一种半导体膜状扩散源自动成型设备

技术领域

本发明涉及半导体膜状扩散源生产技术领域，具体为一种半导体膜状扩散源自动成型设备。

背景技术

半导体膜状材料是半导体材料中的重要的一种新型材料，在众多的微电子芯片和光电子芯片制造中用到膜状材料。半导体薄膜扩散源（也可称为半导体膜状掺杂源）是一种新型的芯片制造材料，是芯片制造的基本材料和核心材料之一。 半导体膜状扩散源是一种含有磷、硼、铝、鎵等元素的膜状物，在行业内也俗称纸源。在芯片的掺杂工序通过高温等工艺方法把其中的元素渗入硅单晶或其他半导体晶体中，完成掺杂。成品一般为一定尺寸规格的圆形或方形，如4英寸、5英寸等或按实际生产需要切割的形状。

纸源是通过将源浆喷、涂或粘附在光滑平整的基础上、干燥成膜、而后剥离并经过裁切制成的，但传统的纸源成型设备存在诸多问题，各个结构分离独立而又配合性不足，操作繁琐，不能够根据需求实现配料、成膜、干燥和切块的一体式操作。并且，其中，半导体膜状扩散源成膜前，混合物料都是乳状物，但配合好的物料在存储过程中容易凝结固化，同时，在成膜后的干燥过程中，干燥箱内对纸源进行烘干后所使用的热风直接进入循环系统或者向外排出，并未充分的利用资源，也存在一定的成本的浪费。

为此，我们研发出了新的一种半导体膜状扩散源自动成型设备。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种半导体膜状扩散源自动成型设备，解决了现有传统的纸源成型设备存在诸多问题，如：各个结构分离独立，在使用中配合性不足，不能够根据需求实现配料、成膜、烘干和切块的一体式操作和配合好的物料在存储过程中容易凝结固化以及并未充分的利用资源的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种半导体膜状扩散源自动成型设备，包括第一带状传输机和第二带状传输机，所述第一带状传输机和第二带状传输机的相对一侧共同固定连接有工作平台，且所述第一带状运输机的上表面两端分别固定连接有干燥箱和第一龙门架，所述第二带状运输机的上表面安装有裁切机构；

所述干燥箱的正面和背面均固定安装有热风机，两个所述热风机的送风管均贯穿延伸至干燥箱的内部并固定连接有充气罩，所述干燥箱的内部安装有导流机构，且所述第一带状运输机的内部安装有与导流机构相配合的预热机构；

所述第一龙门架的上表面对称固定连接有支腿，两个所述支腿的顶部共同固定连接有搅拌桶，所述搅拌桶的内部安装有搅拌机构，所述第一龙门架的下表面安装有喷涂机构，且所述搅拌机构和喷涂机构之间共同安装有传动组件。

优选的，所述裁切机构包括固定连接在第二带状运输机上表面的第二龙门架，所述第二龙门架的下表面固定安装有第一电动推杆，所述第一电动推杆的输出端固定连接有切刀。

通过上述技术方案，第一电动推杆输出端的伸缩能够带动切刀的上下升降，从而对纸源进行裁切，选择安装不同的道具实现不同形状和尺寸的要求。

优选的，所述导流机构包括对称铰接安装在干燥箱侧壁的第二电动推杆，两个所述第二电动推杆的输出端均铰接有导流板，两个所述导流板的一端均与干燥箱的侧壁相铰接。

通过上述技术方案，第二电动推杆的输出端在伸缩时，其能够带动所连接的导流板绕着自身与干燥箱侧壁的铰接点进行旋转，而可以调节热风的流向，使热风专注于某个位置的烘干，提升了烘干效率，并且可以根据纸源所涂覆的基础的形状大小进行针对性的改变。

优选的，所述预热机构包括转动连接在第一带状运输机内部的多个加热辊，多个所述加热辊的两端均固定安装有旋转接头，且处于同一侧的多个所述旋转接头的一端均贯穿延伸至第一带状运输机的外部并共同固定连接有导管，处于第一带状运输机正面的导管固定连通有第一支管，处于第一带状运输机背面的导管固定连通有第二支管；所述预热机构还包括固定安装在干燥箱上表面的抽风机，所述抽风机的进风管贯穿延伸至干燥箱的内部并固定连接有集气罩，所述抽风机的出风管与第二支管的一端固定连通。

