一种石英晶片生产专用刻蚀设备及其使用方法与流程

本发明涉及石英晶片生产设备领域，具体为一种石英晶片生产专用刻蚀设备及其使用方法。

背景技术：

石英晶片在进行湿法刻蚀工艺处理时，首先将石英晶片放置在刻蚀溶液中，然后经过一段时间后，再将石英晶片放置在清洗液中进行清洗，这种方式一方面使得石英晶片在转移过程中增加工作人员的劳动强度，另一方面由于刻蚀溶液与石英晶片的接触时长难以控制，因此常会导致刻蚀深度难以控制，而且在刻蚀结束后，采用清洗液对石英晶片进行清洗时，混合废液难以回收处理，导致清洗液和刻蚀溶液的回收处理难度加大，鉴于此，我们提出一种石英晶片生产专用刻蚀设备及其使用方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种石英晶片生产专用刻蚀设备及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石英晶片生产专用刻蚀设备，包括立架，立架上设置有驱动机构和输送带，且驱动机构位于输送带上方，驱动机构的两侧均设置有连杆组件，且右侧的连杆组件连接刻蚀溶液输出机构、左侧的连杆组件连接清洗液输出机构，且清洗液输出机构与废液回收机构相连接，输送带通过链轮组件与驱动机构相连接，且输送带上等间隔固定有多个溶液池，且溶液池均可位于刻蚀溶液输出机构、清洗液输出机构的正下方。

优选的，驱动机构包括框架和定轴转动连接在立架上的齿轮，齿轮与驱动电机相连接，且齿轮通过链轮组件与输送带传动连接，齿轮位于框架的内侧，且框架的内侧上下侧边均固定有呈水平方向排列的齿牙一，齿轮上设置有齿牙二，且齿牙二的长度不大于齿轮周长的二分之一，齿牙二均可与两条所述齿牙一啮合连接。

优选的，连杆组件包括固定在立架上的导向套一和导向套二，导向套一内插接有水平横置的连杆一，且连杆一可在导向套一内滑动，导向套二内插接有水平横置的连杆三，且连杆三可在导向套二内滑动，连杆三的上端与对应的连杆一之间通过连杆二铰接，且连杆一和连杆三相互垂直。

优选的，两组所述连杆组件中的导向套一和导向套二对称式设置在齿轮的左右两侧，两个所述连杆一相对的一端分别固定连接与框架对应的一侧。

优选的，刻蚀溶液输出机构包括固定在右侧的连杆三下端的阀筒一以及固定在立架上的限位块，阀筒一下端开口，且阀筒一内部滑动连接有阀柱一，阀柱一上端与阀筒一的内部上壁之间通过弹簧一相连接，阀筒一的侧壁上部开设有滑槽，且滑槽的走向与阀筒一的轴线走向平行，阀柱一上固定有压杆，且压杆位于限位块的上方，并可与限位块抵扣接触。

优选的，刻蚀溶液输出机构还包括固定在立架上的刻蚀溶液箱，阀筒一的侧壁下部开设有通孔一，阀柱一可对通孔一进行封堵，且通孔一通过输水管一与刻蚀溶液箱的底部相连通，刻蚀溶液箱位置高度高于阀筒一的位置高度。

优选的，清洗液输出机构包括固定在左侧的连杆三下端的吊板，吊板的下表面固定有竖直向下的柱筒和阀筒二，柱筒和阀筒二的下端均为开口状，阀筒二的内部滑动连接有阀柱二，且阀柱二下端外露至阀筒二下端外部，阀柱二的上端与阀筒二的内部上壁之间通过弹簧二相连接，阀筒二的侧壁中部开设有通孔二，且通孔二通过连接管与柱筒相连通。

优选的，清洗液输出机构还包括固定在立架上的清洗液箱，清洗液箱位置高度高于阀筒二的位置高度，阀筒二的侧壁中部开设有通孔三，阀柱二可对通孔二和通孔三进行封堵，通孔三的通过输水管二与清洗液箱的底部相连通，阀柱二的中部设置有通道一，且通道一可使通孔一和通孔二连通，。

优选的，废液回收机构包括废液箱、固定在立架上的水泵和固定在阀筒二内壁上部的按压开关，且按压开关与水泵电连接，阀柱二可与按压开关抵扣接触，阀筒二的侧壁下部开设有通孔四，阀柱二可对通孔四进行封堵，水泵通过吸水管分别连通通孔四和废液箱，阀柱二的下端开设有通道二，且通道二的上端可与通孔四相连通，通道二的下端口侧壁开设有u形的缺口，且缺口的开口向下。

本发明还提供了一种石英晶片生产专用刻蚀设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：通过驱动机构带动输送带匀速输送石英晶片，驱动机构通过两侧的连杆组件带动刻蚀溶液输出机构和清洗液输出机构一上一下间歇式运动；

