗机 - Google Patents

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CN112103217A CN202011021850.1A CN202011021850A CN112103217A CN 112103217 A CN112103217 A CN 112103217A CN 202011021850 A CN202011021850 A CN 202011021850A CN 112103217 A CN112103217 A CN 112103217A
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张振南
潘效飞
吴孝平
曹春兰
吕刚
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Suzhou Eastay Automation Equipment Co ltd
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Abstract

本发明公开了应用于半导体工件清洗领域的半导体离心旋转清洗机，其结构包括设备主机、上下料***和用于放置工件的工装篮，设备主机包括综合工作腔、清洗储水槽和漂洗储水槽，综合工作腔设置有清洗腔以及离心控制***；清洁腔的中部设置有用于放置工装篮的承载位，并于内壁设置有若干清洁喷嘴以及干燥风刀，且安装有若干超声波换能器，离心控制***以实现对放置于承载位的工装篮的旋转驱动。该装置集超声离心清洗、超声离心漂洗和风切干燥工序于一体，实现了该半导体清洗领域的设备结构创新，该结构紧凑式装配不仅降低了其占地空间，且有效减少并避免了清洁死角的出现，保证了工件的清洁质量以及清洁稳定性，提升了适用范围。

Description

半导体离心旋转清洗机
技术领域
本发明涉及半导体工件清洗领域，具体为一种半导体离心旋转清洗机。
背景技术
半导体生产中的零部件清洗操作通常由多个依次排设的工序组成，进而保证清洗效果以及加工质量，为后续的装置配置效果提供保障。因此，工件所应用的清洗装置通常为多工位的依次并排设置，以保证清洗操作的有序进行。通常工位由金属壳体包围形成，沿工位设置方向的壳体一侧作为工作人员站立工作的操作位，从而保证工作人员对清洗工序稳定性的查看以及辅助操作，而另一侧作为外部设备的安装侧，使装置的外置器件和工作人员的两侧分离设置。但是该设备的装配方式增大了装置的应用空间需求，且整个流水线需要多个工作人员的同时查看才可保证对每个工序的稳定实时监控，提升了应用成本。在应用过程中，待清洗工件在传送装置的运输作用下依次穿过清洗工位，而其与传送装置的相对位置是不变的，仅通过清洗装置内的结构组件对工件的冲击进行清洗、干燥等操作，从而导致清洁效果差，盲孔内的附着物无法实现彻底清洁，降低了其清洁性能。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种提升结构紧凑性以及清洁应用效果的半导体离心旋转清洗机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
半导体离心旋转清洗机，包括设备主机、上下料***和用于放置工件的工装篮，所述设备主机包括综合工作腔、清洗储水槽和漂洗储水槽，所述综合工作腔内置有用于实现工件清洁操作的清洗腔以及离心控制***，所述上下料***用于实现对工件的传送运转操作；
所述工装篮沿轴线开设有限位孔，并周向设置有若干工件放置位，所述工件放置位用于对工件的承载锁定；
所述清洁腔开设有用于工装篮进入的工作入口，所述工作入口处设置有可开启的横移密封门，所述清洁腔的中部设置有用于放置工装篮的承载位，并于内壁朝向承载位设置有若干清洁喷嘴以及干燥风刀，所述清洁腔的底部设置有排水口，所述清洁腔安装有若干超声波换能器，所述超声波换能器连接有超声发生器，所述承载位为与离心控制***相连的支撑圆台，所述支撑圆台沿轴线设置有一端与限位孔相匹配的传动转轴，所述传动转轴的另一端部与离心控制***相连，所述离心控制***用于实现对放置于承载圆台处工装篮的旋转驱动。
