用于清洗抛光垫的超声波清洗器的制作方法

文档序号:15372492发布日期:2018-09-07 23:04阅读:180来源:国知局

本实用新型涉及一种抛光垫清洗设备,尤其涉及一种用于清洗抛光垫的超声波清洗器。



背景技术:

目前,化学机械抛光(CMP)广泛应用于衬底晶片和多层布线的层间平坦化加工中,同时现在很多光学加工中也使用了化学机械抛光的工艺。抛光垫是化学机械抛光系统的重要组成部分,其表面具有微孔结构,具有贮存抛光液并把抛光液均匀运送到工件的整个加工区域等作用。每一次抛光完成后都要对抛光垫进行清洗,否则存储在抛光垫上的残余抛光粉硬化后会对抛光垫的使用寿命和抛光效果产生很不良的影响。

抛光垫的传统清洗方式是:利用抛光垫毛刷盘进行抛光垫清洗,比如在半导体里领域;或者用手持式毛刷进行抛光垫清洗,比如在光学加工领域。这两种传统清洗方式的本质都是用毛刷进行抛光垫清洗,其缺点如下:

1、由于刷毛之间有间隔,刷毛长度固定且变形不易,所以用毛刷对表面具有微气孔结构的抛光垫进行清洗是不彻底的;

2、同时毛刷直接和抛光垫接触,容易对抛光垫表面造成损伤;

3、人工清洗,费时费力,效率不高。



技术实现要素:

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种不会损伤抛光垫、清洗彻底、效率高的用于清洗抛光垫的超声波清洗器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:

一种用于清洗抛光垫的超声波清洗器,包括超声波发生器、超声波换能器和清洗桶,所述超声波发生器置于所述清洗桶外,所述超声波换能器安装于所述清洗桶内并通过电缆与所述超声波发生器连接,所述超声波换能器的机械振动盘置于所述清洗桶内的底部,所述清洗桶上设有进水管和出水管,所述清洗桶内的水能够进入所述机械振动盘的下方。

上述设备中,超声波发生器又称超声波驱动电源、电子箱、超声波控制器,是大功率超声系统的重要组成部分,超声波发生器的作用是把市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号,驱动超声波换能器工作;超声波换能器的功能是将从超声波发生器输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去,而自身消耗很少的一部分功率,超声波换能器一般由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成,压电陶瓷圆盘采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成,Cymbal阵列接收器由8~16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成,上述超声波换能器的机械振动盘即为压电陶瓷圆盘;超声波发生器和超声波换能器共同组成机械振动波的产生装置,使机械振动盘下方的水产生高频振动,实现对抛光垫的高效清洗;清洗桶用于安装超声波换能器,同时通过进水管和出水管实现引水、排水以达到清除抛光粉的功能。

为了实现机械振动盘的高度可调从而调节机械振动盘与抛光垫之间的距离以根据抛光垫状态实现最佳的清洗效果,所述用于清洗抛光垫的超声波清洗器还包括高度调节环,所述高度调节环的内壁设有内螺纹,所述清洗桶的下部外壁设有外螺纹,所述高度调节环套装于所述清洗桶的下部外并通过螺纹连接。这种结构使高度调节环的底部可以低于清洗桶的底部而起到支撑作用,从而实现机械振动盘与抛光垫即高度调节环底部之间的距离可调的目的(说明,使用时,清洗桶和高度调节环置于抛光垫的上方并可以移动,或者也可以移动抛光垫,以实现抛光垫的清洗)。

作为优选,所述机械振动盘包括相互一体成型的中部圆盘和外部圆环,所述中部圆盘的下表面高于所述外部圆环的下表面。这样使中部圆盘的下方存在一个圆柱形空间,该空间内有水并被高频振动,实现对抛光垫的高效清洗。

作为优选,所述外部圆环与所述清洗桶的内壁密封连接,所述中部圆盘和所述外部圆环之间的连接位置设有多个过水孔,所述进水管位于所述外部圆环的上方且靠近所述外部圆环,所述出水管位于所述清洗桶的上部。这种结构使中部圆盘的下方空间相对密封,从显著提升抛光垫的清洗效果。