通过上述技术方案，经由抽风机从干燥箱内抽取出的热风能够通过第一第二支管进入导管的内部，进而进入加热辊内，对第一带状运输机上方的涂覆有纸源的基础进行初步预烘，对热风进一步进行了利用，并且增加了整体的工作效率。

优选的，所述搅拌机构包括转动连接在搅拌桶内部的搅拌轴，所述搅拌轴的一端贯穿延伸至搅拌桶的下方，且所述搅拌轴的外表面对称固定连接有多个搅拌叶。

优选的，所述喷涂机构包括滑动连接在第一龙门架下表面的安装盒，所述安装盒的内部呈中空结构，且所述安装盒的下表面固定安装有多个喷头；

所述安装盒的外表面两侧均固定连接有连接块，单个所述连接块的内部贯穿螺纹连接有丝杆，且所述第一龙门架的背面固定安装有与丝杆相连接的伺服电机；另一个所述连接块的内部贯穿滑动连接有导向杆，且所述导向杆的两端与第一龙门架的内侧固定连接。

优选的，所述传动组件包括固定连接在搅拌轴下表面的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的外表面一侧啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的背面转动连接有固定座，且所述固定座的背面转动连接有与第二锥齿轮同轴转动的同步带轮，所述丝杆的端部固定连接有另一个同步带轮，且两个所述同步带轮的外表面共同套设啮合连接有同步带。

通过上述技术方案，伺服电机的运行能够带动丝杆和丝杆所连接的同步带轮的转动，从而通过同步带的传动带动另一个同步带轮和第二锥齿轮转动，进而带动第一锥齿轮和搅拌轴的转动，对纸源进行搅拌。

优选的，所述搅拌桶的上表面一端固定连通有进料斗，所述搅拌桶的下表面一端固定连通有输料管，所述输料管靠近搅拌桶的一端固定安装有阀门，且所述输料管远离搅拌桶的一端贯穿延伸至第一龙门架的下方并与安装盒的内部固定连通。

通过上述技术方案，进料斗能够便于原料进入搅拌桶的内部，而阀门能够控制制备好的纸源是否经由输料管进入安装盒的内部以至于经由喷头向外喷出。

优选的，所述第一带状运输机的下表面四周均固定连接有第一支撑腿，所述第二带状运输机的下表面四周均固定连接有第二支撑腿。

（三）有益效果

本发明提供了一种半导体膜状扩散源自动成型设备。具备以下有益效果：

1、该半导体膜状扩散源自动成型设备，通过设计一体式的搅拌机构、喷涂机构、干燥箱和裁切机构，原料进入搅拌桶混匀后经由喷头向外喷出附于表面平整、光滑的基础上，随后经由干燥箱进行干燥成膜，最后通过切刀裁切成型，整个纸源的成型实现了配合性十足的一体化操作。

2、该半导体膜状扩散源自动成型设备，通过设计传动组件和搅拌机构，每当伺服电机制动丝杆转动带动安装盒和其下方的喷头将纸源喷涂在基础上时，丝杆所连接的同步带轮也会跟随转动，从而通过同步带以及第一锥齿轮和第二锥齿轮的配合，使得搅拌桶内的搅拌轴进行旋转，对纸源的喷涂工作与搅拌同步实现，使得混匀后存放在搅拌桶内的纸源不会轻易出现凝结固化。

3、该半导体膜状扩散源自动成型设备，通过设计导流机构和预热机构，干燥箱内部的热风在对纸源进行干燥后，还能被抽风机抽取至第一带状运输机内部的加热辊内，对后续刚经过涂覆的纸源和基础进行预烘干操作，既进一步利用了干燥箱内的热风能源，还提高了整个烘干操作的效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的传动组件和喷涂机构的结构示意图；

