专利名称：吹气腐蚀机及腐蚀、清洗方法
技术领域：
本发明 涉及的是一种吹气腐蚀机及腐蚀、清洗方法，适用于石英晶片加工的化学 腐蚀工序。具体涉及该工序的装置设计、制造；加工方法设计；加工流程设计等。属于压电 石英晶体制造技术领域。
背景技术：
目前，石英晶片加工制造业内采用传统的摇篮式腐蚀机。该机器在生产加工过程 中，不能使晶片完全有效的游离，极易造成晶片腐蚀痕不良，使产品报废。受此缺陷的限制， 极大地制约了该工序产能的提升，和造成产品质量的波动。
发明内容
本发明旨在克服现有的摇篮式腐蚀机所存在的加工过程中晶片不能有效分散游 离；产能受限(Max :2000pCS/瓶)；极易造成晶片腐蚀痕不良等技术缺陷。提出一种吹气腐 蚀机及腐蚀、清洗方法。本设备不仅使得石英晶片在腐蚀加工过程中晶片能处于游离状态， 解决晶片腐蚀痕不良的致命伤，而且还有效提升单瓶产能(Max :5000pcs/瓶)。本发明的技术解决方案吹气腐蚀机的结构包括PVC板箱体、电气控制柜、不锈钢 方管支架、控制器、废液溢水槽、排污口、抽风机孔、PPR给水管，其中电气控制柜设置在PVC 板箱体的两侧，不锈钢方管支架在PVC板箱体的下方，控制装置设在电气控制柜内，废液溢 水槽与PVC板箱体是一体的，在PVC板箱体底部设排污口，抽风机孔开在PVC板箱体的上 方，在PVC板箱体的背面设Pra水管，PVC板箱体内安装腐蚀溶液槽、纯净水槽、热水槽。吹气腐蚀机的腐蚀和清洗方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤1)加热，热水槽、腐蚀溶液槽、纯净水槽通过温控仪控制加热子加热，热水槽 中的水温控制在90-100°C，腐蚀溶液槽的水温控制在65-70°C，纯净水槽的水温控制在 65-70°C，使绕在热水槽中的盘管筒上的进气管中的压缩空气升温，该压缩空气的气压为 0. 5MPa ；2)腐蚀，打开进气阀控制器，压缩空气通过气体流量计，控制压缩空气流量为 lOL/min，使压缩空气到达腐蚀溶液槽中的A气室，使安装在气室中吹气瓶内的晶片在腐蚀 液中进行翻滚，消除叠片现象，使晶片以小的频率散差达到设计频率，设定计时器的计时时 间；3)初步清洗，当计时器计时完成并报警后，首先关闭进气阀控制器，然后从腐蚀溶 液槽中取出吹气瓶的同时吹气瓶中的腐蚀溶液从溶液交换孔和气瓶的加盖蒙网流出，吹气 瓶安装在纯净水槽中的B气室中，打开进水阀控制器控制进水阀，使纯净水对吹气瓶中的 晶片进行初步清洗，清洗时间由计时器计时控制，纯净水槽中的废酸、水从溢水孔溢出；4)排污，热水槽、腐蚀溶液槽、纯净水槽在加热时产生的水蒸汽、酸汽通过抽风机 孔排出，清洗过程中产生的废液通过废液溢水槽和排污口排出；5)收集晶片，关闭进水阀控制器，将出吹气瓶从纯净水槽中取出，再吹气瓶中的晶片倒出。本发明的有益效果在腐蚀作业和清洗作业时，由于是压缩空气经流量控制，所以 晶片翻腾的分散游离，不会产生叠片贴合，不会产生腐蚀痕不良品；由于腐蚀瓶与气室是快 速螺纹连接，安装和拆卸操作便捷；单瓶装片量达5000PCS，比摇篮提高3000PCS，产能，效 率高；结构简单，无须伺服电机控制；
附图1是吹气腐蚀机机体的主视结构示意图。附图2是附图1的左侧视结构示意图。附图3是附图1的后视结构示意图。附图4是吹气腐蚀机内部结构示意图。附图中的1是PVC板箱体、2是电气控制柜、3是不锈钢方管支架、4是控制装置、5 是废液溢水槽、6是废酸出口、7是排污口、8是抽风机孔、9是PI3R给水管，9’是吹气腐蚀机 机体、10是吹气瓶、11是溢水孔、12是腐蚀溶液槽、13是纯净水槽、14是热水槽、15是进气 管、16是进气阀、17是进水阀、18是进水管、19是盘管筒、20是腐蚀溶液槽中的A气室、21 是溶液交换孔、22是纯净水槽中的B气室、23是温控仪、24是计时器、25是进气阀控制器、 26是进水阀控制器、27是气体流量计、28是气瓶的加盖蒙网。
