全自动化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗片盒装置及其方法

技术领域

本发明涉及片盒清洗领域，尤其涉及全自动化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗片盒装置全自动化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗片盒的方法。

背景技术

目前，在集成电路、太阳能及LED行业，一般采用人工方式对使用后的相应承载的片盒进行清洗，耗时耗人工。较优的，也有采用自动化设备对片盒进行高压喷淋的清洗方式，这种清洗方式较人工清洗方式明显提高了效率，并且减少了人为的二次污染，但这种高压喷淋清洗，会造成大量的化学液(包括DI去离子水)的浪费，间接地增加了生产成本，如何在满足清洗要求的前提下做到低能耗，高效率，成为了相应片盒清洗的关键。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的全自动化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗片盒装置及其方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

全自动化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗片盒装置，用于清洗片盒本体，所述片盒本体的底部装载固定有承载架，包括箱体，所述箱体内设置有通过多个隔板分隔出来、且按照所述片盒本体的清洗移动方向设置的上料室、清洗室、冲洗室、烘干室；所述清洗室内、所述冲洗室内、所述烘干室内分别设置有清洗管路、冲洗管路和烘干管路；所述清洗室和所述冲洗室之间、所述冲洗室和所述烘干室之间均设置有隔离门；所述箱体内还安装有化学液喷雾罐和水蒸汽发生器，所述化学液喷雾罐和所述水蒸汽发生器均连通到所述清洗管路上，所述冲洗管路连通有水泵，而所述烘干管路连通有热风机。

优选的，所述箱体内还设置有下料室，所述上料室和所述下料室分别对应设置在所述清洗室和所述烘干室的正下方；所述清洗室、所述冲洗室、所述烘干室均位于同一排，且清洗室和冲洗室之间，冲洗室和烘干室之间均安装有运送所述承载架的水平传送带。

优选的，所述化学液喷雾罐内部设置有第一液位计；所述化学液喷雾罐的顶部设置有排气口，而左侧顶部设置有第一补液口，且右侧底部设置有排液口；所述化学液喷雾罐的外部安装有增压计量泵，所述增压计量泵上安装有雾化喷嘴；所述清洗管路接通所述雾化喷嘴。

优选的，所述水蒸汽发生器内安装有多个加热管；所述水蒸汽发生器的顶部设置有紧急排气口，而左侧顶部和右侧顶部分别设置有蒸汽出口和第二补液口，且右侧底部设置有排污口；所述水蒸汽发生器的外部连通有第二液位计；所述蒸汽出口连通所述清洗管路。

优选的，所述上料室、所述清洗室、所述冲洗室、所述烘干室、所述下料室的摆放设置呈U字形。

优选的，所述清洗管路底部、所述冲洗管路底部、所述烘干管路底部分别安装有对准所述片盒本体处理工位的清洗压力喷嘴、冲洗高压喷嘴、烘干压力喷嘴。

优选的，所述上料室和所述下料室内设置有交叉曲臂式的升降台。

全自动化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗片盒的方法，包括以下步骤：S1系统自检；开机后，系统自动对各部位进行自检，符合要求后启动自动流程，所述自动流程依序为：承载架装好片盒本体放置至升降台上后符合要求给出信号，升降台开启，启动上升；承载架进入清洗室，到设定位置后升降台保持上升状态，在清洗室进行化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗，清洗完毕后，判断冲洗室是否有片盒本体，如果为否，隔离门一开启；承载架进入冲洗室，到位后隔离门一关闭，在冲洗室进行DI水冲洗，冲洗完成后，判断烘干室和下料室是否有片盒本体，如果为否，升降传输机构b启动至上升状态保持，隔离门二开启，承载架进入烘干室，到位后隔离门二关闭，在烘干室进行热风吹扫烘干，烘干完成后，升降台启动下降至下料室，进行静电消除后在下料室处等候取料；S2片盒清洗；片盒本体从上料室经过升降台运输进入清洗室内，而后开启水蒸汽发生器，产生的高压蒸汽对片盒本体进行充分喷雾加湿，然后用增压计量泵将化学液从其化学液喷雾罐中吸出，通过雾化喷嘴喷淋至片盒本体的表面，洗涤剂或表面活性剂汽化也可以通过增压计量泵向蒸汽喷射管中定量添加，一起喷淋至片盒本体的表面；S3片盒冲洗；冲洗管路将冲洗水通过冲洗高压喷嘴喷射到片盒本体的表面，完成片盒本体表面的化学液的冲洗；完成冲洗后水平传送带将承载架送往烘干室；S4片盒烘干；烘干管路通过相连的热风机通入热风，再利用烘干压力喷嘴完成对片盒本体表面粘上的冲洗水的烘干，并在烘干后由升降台将承载架送到下料室内。