步骤二：通过刻蚀溶液输出机构对位于刻蚀溶液输出机构下方的溶液池内部输出刻蚀溶液；

步骤三：通过清洗液输出机构对位于清洗液输出机构下方的溶液池内部输出清洗液，同时利用废液回收机构对清洗后的废液进行回收。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过驱动机构带动输送带匀速输送石英晶片，使得刻蚀时间容易控制，有助于提高石英晶片的刻蚀质量，并通过两侧的连杆组件间隔式的对石英晶片进行输出刻蚀溶液，实现自动注入刻蚀溶液，无需人工操作，省时省力，并且刻蚀溶液的输出量均匀可控，实现自动封堵，然后通过对刻蚀后的石英晶片进行清洗，在对刻蚀后的石英晶片清洗的同时对废液进行回收，提高清洗效果和回收废液的效率。

附图说明

图1为本发明的总装截面结构示意图一；

图2为本发明的总装截面结构示意图二；

图3为本发明中的驱动部结构示意图；

图4为本发明中的刻蚀溶液输出机构结构示意图；

图5为本发明中的清洗液输出机构结构示意图；

图6为本发明中的阀筒二轴截面结构示意图。

图中：1-立架；2-连杆组件；3-刻蚀溶液输出机构；4-清洗液输出机构；5-输送带；6-溶液池；7-清洗液箱；8-水泵；9-吸水管；10-废液箱；11-框架；111-齿牙一；12-齿轮；121-齿牙二；13-链轮组件；14-连杆一；15-导向套一；16-连杆二；17-连杆三；18-导向套二；19-输水管二；20-刻蚀溶液箱；21-输水管一；22-限位块；23-阀筒一；24-阀柱一；25-滑槽；26-压杆；27-弹簧一；28-通孔一；29-吊板；30-柱筒；31-阀筒二；32-连接管；33-阀柱二；34-弹簧二；35-按压开关；36-通道一；37-通道二；38-缺口；39-通孔二；40-通孔三；41-通孔四。

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，本领域普通技术工作人员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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种石英晶片生产专用刻蚀设备，包括立架1，立架1上设置有驱动机构和输送带5，且驱动机构位于输送带5上方，驱动机构的两侧均设置有连杆组件2，且右侧的连杆组件2连接刻蚀溶液输出机构3、左侧的连杆组件2连接清洗液输出机构4，其中驱动机构左右两侧的连杆组件2结构相同，且清洗液输出机构4与废液回收机构相连接，输送带5通过链轮组件13与驱动机构相连接，且输送带5上等间隔固定有多个溶液池6，且溶液池6均可位于刻蚀溶液输出机构3、清洗液输出机构4的正下方。

本实施例中，驱动机构包括框架11和定轴转动连接在立架1上的齿轮12，齿轮12与驱动电机相连接，且齿轮12通过链轮组件13与输送带5传动连接，即齿轮12通过链轮组件13能够驱动输送带5运行，链轮组件13由两个链轮和链条组成，其中一个链轮和齿轮12同轴固定在驱动电机的输出轴上，齿轮12位于框架11的内侧，且框架11的内侧上下侧边均固定有呈水平方向排列的齿牙一111，齿轮12上设置有齿牙二121，且齿牙二121的长度不大于齿轮12周长的二分之一，齿牙二121均可与两条所述齿牙一111啮合连接。

本实施例中，连杆组件2包括固定在立架1上的导向套一15和导向套二18，导向套一15内插接有水平横置的连杆一14，且连杆一14可在导向套一15内滑动，导向套二18内插接有水平横置的连杆三17，且连杆三17可在导向套二18内滑动，连杆三17的上端与对应的连杆一14之间通过连杆二16铰接，且连杆一14和连杆三17相互垂直。

本实施例中，两组所述连杆组件2中的导向套一15和导向套二18对称式设置在齿轮12的左右两侧，两个所述连杆一14相对的一端分别固定连接与框架11对应的一侧。

本实施例中，刻蚀溶液输出机构3包括固定在右侧的连杆三17下端的阀筒一23以及固定在立架1上的限位块22，阀筒一23下端开口，且阀筒一23内部滑动连接有阀柱一24，阀柱一24上端与阀筒一23的内部上壁之间通过弹簧一27相连接，阀筒一23的侧壁上部开设有滑槽25，且滑槽25的走向与阀筒一23的轴线走向平行，阀柱一24上固定有压杆26，且压杆26位于限位块22的上方，并可与限位块22抵扣接触。

本实施例中，刻蚀溶液输出机构3还包括固定在立架1上的刻蚀溶液箱20，阀筒一23的侧壁下部开设有通孔一28，阀柱一24可对通孔一28进行封堵，且通孔一28通过输水管一21与刻蚀溶液箱20的底部相连通，刻蚀溶液箱20位置高度高于阀筒一23的位置高度。