具体实施例方式对照附图1-3，其结构是包括PVC板箱体1、电气控制柜2、不锈钢方管支架3、控制 器4、废液溢水槽5、排污口 7、抽风机孔8、PI5R给水管9，其中电气控制柜2设置在PVC板箱 体1的两侧，不锈钢方管支架3在PVC板箱体1的下方，用以支撑PVC板箱体1，控制装置4 设在电气控制柜2内，废液溢水槽5与PVC板箱体1是一体的，在PVC板箱体1底部设排污 口 7，抽风机孔8开在PVC板箱体1的上方，在PVC板箱体1的背面设Pra水管9。PVC板箱 体1内安装蚀溶液槽、纯净水槽、热水槽。对照附图4，其内部结构是包括腐蚀溶液槽12、纯净水槽13、热水槽14，其中热水 槽14中的盘管筒19上绕有进气管15，进气管15的一端与进气阀16相接，进气管15的另一端与固定在腐蚀溶液槽12中的A气室20相接，净水机终端通过 进水阀17与进水管18 —端连接，进水管18的另一端与固定在纯净水槽13中的B气室22 相连，纯净水槽13的侧壁上开有溢水孔11，气瓶的加盖蒙网28安装在吹气瓶10的底部， 加设气瓶的加盖蒙网28，防止晶片的遗漏并保证热压缩空气通过，吹气瓶10与腐蚀溶液槽 12中的A气室20通过快速密封螺纹连接，吹气瓶10上开有溶液交换孔21。电气控制柜2 内的控制装置4包括温控仪23、计时器24、进气阀控制器25、进水阀控制器26、气体流量计 27 (均属现有技术)，其中温控仪23与热水槽14、腐蚀溶液槽12、纯净水槽13连接；进水阀 控制器26与进气阀17连接；进气阀控制器25接气体流量计27，计时器24和进气阀16连 接。控制装置4是监控整个腐蚀和清洗的作业过程。具体控制方法如下，(1)温控仪23控制腐蚀溶液槽12、纯净水槽13和热水槽14内的温度。(2)计时器24控制吹气瓶10内的晶片腐蚀时间。
(3)进气阀控制器25控制进气阀16的开合。(4)进水阀控制器26控制进水阀24的开合。(5)气体 流量计27控制进入吹气瓶10的气体流量的大小调节。吹气腐蚀机的腐蚀和清洗的工艺流程1)加热，热水槽14、腐蚀溶液槽12、纯净水槽13通过温控仪23控制加热子加热， 热水槽14中的水温控制在90-100°C，腐蚀溶液槽12的水温控制在65-70°C，纯净水槽13 的水温控制在65-70°C，使绕在热水槽14中的盘管筒19上的进气管中的压缩空气升温，该 压缩空气的气压为0. 5MPa；2)腐蚀，打开进气阀控制器25，压缩空气通过气体流量计27，控制压缩空气流量 为lOL/min，使压缩空气到达腐蚀溶液槽12中的A气室20，使安装在气室中吹气瓶10内的 晶片在腐蚀液中进行翻滚，消除叠片现象(即片与片之间贴在一起所遮盖的地方不能和氟 化氢铵良好的反应，造成各晶片的腐蚀频率的上升幅度不一致的现象)，使晶片以小的频率 散差达到设计频率。设定计时器24的计时时间；3)初步清洗，当计时器24计时完成并报警后，首先关闭进气阀控制器25，然后从 腐蚀溶液槽12中取出吹气瓶10的同时吹气瓶10中的腐蚀溶液从溶液交换孔21和气瓶的 加盖蒙网28流出，吹气瓶10安装在纯净水槽13中的B气室22中，打开进水阀控制器26 控制进水阀17，使纯净水对吹气瓶10中的晶片进行初步清洗，清洗时间由计时器24计时控 制，纯净水槽13中的废酸、水从溢水孔11溢出；隔4)排污，热水槽14、腐蚀溶液槽12、纯净水槽13在加热时产生的水蒸汽、酸汽通过 抽风机孔8排出，清洗过程中产生的废液通过废液溢水槽5和排污口 7排出；5)收集晶片，关闭进水阀控制器26，将出吹气瓶10从纯净水槽13中取出，再吹气 瓶10中的晶片倒出。
