一种高效混冰装置及半导体元件清洗设备的制作方法

本实用新型涉及干冰清洗技术领域，具体而言，涉及一种高效混冰装置及半导体元件清洗设备。

背景技术：

干冰清洗机的混冰装置是用于将干冰颗粒和流动的压缩空气进行混合，使得干冰颗粒可随高压气流高速喷射至待清洗物体表面，从而达到清洗设备或模具表面污垢的效果。一般混冰过程为干冰颗粒从料斗的进料口落入具有运输空腔的旋转件，而后旋转件带着干冰颗粒通过旋转移动到带有压缩空气流的系统中，随后干冰颗粒被空气流带走，由此运输空腔被排空。但是，由于干冰极温度极低、易堆结，故会部分残留在运输空腔内，无法被高压气流带出，久而久之，在运输空腔的内壁堆积，影响了空腔的载冰量和混冰效果，导致高压气流夹带的干冰流量的减小，直接影响了清洗的效果。特别是对半导体、印刷电路等机密器件的清洗，均需要高精度的干冰数量。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种高效混冰装置及半导体元件清洗设备，旨在改善干冰与压缩空气更为高效混合的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高效混冰装置，包括落料模块、设置在落料模块下方的混合室。所述落料模块包括具有落料通道的上模块和下模块、可转动的配置在所述上模块和下模块之间的运料轴，以及驱动所述运料轴转动的动力装置。所述混合室内设有连通于进气管的进气腔和连通于出气管的出料腔，所述下模块的出料口与所述进气腔和所述出料腔相连通，位于所述上模块的干冰经由所述运料轴转动运输至所述下模块，与所述进气腔内的压缩空气混合后进入所述出料腔；其中，所述运料轴的表面开设有储料槽；所述储料槽包括靠近运料轴轴心的球形头部和锥形尾部，所述锥形尾部的锥面与所述球形头部的外切面的夹角为1～5°。

进一步地，所述下模块设置在所述混合室的容腔中，所述下模块的顶部凹陷形成与所述运料轴适配的运料轴容腔，所述运料轴容腔的底部具有一凹陷部，所述凹陷部的两侧分别设有与所述运料轴容腔相连通的送风通道和出料通道，所述送风通道与所述进气腔相连，所述出料通道与所述出料腔相连。

进一步地，所述凹陷部与所述运料轴间隔1～3mm。

进一步地，所述混合室的底座上分别开设有供压缩空气和干冰流通的凹槽。

进一步地，所述下模块与所述混合室相连的外壁上嵌设有密封胶条的胶条槽，用于密封所述下模块和所述混合室。

进一步地，在所述上模块本体上开设有落料通道，所述运料轴的上部嵌入所述落料通道内，平行于所述运料轴轴线方向的所述落料通道的两侧壁向下延伸形成两个支撑壁，两个所述支撑壁的底面与运料轴贴合。

进一步地，所述上模块的落料通道的纵截面呈漏斗形。

本实用新型还提供一种半导体元件清洗设备，包括控制器、机架、进料装置、碾冰装置和上述的高效混冰装置；

所述机架，用于提供工作容腔和支撑；

所述进料装置，设置在所述机架上，具有相互贯通的进料通道；

所述碾冰装置，连接于所述进料装置的出料口，包括两端开口的碾冰壳体、可转动地设置在所述碾冰壳体内的第一辊轴、第二辊轴以及驱动所述第一辊轴和第二辊轴相对转动的第一驱动机构，所述第一辊轴和所述第二辊轴之间具有磨料间隙；

所述控制器，分别与所述进料装置、所述碾冰装置和所述混冰装置电性连接。

进一步地，所述进料装置包括料斗、设置在所述料斗内的筛板以及设置所述料斗外壁的振动件。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

本实用新型用过改进运料轴上的储料槽形状，将储料槽设计成包括靠近运料轴轴心的球形头部和锥形尾部，锥形尾部的锥面与所述球形头部的外切面的夹角为1～5°。正是由于储料槽的锥形尾部的锥面设置成一定角度，使得储料槽的截面形成一个类似波形的截面，当压缩空气从进气腔进入储料槽后，会沿着该角度在储料槽内形成脉冲形状的气流，使得压缩空气能更全面地冲击储料槽，干冰颗粒更容易的随着压缩空气从储料槽中被带出，减少干冰颗粒残留在储料槽内的可能性，长时间保证运料轴的平均载冰量和混冰效果，提高了干冰与压缩空气混合效率。

本实用新型还提供了半导体元件清洗设备，料斗上装有振动件，使干冰顺利从料斗排出，进入碾冰装置。当干冰经所述料斗进入碾冰装置的磨料间隙，经所述第一辊轴和第二辊轴磨碎成符合半导体元件清洗的要求的干冰小颗粒后进入所述混冰装置。压缩空气与干冰在混冰装置混合，而后经喷嘴喷出到设备需要清洗的位置，使设备上的污垢低温冷冻后变脆，冲击掉落达到清洗目的。本实用新型的半导体元件清洗设备，可以精确清洗半导体元件残留物，不会损伤被清洗物体的表面，也不会造成二次污染，不需拆装要清洗的设备，不耽误生产和工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是实施例1提供的高效混冰装置的结构示意图；

