一种单晶硅片水洗脱胶系统及其脱胶工艺

技术领域

本发明涉及单晶硅片脱胶技术领域，具体为一种单晶硅片水洗脱胶系统及其脱胶工艺。

背景技术

单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿，在单晶硅片的生产过程中须经严格清洗，然而，现有的硅片水洗装置的清洗效果不好，清洗后的硅片表面存在脱胶不彻底的现象，降低了单晶硅片的成品率，不利于单晶硅片的生产，现已有专利文件对此进行了改进。

如中国专利CN217797609U，一种单晶硅片水洗脱胶装置，包括外防护脱胶柜，所述外防护脱胶柜内部设置有脱胶槽，所述脱胶槽内部设置有升降固定平台，所述升降固定平台内部结构中设置有液压底座，所述液压底座输出端设置有液压升降杆，所述液压升降杆另一端设置有控制平台，所述控制平台内部设置有驱动马达，所述驱动马达输出端固定连接有螺纹丝杆，所述螺纹丝杆外螺纹连接有移动块，通过其内部设置的驱动马达，能够带动其输出端固定连接的螺纹丝杆转动，进而带动其外部螺纹连接的两个移动块进行移动，利用螺纹丝杆外设置的相反方向螺纹，能够使两个移动块相对移动，从而带动其一端设置的软质固定板相对移动，以达到固定单晶硅片的目的。

上述文件虽然能够夹持固定硅片并提高水温有效将硅片表面的胶质去除，但是其在实际使用中并不符合生产的需求，如：

单晶硅片生产时大多都是批量生产数量多，而该设备在使用时只能够对单个硅片进行水洗脱胶，并且每次清理都需要耗费一定的时长，因此在清洗效率上并不高效，无法满足生产时的需要，若同时设置若干个，则导致设备成本以及人工成本提高；

因此现在设计能够满足于大批量单晶硅片生产时使用的一种单晶硅片水洗脱胶系来解决此类缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种单晶硅片水洗脱胶系统及其脱胶工艺，解决了现有单晶硅片脱胶设备效率低，不适用于常见生产使用的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种单晶硅片水洗脱胶系统，包括用于驱动的基础驱动机构，所述基础驱动机构内部的两侧均设置有用于脱胶的清洗安装机构，且清洗安装机构设置有两个。

优选的，所述基础驱动机构包括稳定底板，所述稳定底板的顶部固定连接有清洗台，所述清洗台的后侧固定连接有支撑联动壁，所述支撑联动壁表面的两侧均固定连接有滑槽板，所述清洗台顶部的两侧均开设有与清洗安装机构相配合使用的清洗池，两个所述清洗安装机构分别设置于清洗池的内侧。

优选的，所述清洗安装机构包括滑块座，且滑块座滑动安装于滑槽板的内侧，所述滑块座的表面固定连接有承重连接板，所述承重连接板的前端固定连接有滑动环，所述滑动环的内侧设置有滑动筒，所述滑动筒的内侧转动连接有旋转杆，所述旋转杆表面的下部固定连接有多角套杆，所述多角套杆的表面滑动安装有多角旋转柱，所述多角旋转柱的表面开设有旋转限位槽，且旋转限位槽呈环形设置有若干个，所述旋转杆的底部通过轴承件转动连接有内齿牙环形框。

优选的，所述旋转杆的表面固定连接有与内齿牙环形框相配合使用的封挡板，且封挡板的数量与旋转限位槽相同，所述多角旋转柱的表面且位于相邻两个旋转限位槽之间固定连接有固定插接框，且固定插接框设置有若干个，所述旋转杆的表面且位于内齿牙环形框和多角套杆之间固定连接有多面抬升板，所述多面抬升板和多角旋转柱之间固定连接有第一弹簧，所述多面抬升板的表面固定连接有与固定插接框相配合使用的承托底插板。

优选的，所述旋转限位槽内腔的顶部通过轴承件转动连接有往复螺纹杆，且往复螺纹杆的底端贯穿封挡板并延伸至内齿牙环形框的内侧，所述往复螺纹杆的表面且位于旋转限位槽的内侧螺纹连接有限位螺纹套，所述限位螺纹套表面的两侧均固定连接有与固定插接框相配合使用的刮擦毛刷板，所述内齿牙环形框的底部呈环形开设有与往复螺纹杆相配合使用的贯通圆口，所述往复螺纹杆的表面且位于内齿牙环形框的内侧滑动安装有与内齿牙环形框相啮合的内限位齿轮环，所述内齿牙环形框的底部固定连接有多角定位块。