优选的，传感器设置至少五组，且这五组分别设置在上料室、清洗室、冲洗室、烘干室以及下料室的隔板底部。

优选的，片盒本体固定到承载架上，承载架的上下料都通过上料室和下料室内的升降台进行两个升降台为反向升降关系，当一个升降台上升的时候，另一个升降台就处于下降状态，使装置处于循环清洗的工况下；承载架上设置传感器，箱体的外部安装有PLC控制器，传感器监测承载架的位置，据此控制打开和关闭相应的隔离门。

本发明的有益效果为：(1)本发明采用化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗的结构及装置只需冲洗掉片盒表面少量残余化学液，且高温DI水蒸气能够更加清洗干净片盒表面的颗粒，这样能很大程度的减少化学液以及冲洗DI去离子水的浪费，极大地降低了生产成本；(2)本发明所采用的化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗，效果较人工清洗和传统喷淋式清洗效果更佳；(3)本发明适用范围广，不仅可用于集成电路硅片盒的清洗，在其他领域也可适用，比如食品行业，餐饮行业等。

附图说明

图1为本发明所述清洗装置的箱体外部结构示意图；

图2是本发明所述清洗装置的结构轴侧图；

图3为本发明所述清洗装置的结构主视图；

图4为本发明所述清洗装置的化学液储存罐示意图；

图5为本发明所述清洗装置的蒸汽发生器示意图。

图中标号：1箱体，11水平传输带，12升降台，13承载架，14片盒本体，15抽风机，2上料室，3组合清洗室，31清洗管路，311清洗压力喷嘴，4冲洗室，41冲洗管路，411冲洗高压喷嘴，5烘干室，51烘干管路，511烘干压力喷嘴，6下料室，7隔离门，8化学液喷雾罐，81第一液位计，82排气口，83第一补液口，84排液口，85增压计量泵，86雾化喷嘴，9水蒸汽发生器，91加热管，92蒸汽出口，93紧急排气口，94第二补液口，95排污口，96第二液位计。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明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。

参照图1-图5，全自动化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗片盒装置，用于清洗片盒本体14，片盒本体14的底部装载固定有承载架13，包括箱体1，箱体1内设置有通过多个隔板分隔出来、且按照片盒本体14的清洗移动方向设置的上料室2、清洗室3、冲洗室4、烘干室5；清洗室3内、冲洗室4内、烘干室5内分别设置有清洗管路31、冲洗管路41和烘干管路51；清洗室3和冲洗室4之间、冲洗室4和烘干室5之间均设置有隔离门7；箱体1内还安装有化学液喷雾罐8和水蒸汽发生器9，化学液喷雾罐8和水蒸汽发生器9均连通到清洗管路31上，冲洗管路41连通有水泵，而烘干管路51连通有热风机。

在本实施例中，箱体1内还设置有下料室6，上料室2和下料室6分别对应设置在清洗室3和烘干室5的正下方；清洗室3、冲洗室4、烘干室5均位于同一排，且清洗室3和冲洗室4之间，冲洗室4和烘干室5之间均安装有运送承载架13的水平传送带11。

在本实施例中，化学液喷雾罐8内部设置有第一液位计81；化学液喷雾罐8的顶部设置有排气口82，而左侧顶部设置有第一补液口83，且右侧底部设置有排液口84；化学液喷雾罐8的外部安装有增压计量泵85，增压计量泵85上安装有雾化喷嘴86；清洗管路31接通雾化喷嘴86。

在本实施例中，水蒸汽发生器9内安装有多个加热管91；水蒸汽发生器9的顶部设置有紧急排气口93，而左侧顶部和右侧顶部分别设置有蒸汽出口92和第二补液口94，且右侧底部设置有排污口95；水蒸汽发生器9的外部连通有第二液位计96；蒸汽出口92连通清洗管路31。