图3为本发明的传动组件和第一龙门架的后视图；

图4为本发明的干燥箱的侧视图；

图5为本发明的第一带状运输机和干燥箱的立体图；

图6为本发明的第二带状运输机和第二龙门架的立体图。

其中，1、第一支撑腿；2、第一带状运输机；3、第二支撑腿；4、第二带状运输机；5、工作平台；6、旋转接头；7、加热辊；8、导管；9、第一支管；10、第二支管；11、干燥箱；12、集气罩；13、第一电动推杆；14、抽风机；15、切刀；16、充气罩；17、热风机；18、导流板；19、第二电动推杆；20、第一龙门架；21、第二龙门架；22、支腿；23、搅拌桶；24、进料斗；25、搅拌轴；26、输料管；27、安装盒；28、喷头；29、连接块；30、丝杆；31、导向杆；32、固定座；33、第一锥齿轮；34、第二锥齿轮；35、同步带轮；36、同步带。

具体实施方式

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，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。

实施例：

如图1-6所示，本发明实施例提供一种半导体膜状扩散源自动成型设备，包括第一带状运输机2和第二带状运输机4，其中，第一带状运输机2的下表面四周均固定连接有第一支撑腿1，第二带状运输机4的下表面四周均固定连接有第二支撑腿3，且第一带状运输机2和第二带状运输机4的相对一侧共同固定连接有工作平台5，且第一带状运输机2的上表面两端分别固定连接有干燥箱11和第一龙门架20，第二带状运输机4的上表面安装有裁切机构；

如图4示，干燥箱11的正面和背面均固定安装有热风机17，两个热风机17的送风管均贯穿延伸至干燥箱11的内部并固定连接有充气罩16，干燥箱11的内部安装有导流机构，且第一带状运输机2的内部安装有与导流机构相配合的预热机构；

如图1和2所示，第一龙门架20的上表面对称固定连接有支腿22，两个支腿22的顶部共同固定连接有搅拌桶23，其中，搅拌桶23的上表面一端固定连通有进料斗24，搅拌桶23的内部安装有搅拌机构，第一龙门架20的下表面安装有喷涂机构，且搅拌机构和喷涂机构之间共同安装有传动组件；

其中，将加入磷或硼或其他掺杂源的浆料通过喷涂附于表面平整、光滑的基础上，然后将其干燥成膜，其至少一次在前一次纸膜层的基础上再次通过喷或涂或粘附附着加入磷或硼或其他掺杂源的浆料，并再次进行干燥成膜，最后将形成的成品由裁切机构分切，而工作平台5就是基础从第一带状运输机2转移至第二带状运输机4的中转站，其中，整个成型设备的外部应安装有将基础从工作平台5转移至第一带状运输机2起始端的数控转移设备，以便进行多次纸源的涂覆。

如图1和6所示，裁切机构包括固定连接在第二带状运输机4上表面的第二龙门架21，第二龙门架21的下表面固定安装有第一电动推杆13，第一电动推杆13的输出端固定连接有切刀15，第一电动推杆13输出端的伸缩能够带动切刀15进行上下升降，从而对纸源进行裁切；

如图4示，导流机构包括对称铰接安装在干燥箱11侧壁的第二电动推杆19，两个第二电动推杆19的输出端均铰接有导流板18，两个导流板18的一端均与干燥箱11的侧壁相铰接，第二电动推杆19输出端的伸缩能够带动导流板18绕着与干燥箱11的铰接点进行旋转，从而对热风进行导流，可以适应不同形状大小的基础，对基础位置进行针对性的送风烘干；

如图1和5所示，预热机构包括转动连接在第一带状运输机2内部的多个加热辊7，多个加热辊7的两端均固定安装有旋转接头6，且处于同一侧的多个旋转接头6的一端均贯穿延伸至第一带状运输机2的外部并共同固定连接有导管8，处于第一带状运输机2正面的导管8固定连通有第一支管9，处于第一带状运输机2背面的导管8固定连通有第二支管10，而预热机构还包括固定安装在干燥箱11上表面的抽风机14，抽风机14的进风管贯穿延伸至干燥箱11的内部并固定连接有集气罩12，抽风机14的出风管与第二支管10的一端固定连通；