优选的，两个所述承重连接板相对的一侧均通过支架固定连接有齿牙板，所述承重连接板的顶部开设有贯穿至底部的限位推动槽，所述限位推动槽的内侧滑动安装有第二弧形块，所述第二弧形块与限位推动槽内腔的前部之间固定连接有第二弹簧，所述第二弧形块的底部通过支架固定连接有与旋转杆相配合使用的弧形摩擦环，所述旋转杆的顶端固定连接有多角锥形插杆。

优选的，所述支撑联动壁的顶部通过支架固定连接有电机，所述电机的输出轴通过联轴器固定连接有转动杆，所述转动杆的底端贯穿支撑联动壁并延伸至支撑联动壁的内侧，所述转动杆表面的上部与下部且位于支撑联动壁的内侧均固定连接有第二皮带轮，所述支撑联动壁内腔顶部的两侧均通过轴承架转动连接有第一皮带轮，所述第二皮带轮与第一皮带轮之间通过皮带传动连接，所述支撑联动壁内腔顶部的两侧均通过支架固定连接有与第二弧形块相配合使用的第一弧形块，所述支撑联动壁内腔的后部通过轴承件转动连接有与齿牙板相配合使用的齿轮筒。

优选的，所述支撑联动壁顶部的两侧均开设有与多角锥形插杆相配合使用的圆形升降口，所述支撑联动壁顶部的后侧开设有与齿牙板相配合使用的矩形升降口，所述支撑联动壁的后部开设有限位移动槽，所述支撑联动壁内腔顶部的两侧均通过支架固定连接有与多角旋转柱相配合使用的下抵杆，所述支撑联动壁的后部固定安装有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的顶端通过固定板与右侧齿牙板固定连接，所述清洗池内腔的底部通过开设开口固定连接有与多角定位块相配合使用的多角插槽座。

本发明还公开了一种单晶硅片水洗脱胶工艺，具体包括以下步骤：

S1、使用时，先往清洗池的内侧注入清洗液，然后将单晶硅片依次插入右侧固定插接框的内侧，硅片的底部与承托底插板的内侧对接，待全部安装完成后转至S2步骤；

S2、待右侧的清洗安装机构安装完成硅片后启动电动伸缩杆，电动伸缩杆拉动右侧固定插接框在滑槽板的限位下进行下降，承重连接板通过滑动环和滑动筒的作用带动旋转杆和多角旋转柱下降，多角旋转柱、固定插接框和承托底插板也一起下降至清洗池的内侧将硅片完全浸泡在液体中，多角定位块插入多角插槽座将内齿牙环形框固定，同时多面抬升板失去旋转杆的拉动下降使承托底插板与固定插接框分离，硅片完成插入固定插接框的内侧，同时右侧多角锥形插杆插入第一皮带轮的内侧并完成对接，随后启动电机，通过第二皮带轮、第一皮带轮和皮带的作用带动两个旋转杆旋转，旋转杆通过多角套杆带动整个多角旋转柱旋转，固定插接框的转动会带动水冲击硅片，多角旋转柱旋转的同时会带动若干个内限位齿轮环进行公转，由于内限位齿轮环和内齿牙环形框的啮合会带动往复螺纹杆旋转，往复螺纹杆的旋转会在旋转限位槽的限位下带动限位螺纹套上下移动，刮擦毛刷板将硅片的两侧擦除干净，转至S3步骤；

S3、在右侧清洗安装机构下降时齿牙板会带动齿轮筒旋转，齿轮筒旋转时会带动左侧齿牙板一起整体的清洗安装机构上升从清洗池的内侧脱离，左侧的清洗安装机构上升后多角锥形插杆会与第一皮带轮分离并通过圆形升降口上升至顶部，使旋转杆位于第一皮带轮的内侧不与第一皮带轮接触，所以第一皮带轮的旋转不会带动左侧的旋转杆旋转，旋转杆上升时会先通过第一弹簧推动多角旋转柱上升，多角旋转柱上升后会先与下抵杆相抵，然后在旋转杆的上拉过程中内齿牙环形框与多面抬升板上升，承托底插板重新上升与固定插接框贴合，方便后续将硅片上顶方便拿取，往复螺纹杆则通过贯通圆口延伸至内齿牙环形框的下方，待承重连接板上升至顶部时第一弧形块与第二弧形块相抵推动弧形摩擦环前移与旋转杆相抵将旋转杆固定住防止旋转，方便对硅片进行更换。