为了在使用时便于移动清洗桶,所述清洗桶的外壁上部设有手柄。

本实用新型的有益效果在于:

本实用新型将超声波清洗技术代替毛刷应用在抛光垫清洗当中,其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击波,很容易将具有微孔结构的抛光垫清洗干净,清洗效果好,清洗效率高,不须人手接触抛光液,安全可靠,对深孔、细缝处亦能清洗干净,不仅能对抛光垫进行机械化的高效清洗且不会对抛光垫表面造成机械损伤,对保证抛光垫的抛光效果稳定非常有好处,而且能对类似抛光垫具有微孔表面的工件进行清洗;通过在清洗桶下部安装高度调节环,可以调整机械振动盘和抛光垫之间的距离,可根据抛光垫的状态进行调整,以达到最佳的清洗效果。

附图说明

图1是本实用新型所述用于清洗抛光垫的超声波清洗器的结构示意图,其中清洗桶的下部为局剖结构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明:

如图1所示,本实用新型所述用于清洗抛光垫的超声波清洗器包括超声波发生器3、超声波换能器6、清洗桶5和高度调节环9,超声波发生器3置于清洗桶5外,超声波换能器6安装于清洗桶5内并通过电缆2与超声波发生器3连接,超声波换能器6的机械振动盘7置于清洗桶5内的底部,机械振动盘7包括相互一体成型的中部圆盘71和外部圆环72,中部圆盘71的下表面高于外部圆环72的下表面,外部圆环72与清洗桶5的内壁密封连接,中部圆盘71和外部圆环72之间的连接位置设有多个过水孔10,中部圆盘71的下方形成一个圆柱形空间11,清洗桶5上设有进水管8和出水管1,进水管8位于外部圆环72和高度调节环9的上方且靠近外部圆环72,出水管1位于清洗桶5的上部,清洗桶5内的水能够进入机械振动盘7的下方并主要集中在中部圆盘71下方的圆柱形空间11内,高度调节环9的内壁设有内螺纹,清洗桶5的下部外壁设有外螺纹,高度调节环9套装于清洗桶5的下部外并通过螺纹连接,清洗桶5的外壁上部设有手柄4。

如图1所示,使用时,超声波发生器3置于放置抛光垫(图中未示)的台面外,将清洗桶5和高度调节环9置于抛光垫的上面,根据实际需要使清洗桶5的底部与抛光垫接触(这种情况下机械振动盘7与抛光垫之间的距离最小),或者使高度调节环9的底部与抛光垫接触(这种情况下机械振动盘7与抛光垫之间的距离变大且可以通过旋转高度调节环9调整该距离),作为超声介质的水从进水管8进入清洗桶5后分为两路,一路水到出水管1,另一路水通过靠近进水管8的过水孔10进入到中部圆盘71下方的圆柱形空间11内,然后启动超声波发生器3,超声波换能器6将超声波发生器3的超声频率电信号转变为同频率的机械振动转到机械振动盘7上,然后再通过被高频振动的水对抛光垫进行清洗,清洗出来的抛光粉被从远离进水管8的过水孔10出来的水冲洗并经过出水管1排出,以免抛光粉由于冲洗不及时又进入抛光垫。上述超声波发生器3的超声频率的工作范围优选20K-150K,具有良好的清洗功能。如果需要改变机械振动盘7与抛光垫之间的距离,则顺时针或反时针旋转高度调节环9,使高度调节环9在清洗桶5的下部上下移动,从而实现调节机械振动盘7与抛光垫之间距离的目的。

为了使清洗桶5更加便于移动,还可以在高度调节环9的外底部边缘可以安装滚轮(图中未示),但滚轮的底部仅需低于高度调节环9的底部少许,以免产生较大缝隙影响清洗效果。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例,并不是对本实用新型技术方案的限制,只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案,均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

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