进一步的是，所述上下料***包括传送***和横移组件，所述传送***用于将工装篮传送至综合工作腔对应位置，并沿传送方向形成上料台、操作台和下料台，所述横移组件用于实现工装篮在操作台和承载位的往复拿取操作，所述工作入口开设于清洁腔的上方，所述横移组件包括横向驱动组件、升降驱动组件和拿取夹爪，所述横向驱动组件架设于清洁腔和操作台的上方，所述升降驱动组件安装于横向驱动组件并沿其轴线实现往复横移运动，所述拿取夹爪设置于升降驱动组件的驱动端。
进一步的是，所述操纵台的两侧分别设置有感应挡件。
进一步的是，所述横移密封门平行于横向驱动组件，所述横移密封门与清洁腔之间设置有电磁安全锁。
进一步的是，所述综合工作腔内置有若干防水照明灯。
进一步的是，所述漂洗储水槽和/或清洗储水槽设置有在线数据监测***。
进一步的是，所述设备主机的顶部设置有蒸汽冷凝器，所述蒸汽冷凝器包括连通于清洁腔的收集入口以及收集出口，所述收集出口与清洗储水槽或漂洗储水槽相连。
进一步的是，所述排水口设置于清洁腔的底部一侧，所述清洁腔的底部为朝向排水口的倾斜设置。
进一步的是，所述排水口连接于废水循环***，所述废水循环***包括废水暂存及预处理槽、双氧水槽、电催化反应槽、电絮凝反应槽以及超滤反渗透装置，所述排水口连接于废水暂存及预处理槽的进水口，所述废水暂存及预处理槽、双氧水槽的出水口连接于电催化反应槽的进水口，所述电催化反应槽、电絮凝反应槽和超滤反渗透装置实现依次连接，并与清洗储水槽/或漂洗储水槽相连。
本发明的有益效果是：
该装置通过离心控制***实现对放置于旋转圆台上工件的正反转旋转驱动，并与清洁喷嘴、干燥风刀和超声波换能器相配合，实现超声离心清洗、超声离心漂洗和风切干燥于一体，从而实现了结构的紧凑式装配，降低了占地空间，提升了适用范围；离心式清洁操作，防止了盲孔内物质的堆积，减少并避免了清洁死角的出现，保证了工件的清洁质量以及清洁稳定性，使其更适用于有盲孔的汽车零部件、液压零件、机械五金零件、航空、国防武器、钟表、轴承、精密零件、压缩机配件、橡胶件等附着物清洗；该装置可与***实现全自动连接装配，技术人员可根据需求进行清洁工序流程的调配，保证了清洁操作的使用环境，实现一键式启动，保证了操作便易性以及调控灵活性；该设备结构以及功能的布设，使得半导体清洗领域实现了较大的结构创新以及清洗质量的提升，使得半导体引线框架也可满足高质量清洁需求，极大地促进了半导体工件的清洗质量以及加工稳定性。
附图说明
图1为本发明半导体离心旋转清洗机的连接示意图；
图2为本发明中设备主机和传送***的连接结构俯视图；
图3为本发明中工装篮的结构俯视图；
图4为本发明设备主机和传送***的连接结构左视图；
图5为本发明中横移组件的结构示意图；
图6为本发明中清洁腔、离心旋转电机和工装篮的工作位置示意图；
图7为本发明的综合工作腔和电控柜的主视图；
图中标记为：1、传送***；11、感应挡件；2、工装篮；21、工件；22、圆形底板；23、限位孔；3、综合工作腔；31、清洁腔；311、横移密封门；312、安装储位；32、传动转轴；321、离心旋转电机；322、支撑圆台；33、清洁喷嘴；34、超声波换能器；35、蒸汽冷凝器；36、排水口；4、横移组件；41、横向驱动组件；42、升降驱动组件；43、三触机械手；5、电控柜；51、触摸屏面板；52、控制按钮；6、清洗储水槽；7、漂洗储水槽；8、电解器；9、三色灯。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