本实施例中，清洗液输出机构4包括固定在左侧的连杆三17下端的吊板29，吊板29的下表面固定有竖直向下的柱筒30和阀筒二31，柱筒30和阀筒二31的下端均为开口状，阀筒二31的内部滑动连接有阀柱二33，且阀柱二33下端外露至阀筒二31下端外部，阀柱二33的上端与阀筒二31的内部上壁之间通过弹簧二34相连接，阀筒二31的侧壁中部开设有通孔二39，且通孔二39通过连接管32与柱筒30相连通。

本实施例中，清洗液输出机构4还包括固定在立架1上的清洗液箱7，清洗液箱7位置高度高于阀筒二31的位置高度，阀筒二31的侧壁中部开设有通孔三40，阀柱二33可对通孔二39和通孔三40进行封堵，通孔三40的通过输水管二19与清洗液箱7的底部相连通，阀柱二33的中部设置有通道一36，且通道一36可使通孔一39和通孔二40连通，。

本实施例中，废液回收机构包括废液箱10、固定在立架1上的水泵8和固定在阀筒二31内壁上部的按压开关35，且按压开关35与水泵8电连接，阀柱二33可与按压开关35抵扣接触，阀筒二31的侧壁下部开设有通孔四41，阀柱二33可对通孔四41进行封堵，水泵8通过吸水管9分别连通通孔四41和废液箱10，阀柱二33的下端开设有通道二37，且通道二37的上端可与通孔四41相连通，通道二37的下端口侧壁开设有u形的缺口38，且缺口38的开口向下，输水管一21、输水管二19和吸水管9均采用柔性软管，避免因阀筒一23、阀筒二31的上下对输水管一21、输水管二19和吸水管9产生拉扯损伤。

另外，本申请还提供了与上述设备匹配的使用方法，本发明的使用方法和优点：该种石英晶片生产专用刻蚀设备在进行石英晶片的刻蚀处理时，工作流程包括以下步骤：

步骤一：启动驱动电机，驱动电机通过链轮组件13带动输送带5运行，本实施例中输送带5逆时针运行，即输送带5上部的溶液池6从右向左运行，将待刻蚀的石英晶片放置在输送带5上部右端的溶液池6内，输送带5上部的溶液池6随着输送带5从右向左运动，在驱动电机带动输送带5运行的同时，驱动电机带动齿轮12转动，本实施例中齿轮12逆时针转动，当齿轮12上的齿牙二121与框架11内侧下方的齿条一111啮合时，齿轮12带动框架11向右运动，框架11的右移同步带动两个连杆一14右移，框架11右侧的连杆一14右移时通过对应的连杆二16推动右侧的连杆三17向下运动，从而通过右侧连杆三17带动刻蚀溶液输出机构3下移并向位于刻蚀溶液输出机构3下方的溶液池6内部输出刻蚀溶液，利用刻蚀溶液中的氢氟酸例子与石英组成成分氧化硅产生化学反应，从而实现对石英晶片的刻蚀，得到符合要求的石英晶片；

左侧的连杆一14右移的同时，通过对应的连杆二16拉动左侧的连杆三17向上运动，从而通过左侧的连杆三17带动清洗液输出机构4上移，并停止向位于清洗液输出机构4下方的溶液池6内部输出清洗液，即完成对刻蚀后的石英晶片清洗，同时废液回收机构完成对对应的溶液池6内部的废液回收；

当齿轮12上的齿牙二121与框架11内侧上方的齿条一111啮合时，齿轮12带动框架11向左运动，框架11的左移同步带动两个连杆一14左移，框架11右侧的连杆一14左移时通过对应的连杆二16拉动右侧的连杆三17向上运动，从而通过右侧连杆三17带动刻蚀溶液输出机构3上移并停止向位于刻蚀溶液输出机构3下方的溶液池6内部输出刻蚀溶液，避免刻蚀溶液输出过多，造成对石英晶片过度刻蚀；

左侧的连杆一14左移的同时，通过对应的连杆二16推动左侧的连杆三17向下运动，从而通过左侧的连杆三17带动清洗液输出机构4下移，并开始向位于清洗液输出机构4下方的溶液池6内部输出清洗液，对刻蚀后的石英晶片进行清洗，同时废液回收机构开始对对应的溶液池6内部清洗的废液进行回收，实现清洗和废液回收同时进行，降低废液回收难度，便于对石英晶片清洁，而且由于输送带5的运行为匀速行驶，由刻蚀溶液输出机构3的正下方移动至清洗液输出机构4的正下方时间均匀，容易控制，有助于提高石英晶片的刻蚀质量；

