本發(fā)明涉及一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，屬于藍(lán)寶石襯底片生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

藍(lán)寶石晶體具有優(yōu)良的光學(xué)性能、物理性能和穩(wěn)定的化學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于高亮度led襯底材料、各種光學(xué)元器件、掃描儀窗口材料。藍(lán)寶石襯底片由長(zhǎng)晶、掏棒、切片、退火、研磨、拋光等工序制得，加工過(guò)程中的清洗，特別是化學(xué)機(jī)械拋光后的清洗則是決定下道工序產(chǎn)品質(zhì)量的重要步驟和指標(biāo)，目前利用很多包括超聲波、兆聲波在內(nèi)的清洗方法和技術(shù)上，結(jié)合目前化學(xué)活性劑的加入，從而達(dá)到最佳的清洗效果。

藍(lán)寶石襯底片清洗主要分為堿洗和酸洗兩部分，現(xiàn)有的堿洗和酸洗兩部分是分開(kāi)的，所以藍(lán)寶石襯底片清洗需要采用周轉(zhuǎn)箱在堿洗和酸洗兩道工序間周轉(zhuǎn)，這種分開(kāi)的清洗方式不可避免的會(huì)引入外部臟污，從而影響晶片的潔凈度，一次成品率低，同時(shí)會(huì)大量清洗劑和水資源浪費(fèi)，特別是酸洗過(guò)程中，酸洗液由硫酸和過(guò)氧化氫組成，但過(guò)氧化氫容易分解，當(dāng)酸洗液中成分僅剩余硫酸時(shí)，清洗能力大大下降，造成生產(chǎn)周期和效率下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，可自動(dòng)化控制同機(jī)進(jìn)行堿洗和酸洗，避免周轉(zhuǎn)沾污，降低液耗，一次成品率高，利于提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，包括機(jī)殼和plc控制器，其中，所述機(jī)殼一側(cè)設(shè)有提升機(jī)構(gòu)，所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有若干槽體，由機(jī)殼一端至另一端，若干槽體依次為上料槽、第一清洗槽、第一堿洗槽、第一溢流槽、第二堿洗槽、第一噴淋槽、第二溢流槽、酸洗槽、第二噴淋槽、第二清洗槽和下料槽，所述酸洗槽連接有硫酸儲(chǔ)蓄槽和過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽，所述硫酸儲(chǔ)蓄槽和過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽與酸洗槽之間均設(shè)有補(bǔ)液泵；

所述硫酸儲(chǔ)蓄槽和過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽外分別設(shè)有第一液位控制器支架和第二液位控制器支架，所述第一液位控制器支架和第二液位控制器支架上設(shè)有若干液位傳感器，所述硫酸儲(chǔ)蓄槽連接有硫酸罐，所述過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽連接有過(guò)氧化氫罐，所述硫酸儲(chǔ)蓄槽與硫酸罐之間，過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽與過(guò)氧化氫罐之間均設(shè)有氣壓泵，所述補(bǔ)液泵、液位傳感器和氣壓泵均與plc控制器電連接。

上述一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，其中，所述提升機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)架、支臂、提升架和夾板，所述傳動(dòng)架上設(shè)有傳動(dòng)絲桿和絲桿電機(jī)，所述支臂底部與傳動(dòng)絲桿配合，所述提升架位于槽體頂部，且包括支撐架和套管，所述支撐架內(nèi)設(shè)有第一氣缸，所述第一氣缸底部與套管相連，所述夾板頂部與套管相連，且底部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有第一夾片和第二夾片，所述第二夾片上設(shè)有第二氣缸，所述第一夾片和第二夾片上均設(shè)有吊孔，所述第一氣缸和第二氣缸均與plc控制器電連接。

上述一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，其中，所述槽體內(nèi)設(shè)有槽盒，所述槽盒兩側(cè)設(shè)有限位板，所述限位板截面呈l形，且與槽體端面配合，所述槽盒邊緣設(shè)有若干凹口，所述槽盒內(nèi)設(shè)有載板和吊籃，所述載板兩端與限位板配合，表面設(shè)有凸塊，所述凸塊內(nèi)設(shè)有插孔，所述吊籃底部設(shè)有插頭，兩側(cè)設(shè)有吊耳，且內(nèi)部設(shè)有若干載片架，所述插頭與插孔配合，所述吊籃和載板表面均設(shè)有若干腰型孔。

上述一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，其中，所述上料槽、下料槽、第一堿洗槽、酸洗槽和提升機(jī)構(gòu)均有若干個(gè)。

上述一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，其中，所述第一堿洗槽、第二堿洗槽、第一溢流槽和第二溢流槽外均設(shè)有超聲振蕩器。

上述一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，其中，所述第一溢流槽和第二溢流槽外均設(shè)有溢流槽體。