在本实施例中，上料室2、清洗室3、冲洗室4、烘干室5、下料室6的摆放设置呈U字形。

在本实施例中，清洗管路31底部、冲洗管路41底部、烘干管路51底部分别安装有对准片盒本体14处理工位的清洗压力喷嘴311、冲洗高压喷嘴411、烘干压力喷嘴511。

在本实施例中，上料室2和下料室6内设置有交叉曲臂式的升降台12。

工作原理：升降台12将承载架13及装载在承载架13上的片盒14本体传输到水平传送带11所辖范围内，由水平传送带11带着片盒本体14依次在清洗室3、冲洗室4、烘干室5内完成对应的操作；其中，每两个腔室之间均设置有隔离门7，保证在工作状态下腔体之间相对封闭；DI去离子水蒸汽发生器产生的水蒸汽与雾化后的洗涤剂或有机溶剂混合后经增压计量泵85传输到雾化喷嘴86处，再传输到清洗管路31内，对片盒本体14进行充分清洗，完成清洗的片盒本体14由水平传送带11输送至冲洗室4，增压后的去离子水直接通过冲洗高压喷嘴411对片盒本体14进行二次冲洗，冲洗完成后的片盒本体14被输送至烘干室5内进行最终干燥，由循环风式电加热器不断产生热风，经烘干压力喷嘴511排出，对冲洗完成的硅片盒进行热风吹扫，完成干燥后，升降台12将片盒本体14带回下料室6。

整个过程因为均为简单的机械设备工作，因此采用普通的电气PLC控制器即可完成整个过程的自动化进行，本装置中的清洗室结构和传输结构以及管路设置，都使这样的电气PLC控制变得简单易于操作，且设备整体也十分便于维护管理。

全自动化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗片盒的方法，包括以下步骤：S1系统自检；开机后，系统自动对各部位进行自检，符合要求后启动自动流程，自动流程依序为：承载架13装好片盒本体14放置至升降台12上后符合要求给出信号，升降台12开启，启动上升；承载架13进入清洗室3，到设定位置后升降台12保持上升状态，在清洗室3进行化学液喷雾及DI水蒸汽组合清洗，清洗完毕后，判断冲洗室4是否有片盒本体14，如果为否，隔离门7一开启；承载架13进入冲洗室4，到位后隔离门7一关闭，在冲洗室4进行DI水冲洗，冲洗完成后，判断烘干室5和下料室6是否有片盒本体14，如果为否，升降传输机构b启动至上升状态保持，隔离门7二开启，承载架13进入烘干室5，到位后隔离门7二关闭，在烘干室5进行热风吹扫烘干，烘干完成后，升降台12启动下降至下料室6，进行静电消除后在下料室6处等候取料；S2片盒清洗；片盒本体14从上料室2经过升降台12运输进入清洗室3内，而后开启水蒸汽发生器9，产生的高压蒸汽对片盒本体14进行充分喷雾加湿，然后用增压计量泵85将化学液从其化学液喷雾罐8中吸出，通过雾化喷嘴86喷淋至片盒本体14的表面，洗涤剂或表面活性剂汽化也可以通过增压计量泵85向蒸汽喷射管中定量添加，一起喷淋至片盒本体14的表面；S3片盒冲洗；冲洗管路41将冲洗水通过冲洗高压喷嘴411喷射到片盒本体14的表面，完成片盒本体14表面的化学液的冲洗；完成冲洗后水平传送带11将承载架13送往烘干室4；S4片盒烘干；烘干管路51通过相连的热风机通入热风，再利用烘干压力喷嘴511完成对片盒本体14表面粘上的冲洗水的烘干，并在烘干后由升降台12将承载架13送到下料室6内。

在本实施例中，传感器设置至少五组，且这五组分别设置在上料室2、清洗室3、冲洗室4、烘干室5以及下料室5的隔板底部。

在本实施例中，片盒本体14固定到承载架13上，承载架13的上下料都通过上料室2和下料室6内的升降台12进行两个升降台12为反向升降关系，当一个升降台12上升的时候，另一个升降台12就处于下降状态，使装置处于循环清洗的工况下；承载架13上设置传感器，箱体1的外部安装有PLC控制器，传感器监测承载架13的位置，据此控制打开和关闭相应的隔离门7。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。