步骤二：在右侧的连杆三17带动阀筒一23下移的同时，同步带动阀柱一24和阀柱一24上的压杆26下移，当压杆26与限位块22接触后，停止下移，即阀柱一24随同压杆26停止下移，随着阀筒一23的继续下移阀柱一24在阀筒一23内相对向上移动，并压缩弹簧一27，使得弹簧一27获得一个恢复力，同时在阀柱一24相对阀筒一23上移的同时与通孔一28错位，解除对通孔一28的封堵，使得通孔一28处于打开状态，从而使得刻蚀溶液箱20内部的刻蚀溶液经过输水管一21、通孔一28进入阀筒一23内部，并注入到此时正好位于阀筒一23正下方的溶液池6内部，对溶液池6内部的石英晶片进行刻蚀处理，而且实现自动注入刻蚀溶液，无需人工操作，省时省力；

在右侧的连杆三17带动阀筒一23上移的同时，同步带动阀柱一24和阀柱一24上的压杆26上移，阀筒一23的上移使得阀柱一24相对阀筒一23下移，使得弹簧27伸长复位，并且阀柱一24在相对阀筒一23下移的同时，对通孔一28进行封堵，使得刻蚀溶液箱20内部的刻蚀溶液停止输出，从而确保对每一个溶液池6内部的刻蚀溶液的输出量均匀可控，并且实现自动封堵，无需人工操作，省时省力；

步骤三：当右侧的连杆三17带动阀筒一23上移的同时，左侧的连杆三17带动吊板29以及吊板29下表面的阀筒二31和柱筒30同步下移，在阀筒二31下移的同时，同步带动阀柱二33下移，当阀柱二33与此时正好位于阀筒二31正下方的溶液池6底部接触后，随着阀筒二31的继续下移，阀柱二33相对阀筒二31上移，并压缩弹簧二34，使得弹簧二34获得一个恢复力，同时阀柱二33上的通道一36相对阀筒一31上移，并连通通孔二39和通孔三40，使得清洗液箱7内部的清洗液依次经过输水管二9、通孔三40、通道一36、通孔二39、连接管32进入柱筒30内部，并由柱筒30注入对应的溶液池6内部对刻蚀后的石英晶片进行冲洗，在通孔二39和通孔三40连通的同时阀柱二33与按压开关35抵扣接触，使得水泵8通电工作，同时通道二37和通孔四41连通，水泵8将溶液池6内的废液从通道二37的下端经过通道二37和通孔四41，并由吸水管9输送至废液箱10内，实现对冲洗后的废液进行回收，通道二37下端口处的缺口便于将溶液池6底部的废液抽吸至废液箱10内，提高废液回收效率，实现自动注入清洗液，无需人工操作，省时省力，而且实现在对刻蚀后的石英晶片冲洗的同时对废液进行回收，提高清洗效果和回收废液的效率；

当右侧的连杆三17带动阀筒一23下移的同时，左侧的连杆三17带动吊板29以及吊板29下表面的阀筒二31和柱筒30同步上移，在阀筒二31上移的同时，使得阀柱二33相对阀筒二31下移，并且对弹簧二34压力逐渐减小，使得弹簧二34伸长复位，在阀柱二33相对阀筒二31下移的同时，通道一36相对阀筒一31下移，并与通孔二39和通孔三40错位，从而使得阀柱二33对通孔二39和通孔三40，使得清洗液箱7内部的清洗液不能够进入柱筒30内部，停止对对应的溶液池6内部的石英晶片进行冲洗，并且在通孔二39和通孔三40封堵的同时，阀柱二33与按压开关35远离，使得水泵8断电，同时通道二37和通孔四41错位，即阀柱二33对通孔四41进行封堵，完成对石英晶片冲洗和废液的回收，并且实现自动封堵，无需人工操作，省时省力；

本实施例中，在齿轮12的齿牙二121与框架11内部上侧的齿牙一111啮合的过程中，框架11带动两个连杆一14同时向左运动，此时刻蚀溶液输出机构3上移，停止输出刻蚀溶液，清洗液输出机构4下移，并对其下方的溶液池6中的石英晶片进行冲洗，并且在强调下该过程中对于8的运转时间，在12带动11左移过程中，能够让清洗液输出机构3对刻蚀后的石英晶片有一段时间的冲洗，以及同时让水泵8有一段时间去吸收溶液池6中的废液，当齿轮12的齿牙二121开始与框架11内部下侧的齿牙一111啮合时，框架11带动两个连杆一14同时向右运动，此时清洗液输出机构4上移停止对溶液池6进行清洗，以及同时完成对废的回收，水泵8断电停止工作，同时刻蚀溶液输出机构3下移，向其下方输送带5输送的溶液池6内部输出刻蚀溶液，并利用刻蚀溶液对溶液池6中的石英晶片进行刻蚀，从而形成一个循环。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。