上述一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，其中，所述第一液位控制器支架上若干液位傳感器的位置由頂部至底部依次為第一過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)、第一控制點(diǎn)和第一最低液位點(diǎn)，所述硫酸儲(chǔ)蓄槽、第一過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)、第一控制點(diǎn)和第一最低液位點(diǎn)的高度依次為h1、h2、h3和h4，h1：h2：h3：h4=9:8:6:1。

上述一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，其中，所述第二液位控制器支架上若干液位傳感器的位置由頂部至底部依次為第二過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)、第二控制點(diǎn)、第三控制點(diǎn)和第二最低液位點(diǎn)，所述過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽、第二過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)、第二控制點(diǎn)、第三控制點(diǎn)和第二最低液位點(diǎn)的高度依次為h5、h6、h7、h8和h9，h5：h6：h7：h8：h9=37:35:30:2:1。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，plc控制器自動(dòng)化操作省時(shí)省力，通過(guò)設(shè)置若干槽體，并將槽體依次設(shè)置為上料槽、第一清洗槽、第一堿洗槽、第一溢流槽、第二堿洗槽、第一噴淋槽、第二溢流槽、酸洗槽、第二噴淋槽、第二清洗槽和下料槽，直接以提升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石襯底片轉(zhuǎn)移從而實(shí)現(xiàn)堿洗和酸洗兩部分同機(jī)操作，避免因中轉(zhuǎn)而降低藍(lán)寶石襯底片的潔凈度，一次成品率高，又大大提高了作業(yè)的安全性，同時(shí)也提高了藍(lán)寶石襯底片清洗的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)液位傳感器設(shè)置定時(shí)定量向槽體自動(dòng)補(bǔ)充過(guò)氧化氫，避免酸洗過(guò)程中過(guò)氧化氫分解后僅剩余硫酸造成清洗能力大大降低的問(wèn)題，延長(zhǎng)了酸洗液壽命，使得酸洗液耗用量降低了4/5。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明槽體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明硫酸儲(chǔ)蓄槽結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明清洗能力檢測(cè)圖。

(圖中，機(jī)殼1和plc控制器2，提升機(jī)構(gòu)3，傳動(dòng)架4、支臂5、提升架6和夾板7，傳動(dòng)絲桿8和絲桿電機(jī)9，支撐架10和套管11，第一氣缸12，第一夾片13和第二夾片14,第二氣缸15，吊孔16，槽體17，槽盒18，限位板19，凹口20，載板21和吊籃22，凸塊23，插孔24，插頭25，吊耳26，載片架27，腰型孔28,上料槽29、第一清洗槽30、第一堿洗槽31、第一溢流槽32、第二堿洗槽33、第一噴淋槽34、第二溢流槽35、酸洗槽36、第二噴淋槽37、第二清洗槽38和下料槽39，超聲振蕩器40，溢流槽體41，硫酸儲(chǔ)蓄槽42和過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽43，補(bǔ)液泵44,第一液位控制器支架45和第二液位控制器支架46，液位傳感器47，第一過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)48、第一控制點(diǎn)49和第一最低液位點(diǎn)50，第二過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)51、第二控制點(diǎn)52、第三控制點(diǎn)53和第二最低液位點(diǎn)54，硫酸罐55，過(guò)氧化氫罐56，氣壓泵57)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。

一種高效自動(dòng)化藍(lán)寶石襯底片堿酸清洗一體機(jī)，包括機(jī)殼和plc控制器，其中，所述機(jī)殼一側(cè)設(shè)有提升機(jī)構(gòu)，所述提升機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)架、支臂、提升架和夾板，所述傳動(dòng)架上設(shè)有傳動(dòng)絲桿和絲桿電機(jī)，所述支臂底部與傳動(dòng)絲桿配合，所述提升架位于槽體頂部，且包括支撐架和套管，所述支撐架內(nèi)設(shè)有第一氣缸，所述第一氣缸底部與套管相連，所述夾板頂部與套管相連，且底部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有第一夾片和第二夾片，所述第二夾片上設(shè)有第二氣缸，所述第一夾片和第二夾片上均設(shè)有吊孔，所述第一氣缸和第二氣缸均與plc控制器電連接；

所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有若干槽體，所述槽體內(nèi)設(shè)有槽盒，所述槽盒兩側(cè)設(shè)有限位板，所述限位板截面呈l形，且與槽體端面配合，所述槽盒邊緣設(shè)有若干凹口，所述槽盒內(nèi)設(shè)有載板和吊籃，所述載板兩端與限位板配合，表面設(shè)有凸塊，所述凸塊內(nèi)設(shè)有插孔，所述吊籃底部設(shè)有插頭，兩側(cè)設(shè)有吊耳，且內(nèi)部設(shè)有若干載片架，所述插頭與插孔配合，所述吊耳與吊孔配合使用，所述吊籃和載板表面均設(shè)有若干腰型孔；