该半导体离心旋转清洗机的结构如图1所示，包括设备主机、上下料***、工装篮2以及废水循环***。待清洗的工件21放置于工装篮2上，以便于运输和清洗定位。如图3所示，该工装篮2的底部为沿轴线开设有限位孔23的圆形底板22，且用于安装工件21的工件放置位包围限位孔23进行周向设置，以便于保证结构的重心对称性以及运行稳定性。当工件21对应放置于工件放置位时，进一步利用锁定件进行锁定限位，其具体的夹持锁定方式可根据客户零件外形而决定。该工装篮2的结构配置可满足不同结构的工件需求，同时也避免了清洁过程中对半导体工件质量的损坏，保证了工件生产质量，使其半导体引线框架也可进行清洗操作，扩大了适用范围。上述设备主机包括综合工作腔3、清洗储水槽6和漂洗储水槽7，为保证槽内水质，该漂洗储水槽7和/或清洗储水槽6设置有若干电解器，并通过电器元件架构形成在线数据监测***，可直观显示当前水质，提醒客户及时更换水体及耗材，从而保证用水质量，保障了清洁效果。该在线数据监测***可根据现场应用环境以及所需参数监测进行构建。且综合工作腔3内置有用于实现工件21清洁操作的清洗腔以及离心控制***。清洁腔31开设有用于工装篮2进入的工作入口，工作入口处设置有横移密封门311，进而防止清洁操作过程中的液体或污渍的外溅，保证应用质量。清洁腔31内对应设置有用于承载工装篮2的承载位，上下料***将工装篮2实现从工作入口的移入移出。承载位设置于清洁腔31的中部，且清洁腔31的内壁朝向承载位设置有若干清洁喷嘴33以及干燥风刀，清洁喷嘴33通过管道分别与清洗储水槽6和漂洗储水槽7进行连通，并可根据清洗需求对其管道通路进行调控，保证清洗以及漂洗操作的稳步进行。承载位为与离心控制***相连的支撑圆台322，在应用过程中，承装有工件21的工装篮2通过工作入口放置于支撑圆台322处，且支撑圆台322沿轴线设置有传动转轴32，该传动转轴32的一端内套于安装于限位孔23，从而实现对工装篮2的安装固定。该离心控制***内的离心旋转电机321的轴端通过联轴器实现与传动转轴32的端部连接，进而利用离心控制***实现对工装篮2的同步旋转驱动。设备主机的顶部设置有蒸汽冷凝器35，该蒸汽冷凝器35采用专利风冷混凝技术，其收集入口连通于清洁腔31的收集入口可以将设备产生的水蒸气收集冷凝，然后利用收集出口将其返回至清洗槽。蒸汽冷凝器35可根据实际需求选择收集出口的连接槽。该清洁腔31可由无缝焊接包围成型，且设置有排水口36。为保证排水质量，清洁腔31的底部为朝向一侧的倾斜操作，而排水口36设置于底部的最低位，进而保证用水沿底部表面引导至排水口36处，避免积液。排水口36连接于废水循环***，该废水循环***包括废水暂存及预处理槽、双氧水槽、电催化反应槽、电絮凝反应槽以及超滤反渗透装置。排水口36连接于废水暂存及预处理槽的进水口，废水暂存及预处理槽、双氧水槽的出水口连接于电催化反应槽的进水口，从而在该槽内进行电催化反应。而电催化反应槽、电絮凝反应槽和超滤反渗透装置实现依次连接，从而实现依次净化过滤反应，并与清洗储水槽6/或漂洗储水槽7相连，从而实现去离子水的循环使用。该循环水可根据实际应用情况进行对连接储水槽进行选择。该清洗腔31内安装有若干防水照明灯，并于一侧配置有钢化玻璃观察窗，而综合工作腔3进行对应窗口的开设，进而使清洁腔31内部的工作状态尽收眼底，保证工作可视性。
如图2和图4所示，清洗储水槽6和漂洗储水槽7设置于清洁腔31的一侧，而上下料***的传送***设置于清洁腔31的另一侧，工作入口开设于清洁腔31的上方。该传送***由料台架、链条、调速电机和感应开关组成。调速电机通过链条将工装篮2传送至综合工作腔3的对应位置，并沿传送方向形成上料台、操作台和下料台。该感应开关可对应传送装置上的工装篮2进行感应，实现自动上料和下料操作。当感应开关启动时，若设定时间后感应开关未发生反应，则提示故障，同时也可进行保护程序的设置，从而防止工装篮2发生碰撞。上述操作台的两侧可分别安装有感应挡件11，从而对工装篮2进行限位阻挡，一方面可防止入料对出料方向的影响，另一方面也保证了清洗操作的稳步进行，避免了漏洗或重复清洁状况的发生。而上下料***中的横移组件4用于实现工装篮在操作台和承载位的往复拿取操作，包括横向驱动组件41、升降驱动组件42和拿取夹爪。该横向驱动组件41架设于清洁腔31和操作台的上方，用于带动升降驱动组件42实现往复位移。升降驱动组件42固定安装于横向驱动组件41的驱动件并沿其轴线实现往复横移运动，而拿取夹爪设置于升降驱动组件42的驱动端，从而实现同步位移，而当进行夹取、放置操作时，可通过升降驱动组件42实现垂直位移。本实施例中的拿取夹爪为三触机械手43。在夹取过程中，可利用三触机械手43对工装篮2中形成限位孔23的杆件进行夹取，也可对其进行整体外包夹取，工作人员可根据需求进行拿取夹爪型号的选配。横移密封门311平行于横向驱动组件41，实现在清洁腔31和储水槽上方的往复横移操作，当在工作状态时，横移密封门311与清洁腔31之间通过电磁安全锁实现结构的锁定。