优选的，所述S2和S3步骤中两个清洗安装机构呈交错设置。

本发明提供了一种单晶硅片水洗脱胶系统及其脱胶工艺。与现有的技术相比具备以下有益效果：

（1）、该单晶硅片水洗脱胶系统，通过在基础驱动机构的内侧设置有两个清洗安装机构，同时在电动伸缩杆与齿轮筒的配合下，能够让两个清洗安装机构交错运行，一个能够对硅片进行清洗另一个方便工作人员更换，并且单个清洗安装机构的上升与下降能够完成不同的功能，下降旋转时能够利用刮擦毛刷板以及水的冲击力将表面的胶质高效去除，而上升时能够利用承托底插板将硅片顶起，同时弧形摩擦环对旋转杆限位，方便工作人员进行更换，有效提高了硅片的清洗效率，并且使用便捷，满足于当前的使用。

（2）、该单晶硅片水洗脱胶系统，通过在旋转杆的底端转动连接有内齿牙环形框，并且旋转限位槽的内侧连接有往复螺纹杆，往复螺纹杆的表面分别连接有限位螺纹套和内限位齿轮环，搭配多角插槽座和多角定位块进行使用，能够在旋转杆旋转时，先利用多角插槽座将内齿牙环形框固定，然后若干个内限位齿轮环在内齿牙环形框的啮合下带动往复螺纹杆旋转，从而使刮擦毛刷板将相邻一侧的硅片表面胶质去除，提高脱胶效率与质量。

（3）、该单晶硅片水洗脱胶系统，通过在支撑联动壁内腔的顶部安装有与第二弧形块相配合使用的第一弧形块，这些结构的设置能够通过承重连接板的上升，使第一弧形块与第二弧形块相抵，利用第二弧形块推动弧形摩擦环与旋转杆接触增加摩擦力将旋转杆停止固定，使工作人员在硅片拿取以及安装时能够更加稳定。

（4）、该单晶硅片水洗脱胶系统，通过在旋转杆表面的下方利用多面抬升板安装有若干个与固定插接框相配合使用的承托底插板，这些结构的设置能够在下降时，让硅片完全没入固定插接框内侧，方便进行清理，上升时通过承托底插板将硅片从固定插接框内侧顶出，方便进行拿取。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明清洗台结构的剖视图；

图3为本发明第二皮带轮、皮带和第一弧形块结构的示意图；

图4为本发明矩形升降口、限位移动槽、下抵杆和电动伸缩杆结构的示意图；

图5为本发明清洗安装机构结构的示意图；

图6为本发明旋转杆、多角套杆和多角锥形插杆结构的示意图；

图7为本发明图6中A处的局部放大图；

图8为本发明图6中B处的局部放大图；

图9为本发明内齿牙环形框、贯通圆口和多角定位块结构的示意图；

图10为本发明固定插接框、多面抬升板和承托底插板结构的示意图；

图11为本发明往复螺纹杆、限位螺纹套和刮擦毛刷板结构的示意图；

图12为本发明图11中C处的局部放大图。

图中：1、基础驱动机构；2、清洗安装机构；101、稳定底板；102、清洗台；103、支撑联动壁；104、滑槽板；105、清洗池；106、电机；107、转动杆；108、第一皮带轮；109、第二皮带轮；110、皮带；111、第一弧形块；112、齿轮筒；113、圆形升降口；114、矩形升降口；115、限位移动槽；116、下抵杆；117、电动伸缩杆；118、多角插槽座；201、滑块座；202、承重连接板；203、滑动环；204、滑动筒；205、旋转杆；206、多角套杆；207、多角旋转柱；208、旋转限位槽；209、内齿牙环形框；210、封挡板；211、固定插接框；212、多面抬升板；213、承托底插板；214、往复螺纹杆；215、限位螺纹套；216、刮擦毛刷板；217、贯通圆口；218、多角定位块；219、内限位齿轮环；220、第一弹簧；221、齿牙板；222、限位推动槽；223、第二弧形块；224、第二弹簧；225、弧形摩擦环；226、多角锥形插杆。

