CN1706566A - 紫外线清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明有关一种紫外线清洗装置，用于物体表面清洗及改性，其特征在于：包括反应室、设置于反应室的用于承载物体的工作台，反应室内具有一个或多个紫外线放电管，放电管可以放射出波长280NM以下的紫外线，反应室的一侧具有出气口并与导气管相连以将反应室内的空气导出，冷却后自另一侧的进气口再次导入反应室。采用上述设置，增加了臭氧浓度，降低反应室温度，以有效清洗物体表面，并能够改善其表面接着性。

Description

紫外线清洗装置
技术领域
本发明有关一种紫外线清洗装置，尤其是有关一种利用紫外线及由紫外线照射空气产生的臭氧进行清洗的紫外线清洗装置。
背景技术
一般地，需要提高成品率的半导体器件、液晶显示元件、光学制品的制造中，需要对其表面进行清洗以去除工件表面的污渍及改善其表面的接着性、附着性。传统的技术使用湿法清洗，在工作的表面施以药液使其与工作表面的污渍发生反应，在这样的传统工艺下，在其反应后需要对工作表面的药液残留物进行清洗。在清洗的过程中会产生新的污染。在此基础上产生了干法光表面的处理技术。近年来由于大功率超高出力低气压UV放电管开发的进展，以及随着微电子等产品的超微细化，在微电子、超精密器件等产品的制造过程中，由短波长紫外线及其产生的臭氧对其产品的表面进行超精密清洗或改善其表面的接着性、附着性的干式光表面处理技术的实用化进展得很快。作为氟里昂的替代技术，光表面清洗技术将逐渐代替湿法的清洗技术。
然而，在现有的干法清洗中，依然存在以下问题：
1、UV的照度小，不能集中大量的紫外线进行表面清洗。
2、臭氧浓度低，无法充分发挥臭氧的超强氧化作用。
3、臭氧分布不均，对表面清洗的效果不均匀。
4、发热温度高对处理对象产生影响。
5、臭氧排出量大，排出后要考虑对周围人员环境产生的不利影响，有
时甚至需要用活性碳等措施来消除。
因此，需要研制一种能够克服以上缺点，有效对物品表面进行清洗同时也能改善其表面接着性、附着性的清洗设置为当前业界所急需。
发明内容
本发明的目的在于提供紫外线清洗装置，其能够有效清洗物品表面，同时改善其表面接着性，附着性。
本发明的目的是这样实现的：一种紫外线清洗装置，用于物体表面清洗及改性，其特征在于：包括反应室、设置于反应室的用于承载物体的工作台，反应室内具有一个或多个紫外线放电管，放电管可以放射出波长280NM以下的紫外线，反应室的一侧具有出气口并与导气管相连以将反应室内的空气导出，冷却后自另一侧的进气口再次导入反应室。
本发明还具有以下特征：所述的紫外线放电管也可以是卤素或混合卤素激元体放电管。
本发明的另一特征为所述放电管可为直型，也可为“W”或“N”或“U”字型形状，且放电管可以紧排、侧排或斜排以增加照度。
本发明的另一特征为所述放电管上部进一步设置有冷却反射板，上述冷却反射板具有导气孔和冷却管道。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于导气管将导出的混合有臭氧的空气再次导入反应室，从而臭氧密度加大，而减少溢出外界造成对近侧人体的影响；紫外线放电管可以同时放两种波长的紫外线并紧密排列，可以增加照度及臭氧浓度；冷却反射板可以收集臭氧并冷却，再次导入的空气也可以冷却放电管及反应室的温度。本发明的紫外线清洗装置对工件的表面清洗清洁度极高，能把膜状的污渍清洗到单分子层以下。
附图说明
图1是本发明紫外线清洗装置的平面示意图。
图2是本发明图1中所示的冷却反射板的放大图。
图3A、3B、3C是本发明冷却反射板三种构成。
图4是放电管紧排方式示意图。
图5是放电管斜排方式示意图。
图6A-图6D是放电管的各种结构形状的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
请参阅图1所示，本发明紫外线清洗装置，用于物体表面清洗及改性，包括反应室1、贯穿反应室1用于承载工件的工作台2，反应室1内具有多个紫外线放电管3，放电管3可以同时放射出波长253.7及184.9NM的紫外线，其光子能量分别为472KJ/mol和647KJ/mol，能切断绝大多数的分子结合。上述工作台2为一个传送带，其通过两个转轮带动，工件在放在工作台2上以后，由于传送带的移动使工作进入反应室1中。为了方便传送带的进出，在反应室1的两侧面上均开设有开口。反应室1的一侧具有出气口11并与导气管4相连以将反应室1内的空气导出，经抽气冷却装置501冷却后自另一侧的进气口13再次导入反应室1。上述紫外线放电管3上方部各设置一个冷却反射板5。请参阅图2以及图3A所示第一实施例，上述冷却反射板5上的开有冷却管道51，其为平行于反射板5的平面，并呈弯曲连通设置，冷却管道51内充有冷却液。在反射板5的边缘适当位置设有冷却液进口511和冷却液出口512。在所述冷却反射板5上对应冷却管道51位置的间隙设有若干纵向贯穿该冷却反射板的第一导气孔53和第二导气孔54。第一导气孔向下延伸有导管并突出冷却反射板5。第一导气孔53经由第一进气管531汇集连通，第一进气管531连接进气口13，进而和抽气冷却装置501连接。第二导气孔54直接和反应室1连通并连通导气管4。为使从第一进气管531送出的气体能均匀，可在第一进气管531上加装调节阀。
参见图3B第二实施例，第二导气孔54经由第二送气管541′汇集连通，第二送气管541`连接抽气冷却装置501。其余设计与第一实施例相同。
再参见图3C第三实施例，所述冷却反射板5上对应冷却管道51位置的间隙设有若干纵向不贯穿该冷却反射板半通导气孔54`。半通导气孔54`经由冷却反射板5内设的通气冷却管541″汇集连通，并连接抽气冷却装置501。为避免通气冷却管541″和冷却管道51不设在同一平面。
请配合参阅图1及图4，为了增加放电管3的照度，在反应室1内的放电管3进行并排紧密排列，这样会使紫外线清洗的效果增强。同时也可能增加产生的臭氧的量。
请配合参阅图1及图5所示，放电管3还可以采用斜排方式，将放电管3斜向设置，从而进一步增加放电管3的照度。
请参阅图6A、6B、6C及6D所示，图中所示为放电管3的不同结构类型，放电管3可以采用直线型，也可以采用“W”或“U”或“N”型的结构设置，这样能使放电管3排列更紧密，并可根据需要选择不同的放电管3。
本发明的紫外线清洗装置采有上述设置，将工件通过传送带送入反应室1内由UV照射固体表面，工件表面的污染物有机分子结合能够被强的光能切断。由于波长200NM以下的紫外线能够分解氧气分子，生成臭氧。臭氧具有极强的氧化作用，所以在上述情况下同时有紫外线的清洗及臭氧的清洗作用。在光表面的清洗中，紫外线与臭氧并用比单独作用紫外线照射或臭氧氧化作用要好得多，会产生相乘的效果。
经过紫外线照射反应室1内的空气，产生的含有臭氧的空气经过冷却反射板5初步冷却并引导其进入导气管4，导气管4在外界流通，经过外界空气或水的冷却后再由第一进气管531进入反应室1。这样，空气经过多次照射后臭氧的浓度增加，而且冷却后的空气也可以对冷却反射板5及紫外线放电管3进行冷却。而且，上述放电管3紧密排列，能够提供较强的照度，也会增加清洗的效果。另外，臭氧多次循环利用会使溢出外界的臭氧减少，少量的臭氧不会对人体造成大的伤害，所以可以直接排出外界，使其在空气中分解形成氧气。
另外，所述工作台为一传送带，且上述反应室的两侧具有开口以使传送带进出。也可为一抽屉式传送装置，且上述反应室的一侧也有开口以使抽屉进出。另外，所述工作台下方设有冷却装置。
综上所述，本发明完成了设计人的目的，对工件的表面清洗清洁度极高，能把膜状的污渍清洗到单分子层以下。