该单腔体清洗机的侧面或后面进行电控柜5的安装，而触摸屏面板51和控制按钮52通常设置于设备正前方的右手侧，便于日常操作，或根据客户需求摆放位置。工作人员可通过触摸屏面板51对设备调试和对工作的“工艺程序”进行设定，从而实现各个主要工作***的单步启停操作和时间及一些传感器的上下限定数值的设定。该触摸屏面板51中显示的工艺程序界面可显示当前程序的各个关键步骤的工作时间设定值以及运转过程中一些实时采集的参数，例如储液槽温度、离心旋转时长、超声清洗时长、漂洗时长、风切烘干时长等。该工艺程序可通过密码设定的不同进行两级操作等级的设定，即分为“操作员”和“管理员”，而管理员可对其程序设定参数进行修改，而操作员可根据管理员设定的程序进行一键启停，保证工作质量。此外，该触摸屏面板51也可以手动控制不同运动及加热等部件的启停，设定一些***内部的参数。而该***的控制方式也可分为自动模式和手动模式，两种模式的实现方式可根据客户需求进行设定，满足不同的使用环境。上述控制按钮52可包括控制状态选择按钮、复位按钮和急停按钮。为提升装置的警报质量，该设备主机的顶部安装有三色警示灯9，其包括黄色、红色和绿色。三色警示灯9安装位置靠近于靠近工作人员操作站立侧的前方，以便于查看。其颜色标示意义可以由客户设定，比如运行、报警、停机等状态。为提升三色警示灯9的结构质量，其采用耐热性聚碳PC原材料制作，进而提升耐热、高温、防水、防尘等性能，使其不易变形，色彩亮丽，进一步保障了警示性能。
在应用过程中，通过工艺程序可将设备的工作流程依次划分为离心清洗、超声清洗、离心漂洗、超声漂洗、离心甩干五个阶段。当装有工件21的工装篮2放置于上料台，在传送***1的作用下移动至操作台。此时横移组件4将该处的工装篮2夹取至承载位，横移密封门311关闭，启动上述清洗程序。在离心清洗以及离心漂洗过程中，离心旋转电机321带动工装篮2进行360°的正反转运动，则清洁喷嘴33对其上工件21进行离心清洗或漂洗操作，具体的喷嘴数量和喷嘴型号可根据实际需求进行设置，而使用废液从排水口36流入废液循环***内。该清洗储水槽6和漂洗储水槽7内的液体利用离心泵传送至清洁喷嘴33处，并在储水槽设置有液位传感器，当需要补充液体时可自动补液，而当低于限定位置时***可发出报警信号。为保证清洁质量，该离心泵的连接管道处可进行过滤组件的安装，离心泵每一次将清洗液输送至清洁腔31内之前都会得到过滤，且滤芯需要定期清理更换。该滤芯可采用5μm多级过滤芯。而超声清洗以及超声漂洗过程，可对排水口36进行关闭，从而利用清洗剂或去离子水对其清洁腔31内的工装篮2进行浸泡，进而利用超声波换能器34对其实现超声清洗操作。而当进行离心甩干时，工装篮2进行正反转运动，同时干燥风刀对其进行热风干燥操作，以彻底烘干工件21，其温度温度上限可根据实际情况进行设定。而压缩空气通过独立喷管喷出，以便于降温以及空气流通。除上述设置方法，该工艺程序可包括超声浸泡清洗、离心旋转清洗、超声浸泡漂洗、离心旋转漂洗、风刀离心吹干，而上述清洗储水槽6内的液体为特定的清洗剂，漂洗储水槽7内的液体为去离子水，则废水循环***可实现去离子水的循环，则其出水口连接于漂洗储水槽7。当上述工艺程序完成后，横移组件4将其夹取放回承载位，从而在传送***1的作用下移动至下料台处，从而流入下一工序。上述设备中的过流部件可全部采用不锈钢304制造，内部材料全部采用镜面板，管路全部采用卫生级管路，焊接工艺采用无缝焊接，单面焊接双面成型，以确保槽体及管路内部自身干净，无变色，无残留，进一步保证了设备的清洁效果。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.半导体离心旋转清洗机，其特征在于，包括设备主机、上下料***和用于放置工件(21)的工装篮(2)，所述设备主机包括综合工作腔(3)、清洗储水槽(6)和漂洗储水槽(7)，所述综合工作腔(3)内置有用于实现工件(21)清洁操作的清洗腔以及离心控制***，所述上下料***用于实现对工件(21)的传送运转操作；