实施方式

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。

请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种单晶硅片水洗脱胶系统，包括用于驱动的基础驱动机构1，基础驱动机构1内部的两侧均设置有用于脱胶的清洗安装机构2，且清洗安装机构2设置有两个。

请参考图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12，展示了清洗安装机构2整体的结构，基础驱动机构1包括稳定底板101，稳定底板101的顶部固定连接有清洗台102，清洗台102的后侧固定连接有支撑联动壁103，支撑联动壁103表面的两侧均固定连接有滑槽板104，清洗台102顶部的两侧均开设有与清洗安装机构2相配合使用的清洗池105，清洗池105自带排水功能，两个清洗安装机构2分别设置于清洗池105的内侧，清洗安装机构2包括滑块座201，且滑块座201滑动安装于滑槽板104的内侧，滑块座201的表面固定连接有承重连接板202，承重连接板202的前端固定连接有滑动环203，滑动环203的内侧设置有滑动筒204，滑动环203与滑动筒204之间不连接，滑动筒204的内侧转动连接有旋转杆205，旋转杆205表面的下部固定连接有多角套杆206，多角套杆206的表面滑动安装有多角旋转柱207，多角旋转柱207的表面开设有旋转限位槽208，且旋转限位槽208呈环形设置有若干个，旋转杆205的底部通过轴承件转动连接有内齿牙环形框209，旋转杆205的表面固定连接有与内齿牙环形框209相配合使用的封挡板210，且封挡板210的数量与旋转限位槽208相同，多角旋转柱207的表面且位于相邻两个旋转限位槽208之间固定连接有固定插接框211，固定插接框211整体为不锈钢材质制作且框架整体纤细只能够套在硅片的边缘处不会阻挡脱胶，且固定插接框211设置有若干个，旋转杆205的表面且位于内齿牙环形框209和多角套杆206之间固定连接有多面抬升板212，多面抬升板212和多角旋转柱207之间固定连接有第一弹簧220，多面抬升板212的表面固定连接有与固定插接框211相配合使用的承托底插板213，承托底插板213的内侧为橡胶材质用于硅片插入后对接夹持，旋转限位槽208内腔的顶部通过轴承件转动连接有往复螺纹杆214，往复螺纹杆214两侧的下部开设有可以限位滑动的槽口，且往复螺纹杆214的底端贯穿封挡板210并延伸至内齿牙环形框209的内侧，往复螺纹杆214的表面且位于旋转限位槽208的内侧螺纹连接有限位螺纹套215，限位螺纹套215表面的两侧均固定连接有与固定插接框211相配合使用的刮擦毛刷板216，刮擦毛刷板216面朝硅片的一侧设置有毛刷，内齿牙环形框209的底部呈环形开设有与往复螺纹杆214相配合使用的贯通圆口217，往复螺纹杆214的表面且位于内齿牙环形框209的内侧滑动安装有与内齿牙环形框209相啮合的内限位齿轮环219，内限位齿轮环219的内侧设置有与往复螺纹杆214相配合使用的限位滑动凸块，内齿牙环形框209的底部固定连接有多角定位块218，两个承重连接板202相对的一侧均通过支架固定连接有齿牙板221，承重连接板202的顶部开设有贯穿至底部的限位推动槽222，限位推动槽222的内侧滑动安装有第二弧形块223，第二弧形块223与限位推动槽222内腔的前部之间固定连接有第二弹簧224，第二弧形块223的底部通过支架固定连接有与旋转杆205相配合使用的弧形摩擦环225，弧形摩擦环225内侧粗糙与旋转杆205接触后增加摩擦力对其固定，旋转杆205的顶端固定连接有多角锥形插杆226，多角锥形插杆226的底端边缘为弧形状方便进行对接。