Claims (10)

1.一种紫外线清洗装置，用于物体表面清洗及改性，其特征在于：包括反应室、设置于反应室的用于承载物体的工作台，反应室内具有一个或多个紫外线放电管，放电管可以放射出波长280NM以下的紫外线，反应室的一侧具有出气口并与导气管相连以将反应室内的空气导出，冷却后自另一侧的进气口再次导入反应室。
2.如权利要求1所述的紫外线清洗装置，其特征在于：所述的一个或多个紫外线放电管是卤素或混合卤素激元体放电管，且可为直型，也可为“W”或“N”或“U”字型形状，可以紧排、侧排或斜排。
3.如权利要求1所述的紫外线清洗装置，其特征在于：所述放电管上方进一步设置有冷却反射板，冷却反射板具有导气孔和冷却管道，冷却反射板的冷却管道内充有冷却液。
4.如权利要求3所述的紫外线清洗装置，其特征在于：所述冷却反射板上的冷却管道为平行于反射板的平面，并呈弯曲连通设置，且在反射板的边缘适当位置设有冷却管进口和冷却管出口。
5.如权利要求4所述的紫外线清洗装置，其特征在于：所述冷却反射板上对应冷却管道位置的间隙设有若干纵向贯穿该冷却反射板的第一导气孔和第二导气孔，且所述冷却反射板上的第一导气孔向下延伸有导管并突出冷却反射板。
6.如权利要求5所述的紫外线清洗装置，其特征在于：第一导气孔经由第一进气管汇集连通，第一进气管连接抽气冷却装置。
7.如权利要求6所述的紫外线清洗装置，其特征在于：第二导气孔经由第二送气管汇集连通，第二送气管连接抽气冷却装置。
8.如权利要求4所述的紫外线清洗装置，其特征在于：所述冷却反射板上对应冷却管导位置的间隙设有若干纵向不贯穿该冷却反射板半通导气孔。
9.如权利要求8所述的紫外线清洗装置，其特征在于：第二半通导气孔经由冷却反射板内设的通气冷却管汇集连通，并连接抽气冷却装置。
10.如权利要求1所述的紫外线清洗装置，其特征在于：所述工作台下方设有冷却装置。
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