所述工装篮(2)沿轴线开设有限位孔(23)，并周向设置有若干工件放置位，所述工件放置位用于对工件(21)的承载锁定；
所述清洁腔(31)开设有用于工装蓝(2)进入的工作入口，所述工作入口处设置有可开启的横移密封门(311)，所述清洁腔(31)的中部设置有用于放置工装篮(2)的承载位，并于内壁朝向承载位设置有若干清洁喷嘴(33)以及干燥风刀，所述清洁腔(31)的底部设置有排水口(36)，所述清洁腔(31)安装有若干超声波换能器(34)，所述超声波换能器(34)连接有超声发生器，所述承载位为与离心控制***相连的支撑圆台(322)，所述支撑圆台(322)沿轴线设置有一端与限位孔(23)相匹配的传动转轴(32)，所述传动转轴(32)的另一端部与离心控制***相连，所述离心控制***用于实现对放置于承载圆台(322)处工装篮的旋转驱动。
2.根据权利要求1所述的半导体离心旋转清洗机，其特征在于，所述上下料***包括传送***(1)和横移组件(4)，所述传送***(1)用于将工装蓝(2)传送至综合工作腔(3)对应位置，并沿传送方向形成上料台、操作台和下料台，所述横移组件(4)用于实现工装篮(2)在操作台和承载位的往复拿取操作，所述工作入口开设于清洁腔(31)的上方，所述横移组件(4)包括横向驱动组件(41)、升降驱动组件(42)和拿取夹爪，所述横向驱动组件(41)架设于清洁腔(31)和操作台的上方，所述升降驱动组件(42)安装于横向驱动组件(41)并沿其轴线实现往复横移运动，所述拿取夹爪设置于升降驱动组件(42)的驱动端。
3.根据权利要求2所述的半导体离心旋转清洗机，其特征在于，所述操纵台的两侧分别设置有感应挡件(11)。
4.根据权利要求1所述的半导体离心旋转清洗机，其特征在于，所述横移密封门(311)平行于横向驱动组件(41)，所述横移密封门(311)与清洁腔(31)之间设置有电磁安全锁。
5.根据权利要求1所述的半导体离心旋转清洗机，其特征在于，所述综合工作腔(3)内置有若干防水照明灯。
6.根据权利要求1所述的半导体离心旋转清洗机，其特征在于，所述漂洗储水槽(7)和/或清洗储水槽(6)设置有在线数据监测***。
7.根据权利要求1所述的半导体离心旋转清洗机，其特征在于，所述设备主机的顶部设置有蒸汽冷凝器(35)，所述蒸汽冷凝器(35)包括连通于清洁腔(31)的收集入口以及收集出口，所述收集出口与清洗储水槽(6)或漂洗储水槽(7)相连。
8.根据权利要求1所述的半导体离心旋转清洗机，其特征在于，所述排水口(36)设置于清洁腔(31)的底部一侧，所述清洁腔(31)的底部为朝向排水口(36)的倾斜设置。
9.根据权利要求8所述的半导体离心旋转清洗机，其特征在于，所述排水口(36)连接于废水循环***，所述废水旋转***包括废水暂存及预处理槽、双氧水槽、电催化反应槽、电絮凝反应槽以及超滤反渗透装置，所述排水口(36)连接于废水暂存及预处理槽的进水口，所述废水暂存及预处理槽、双氧水槽的出水口连接于电催化反应槽的进水口，所述电催化反应槽、电絮凝反应槽和超滤反渗透装置实现依次连接，并与清洗储水槽(6)/或漂洗储水槽(7)相连。
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CN113000467A (zh) * 2021-05-25 2021-06-22 盛瑞传动股份有限公司 一种全封闭喷淋干燥清洗机
CN113649379A (zh) * 2021-08-03 2021-11-16 上海观道生物科技有限公司 一种容器自动清洗、风干方法
CN114433557A (zh) * 2021-12-31 2022-05-06 深圳市壹帆自动化有限公司 一种超声波清洗机

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