由機(jī)殼一端至另一端，若干槽體依次為上料槽、第一清洗槽、第一堿洗槽、第一溢流槽、第二堿洗槽、第一噴淋槽、第二溢流槽、酸洗槽、第二噴淋槽、第二清洗槽和下料槽，所述上料槽、下料槽、第一堿洗槽、酸洗槽和提升機(jī)構(gòu)均有兩個(gè)，所述第一堿洗槽、第二堿洗槽、第一溢流槽和第二溢流槽外均設(shè)有超聲振蕩器，所述第一溢流槽和第二溢流槽外均設(shè)有溢流槽體，所述酸洗槽連接有硫酸儲(chǔ)蓄槽和過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽，所述硫酸儲(chǔ)蓄槽和過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽與酸洗槽之間均設(shè)有補(bǔ)液泵；

所述硫酸儲(chǔ)蓄槽和過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽外分別設(shè)有第一液位控制器支架和第二液位控制器支架，所述第一液位控制器支架和第二液位控制器支架上設(shè)有若干液位傳感器，所述第一液位控制器支架上若干液位傳感器的位置由頂部至底部依次為第一過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)、第一控制點(diǎn)和第一最低液位點(diǎn)，所述硫酸儲(chǔ)蓄槽、第一過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)、第一控制點(diǎn)和第一最低液位點(diǎn)的高度依次為h1、h2、h3和h4，h1：h2：h3：h4=9:8:6:1；

所述第二液位控制器支架上若干液位傳感器的位置由頂部至底部依次為第二過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)、第二控制點(diǎn)、第三控制點(diǎn)和第二最低液位點(diǎn)，所述過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽、第二過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)、第二控制點(diǎn)、第三控制點(diǎn)和第二最低液位點(diǎn)的高度依次為h5、h6、h7、h8和h9，h5：h6：h7：h8：h9=37:35:30:2:1；

所述硫酸儲(chǔ)蓄槽連接有硫酸罐，所述過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽連接有過(guò)氧化氫罐，所述硫酸儲(chǔ)蓄槽與硫酸罐之間，過(guò)氧化氫儲(chǔ)蓄槽與過(guò)氧化氫罐之間均設(shè)有氣壓泵，所述補(bǔ)液泵、液位傳感器和氣壓泵均與plc控制器電連接。

本發(fā)明的工作方式為：

將藍(lán)寶石襯底片置于吊籃的載片架內(nèi)，通過(guò)plc控制器提升機(jī)構(gòu)的吊孔與吊耳配合，第二氣缸伸縮使夾片夾緊，第一氣缸伸縮帶動(dòng)套管升降，傳動(dòng)氣缸帶動(dòng)支臂整體移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吊籃在相鄰的槽體間轉(zhuǎn)移，并通過(guò)載板和吊籃的插頭與插孔配合精確定位，邊緣凹口利于減少?gòu)埩?，方便流體與污染物溢出，使從藍(lán)寶石襯底片上料槽，經(jīng)過(guò)第一清洗槽純水粗細(xì)，去除大顆粒污染物，在經(jīng)過(guò)若干堿洗槽超聲等作用粗洗去表面附著力較強(qiáng)的離子、原子型污染物，進(jìn)入第一溢流槽洗去表面附著的堿洗劑和堿洗后產(chǎn)生的顆粒污染物，并在第二堿洗槽精洗，再進(jìn)入第二溢流槽和噴淋槽去除表面附著堿洗劑，順次進(jìn)入酸洗槽酸洗、噴淋槽噴淋和清洗槽表面附著的酸洗劑，至下料槽清洗完成。

plc控制器依過(guò)滿(mǎn)點(diǎn)和最低液位點(diǎn)液位傳感器傳感，控制硫酸罐和過(guò)氧化氫罐的氣壓泵液位停止與補(bǔ)充，依據(jù)第一控制點(diǎn)、第二控制點(diǎn)、第三控制點(diǎn)分別控制補(bǔ)液泵對(duì)槽體內(nèi)進(jìn)行洗液補(bǔ)充。

酸洗槽內(nèi)酸洗液有過(guò)氧化氫和硫酸組成，按此裝置實(shí)現(xiàn)的新工藝操作方法較傳統(tǒng)操作：

由此可見(jiàn)，通過(guò)液位傳感器設(shè)置定時(shí)定量向槽體自動(dòng)補(bǔ)充過(guò)氧化氫，避免酸洗過(guò)程中過(guò)氧化氫分解后僅剩余硫酸造成清洗能力大大降低的問(wèn)題，延長(zhǎng)了酸洗液壽命，使得酸洗液耗用量降低了4/5。

對(duì)清洗后的藍(lán)寶石襯底片進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)附圖5,可見(jiàn)微粒（particle）=387＜3000、劃傷（scratch）=4、凹點(diǎn)（pit）=6、凸點(diǎn)（bump）=14、污點(diǎn)（stain）=0。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明可自動(dòng)化控制同機(jī)進(jìn)行堿洗和酸洗，避免周轉(zhuǎn)沾污，降低液耗，一次成品率高，利于提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。