请参考图1、图2、图3和图4，展示了基础驱动机构1整体的结构，支撑联动壁103的顶部通过支架固定连接有电机106，电机106为伺服电机，电机106的输出轴通过联轴器固定连接有转动杆107，转动杆107的底端贯穿支撑联动壁103并延伸至支撑联动壁103的内侧，转动杆107表面的上部与下部且位于支撑联动壁103的内侧均固定连接有第二皮带轮109，支撑联动壁103内腔顶部的两侧均通过轴承架转动连接有第一皮带轮108，第二皮带轮109与第一皮带轮108之间通过皮带110传动连接，支撑联动壁103内腔顶部的两侧均通过支架固定连接有与第二弧形块223相配合使用的第一弧形块111，支撑联动壁103内腔的后部通过轴承件转动连接有与齿牙板221相配合使用的齿轮筒112，支撑联动壁103顶部的两侧均开设有与多角锥形插杆226相配合使用的圆形升降口113，支撑联动壁103顶部的后侧开设有与齿牙板221相配合使用的矩形升降口114，支撑联动壁103的后部开设有限位移动槽115，支撑联动壁103内腔顶部的两侧均通过支架固定连接有与多角旋转柱207相配合使用的下抵杆116，支撑联动壁103的后部固定安装有电动伸缩杆117，且电动伸缩杆117的顶端通过固定板与右侧齿牙板221固定连接，清洗池105内腔的底部通过开设开口固定连接有与多角定位块218相配合使用的多角插槽座118。

本发明还公开了一种单晶硅片水洗脱胶工艺，具体包括以下步骤：

S1、使用时，先往清洗池105的内侧注入清洗液，然后将单晶硅片依次插入右侧固定插接框211的内侧，硅片的底部与承托底插板213的内侧对接，待全部安装完成后转至S2步骤；

S2、待右侧的清洗安装机构2安装完成硅片后启动电动伸缩杆117，电动伸缩杆117拉动右侧固定插接框211在滑槽板104的限位下进行下降，承重连接板202通过滑动环203和滑动筒204的作用带动旋转杆205和多角旋转柱207下降，多角旋转柱207、固定插接框211和承托底插板213也一起下降至清洗池105的内侧将硅片完全浸泡在液体中，多角定位块218插入多角插槽座118将内齿牙环形框209固定，同时多面抬升板212失去旋转杆205的拉动下降使承托底插板213与固定插接框211分离，硅片完成插入固定插接框211的内侧，同时右侧多角锥形插杆226插入第一皮带轮108的内侧并完成对接，随后启动电机106，通过第二皮带轮109、第一皮带轮108和皮带110的作用带动两个旋转杆205旋转，旋转杆205通过多角套杆206带动整个多角旋转柱207旋转，固定插接框211的转动会带动水冲击硅片，多角旋转柱207旋转的同时会带动若干个内限位齿轮环219进行公转，由于内限位齿轮环219和内齿牙环形框209的啮合会带动往复螺纹杆214旋转，往复螺纹杆214的旋转会在旋转限位槽208的限位下带动限位螺纹套215上下移动，刮擦毛刷板216将硅片的两侧擦除干净，转至S3步骤；

S3、在右侧清洗安装机构2下降时齿牙板221会带动齿轮筒112旋转，齿轮筒112旋转时会带动左侧齿牙板221一起整体的清洗安装机构2上升从清洗池105的内侧脱离，左侧的清洗安装机构2上升后多角锥形插杆226会与第一皮带轮108分离并通过圆形升降口113上升至顶部，使旋转杆205位于第一皮带轮108的内侧不与第一皮带轮108接触，所以第一皮带轮108的旋转不会带动左侧的旋转杆205旋转，旋转杆205上升时会先通过第一弹簧220推动多角旋转柱207上升，多角旋转柱207上升后会先与下抵杆116相抵，然后在旋转杆205的上拉过程中内齿牙环形框209与多面抬升板212上升，承托底插板213重新上升与固定插接框211贴合，方便后续将硅片上顶方便拿取，往复螺纹杆214则通过贯通圆口217延伸至内齿牙环形框209的下方，待承重连接板202上升至顶部时第一弧形块111与第二弧形块223相抵推动弧形摩擦环225前移与旋转杆205相抵将旋转杆205固定住防止旋转，方便对硅片进行更换，S2和S3步骤中两个清洗安装机构2呈交错设置。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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。