干燥箱11内经由热风机17送入的热风在对纸源进行烘干后，其产生的热气会再次向上升起，通过定期启动抽风机14，抽风机14即可将热气抽出至第二支管10，进而通过旋转接头6进入加热辊7的内部，既将热蒸汽抽出避免了干燥箱11内湿度过高影响烘干，还利用了热蒸汽对加热辊7的传热，进而传热至第一带状运输机2的表面，对基础以至于纸源进行预烘干；

如图1所示，搅拌机构包括转动连接在搅拌桶23内部的搅拌轴25，搅拌轴25的一端贯穿延伸至搅拌桶23的下方，且搅拌轴25的外表面对称固定连接有多个搅拌叶，搅拌轴25的转动能够带动搅拌叶对搅拌桶23内的纸源进行混匀；

如图2和3所示，喷涂机构包括滑动连接在第一龙门架20下表面的安装盒27，安装盒27的内部呈中空结构，且安装盒27的下表面固定安装有多个喷头28，而相应地，搅拌桶23的下表面一端固定连通有输料管26，输料管26靠近搅拌桶23的一端固定安装有阀门，且输料管26远离搅拌桶23的一端贯穿延伸至第一龙门架20的下方并与安装盒27的内部固定连通，其中，安装盒27将输料管26传输的纸源浆料传输至喷头28后，进而通过喷头28向外喷出，而输料管26应预留出合适的长度，以便不妨碍喷涂；

而安装盒27的外表面两侧均固定连接有连接块29，单个连接块29的内部贯穿螺纹连接有丝杆30，且第一龙门架20的背面固定安装有与丝杆30相连接的伺服电机；另一个连接块29的内部贯穿滑动连接有导向杆31，且导向杆31的两端与第一龙门架20的内侧固定连接，伺服电机的运行能够带动丝杆30的转动，进而带动安装盒27左侧的连接块29随着丝杆30的转动而进行位移，配合右侧连接块29与导向杆31的滑动导向，安装盒27能够在第一龙门架20的下表面前后滑移，进行纸源的涂覆；

如图2和3所示，传动组件包括固定连接在搅拌轴25下表面的第一锥齿轮33，第一锥齿轮33的外表面一侧啮合连接有第二锥齿轮34，第二锥齿轮34的背面转动连接有固定座32，且固定座32的背面转动连接有与第二锥齿轮34同轴转动的同步带轮35，丝杆30的端部固定连接有另一个同步带轮35，且两个同步带轮35的外表面共同套设啮合连接有同步带36，丝杆30能够带动其所连接的同步带轮35的转动，从而通过同步带36带动另一个同步带轮35和第二锥齿轮34的转动，进而驱动第一锥齿轮33和搅拌轴25的转动，对搅拌桶23内的纸源浆料进行搅拌；

工作原理：首先将原料通过进料斗24加入搅拌桶23内，原料进入搅拌桶23混匀后经由喷头28向外喷出附于表面平整、光滑的基础上，随后经由第一带状运输机2的传输移动至干燥箱11进行干燥成膜，最后通过第二带状运输机4的传输通过切刀15裁切成型，整个纸源的成型实现了配合性十足的一体化操作，其中，每当伺服电机制动丝杆30转动带动安装盒27和其下方的喷头28将纸源喷涂在基础上时，丝杆30所连接的同步带轮35也会跟随转动，从而通过同步带36以及第一锥齿轮33和第二锥齿轮34的配合，使得搅拌桶23内的搅拌轴25进行旋转，对纸源的喷涂工作与搅拌同步实现，使得混匀后存放在搅拌桶23内的纸源不会轻易出现凝结固化，而干燥箱11内部的热风在对纸源进行干燥后，还能被抽风机14抽取至第一带状运输机2内部的加热辊7内，对后续刚经过涂覆的纸源和基础进行预烘干操作，既进一步利用了干燥箱11内的热风能源，还提高了整个烘干操作的效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。