权利要求
吹气腐蚀机，其特征是包括PVC板箱体、电气控制柜、不锈钢方管支架、控制器、废液溢水槽、排污口、抽风机孔、PPR给水管，其中电气控制柜设置在PVC板箱体的两侧，不锈钢方管支架在PVC板箱体的下方，控制装置设在电气控制柜内，废液溢水槽与PVC板箱体是一体的，在PVC板箱体底部设排污口，抽风机孔开在PVC板箱体的上方，在PVC板箱体的背面设PPR水管，PVC板箱体内安装腐蚀溶液槽、纯净水槽、热水槽。
2.根据权利要求1所述的吹气腐蚀机，其特征是PVC板箱体内的热水槽中的盘管筒上 绕有进气管，进气管的一端与进气阀相接，进气管的另一端与固定在腐蚀溶液槽中的A气 室相接，净水机终端通过进水阀与进水管一端连接，进水管的另一端与固定在纯净水槽中 的B气室相连，纯净水槽的侧壁上开有溢水孔，气瓶的加盖蒙网安装在吹气瓶的底部，加设 气瓶的加盖蒙网，防止晶片的遗漏并保证热压缩空气通过，吹气瓶与腐蚀溶液槽中的A气 室通过快速密封螺纹连接，吹气瓶上开有溶液交换孔。
3.根据权利要求1所述的吹气腐蚀机，其特征是电气控制柜内的控制装置包括温控 仪、计时器、进气阀控制器、进水阀控制器、气体流量计，其中温控仪与热水槽、腐蚀溶液槽、 纯净水槽连接；进水阀控制器与进气阀连接；进气阀控制器接气体流量计，计时器和进气 阀连接。
4.吹气腐蚀机的腐蚀和清洗的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤1)加热，热水槽、腐蚀溶液槽、纯净水槽通过温控仪控制加热子加热，热水槽中的水温 控制在90-100°C，腐蚀溶液槽的水温控制在65-70°C，纯净水槽的水温控制在65_70°C，使 绕在热水槽中的盘管筒上的进气管中的压缩空气升温，该压缩空气的气压为0. 5MPa ；2)腐蚀，打开进气阀控制器，压缩空气通过气体流量计，控制压缩空气流量为IOL/ min，使压缩空气到达腐蚀溶液槽中的A气室，使安装在气室中吹气瓶内的晶片在腐蚀液中 进行翻滚，消除叠片现象，使晶片以小的频率散差达到设计频率，设定计时器的计时时间；3)初步清洗，当计时器计时完成并报警后，首先关闭进气阀控制器，然后从腐蚀溶液槽 中取出吹气瓶的同时吹气瓶中的腐蚀溶液从溶液交换孔和气瓶的加盖蒙网流出，吹气瓶安 装在纯净水槽中的B气室中，打开进水阀控制器控制进水阀，使纯净水对吹气瓶中的晶片 进行初步清洗，清洗时间由计时器计时控制，纯净水槽中的废酸、水从溢水孔溢出；4)排污，热水槽、腐蚀溶液槽、纯净水槽在加热时产生的水蒸汽、酸汽通过抽风机孔排 出，清洗过程中产生的废液通过废液溢水槽和排污口排出；5)收集晶片，关闭进水阀控制器，将出吹气瓶从纯净水槽中取出，再吹气瓶中的晶片倒出ο
全文摘要
本发明是一种吹气腐蚀机及腐蚀、清洗方法，其特征是进气阀与进气管相连，进气管的一端与盘管筒相接，另一端与A气室连接；加工时将晶片置于吹气瓶底部，并加设加盖蒙网，吹气瓶安装在A气室上，吹气瓶与腐蚀溶液槽中的A气室通过快速密封螺纹连接；净水机终端通过进水阀与进水管一端连接，进水管的另一端与B气室相连，废水管接纯净水槽上的溢水孔，水蒸气管接抽风孔，监控系统设置在控制柜上。优点在腐蚀作业和清洗作业时，压缩空气经流量控制，晶片翻腾的分散游离不会产生叠片贴合和腐蚀痕不良品；腐蚀瓶与气室是快速螺纹连接，安装和拆卸操作便捷；单瓶装片量比摇篮提高3000pcs，产能效率高；结构简单，无须伺服电机控制。
文档编号C30B33/10GK101886263SQ20101022663
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者孟为民, 张骏, 詹军, 高军 申请人:菲特晶(南京)电子有限公司