图2是实施例1提供的高效混冰装置的运料轴的结构示意图；

图3是实施例1提供的高效混冰装置的运料轴上的储料槽纵截面结构示意图；

图4是实施例1提供的高效混冰装置的下模块的结构示意图；

图5是实施例1提供的高效混冰装置的混合室的结构示意图；

图6是实施例1提供的高效混冰装置的上模块的结构示意图；

图7是图1的剖视图；

图8是实施例2提供的半导体元件清洗设备的结构示意图；

图9是实施例2提供的半导体元件清洗设备的料斗结构示意图；

图10是实施例2提供的半导体元件清洗设备的碾冰装置结构示意图。

图中标记：1-机架；10-进料装置；20-碾冰装置；30-混冰装置；50-控制器；111-筛板；112-振动件；210-碾冰壳体；221-第一辊轴；222-第二辊轴；310-运料轴；311-储料槽；311A-球形头部；311B-锥形尾部；320-上模块；321-支撑壁；330-下模块；331-运料轴容腔331；332-出料通道；333- 送风通道；334-密封槽；335-凹陷部；340-混合室；341-凹槽；350-动力装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

由图1所示，在本实施例提供了一种高效混冰装置30，所述混冰装置 30包括落料模块、设置在落料模块下方的混合室340。所述落料模块包括具有落料通道的上模块320和下模块330、可转动的配置在所述上模块320 和下模块330之间的运料轴310，以及驱动所述运料轴310转动的动力装置 350。所述混合室340内设有连通于进气管的进气腔和连通于出气管的出料腔，所述下模块330的出料口与所述进气腔和所述出料腔相连通，位于所述上模块320的干冰经由所述运料轴310转动运输至所述下模块330，与所述进气腔内的压缩空气混合后进入所述出料腔。其中，所述运料轴310的表面开设有储料槽311。

参考图2和图3所示，所述储料槽311包括靠近运料轴310轴心的球形头部311A和锥形尾部311B，所述锥形尾部311B的锥面与所述球形头部 311A的外切面的夹角α为1～5°。储料槽311的锥形尾部311B的锥面设置成一定角度α，使得储料槽311的截面形成一个类似波形的截面，压缩空气从进气腔进入储料槽311后，会沿着该角度在储料槽311内形成脉冲形状的气流，使得压缩空气能更全面地冲击储料槽311，干冰颗粒更容易的随着压缩空气从储料槽311中被带出，减少干冰颗粒残留在储料槽311内的可能性，长时间保证运料轴310的平均载冰量和混冰效果。

进一步地，参考图4所示，所述下模块330设置在所述混合室340的容腔中，所述下模块330的顶部凹陷形成与所述运料轴310适配的运料轴容腔331，所述运料轴容腔331的底部具有一凹陷部335，所述凹陷部335 的两侧分别设有与所述运料轴容腔331相连通的送风通道333和出料通道 332，所述送风通道333与所述进气腔相连，所述出料通道332与所述出料腔相连。压缩空气从送风通道333进入储料槽311带走干冰颗粒后，从出料通道332排出。但是，当储料槽311从送风通道333和出料通道332旋转移开后，会有部分压缩空气直接撞击在送风通道333和出料通道332的隔板上而发出大的噪声。因而，在下模块330的运料轴容腔331的底部开设凹陷部335，该凹陷部335不与运料轴310贴合，故当储料槽311从送风通道333和出料通道332旋转移开后，压缩空气可通过该凹陷部335从送风通道333进入出料通道332，减少噪声。

进一步地，参考图7所示，所述凹陷部335与所述运料轴310间隔 1～3mm。凹陷部335与运料轴310间隔不宜过大，否则会影响下模块330 与运料轴310的气密性，从而影响导致混冰效果。这是由于凹陷部335与运料轴310的间隙过大，压缩空气将会直接从该凹陷部335由送风通道333 进入出料通道332，从而压缩空气进入储料槽311的量与流速都会受到影响，影响混冰效果。

进一步地，参考图5所示，所述混合室340的底座上分别开设有供压缩空气和干冰流通的凹槽341。

进一步地，如图4所示，所述下模块330与所述混合室340相连的外壁上嵌设有密封槽334，所述密封槽334内可设置有密封胶条或密封圈，所述密封胶条或密封圈紧贴密封槽334和混合室340的内表面，对下模块 330和混合室340之间进行密封，增强这两者之间的气密性。

下模块330设置在所述混合室340的容腔中，但不进行固定，这样的设置，使压缩空气或者携带干冰的压缩空气向上顶升下模块330，使下模块 330的运料轴容腔331表面与运料轴表面紧密贴合，在不影响运料轴轮转动的情况下形成良好的密封结构，防止物料泄漏，而且解决了传统方式容易磨损下模块330和运料轴的缺陷。

进一步地，如图6所示，在所述上模块320本体上开设有落料通道，所述运料轴310的上部嵌入所述落料通道内，平行于所述运料轴310轴线方向的所述落料通道的两侧壁向下延伸形成两个支撑壁321，两个所述支撑壁321的底面与运料轴310贴合。

进一步地，所述上模块320的落料通道的纵截面呈漏斗形，即所述支撑壁321向下延伸的过程中不断相互靠近，直至形成纵截面为漏斗形状的落料通道。落料通道具有一定的倾斜角度，一是为了使干冰颗粒向运料轴 310中心汇集，二是减缓干冰颗粒从落料通道直接进入运料轴310的速度。

实施例2

参考图8所示，本实施例提供一种半导体元件清洗设备，包括控制器 50、机架1、进料装置10、碾冰装置20和上述的高效混冰装置30。混冰装置30的结构参见实施例1中的内容。

所述机架1，用于提供工作容腔和支撑。

所述进料装置10，设置在所述机架1，具有相互贯通的进料通道。

进一步地，所述进料装置10包括料斗、设置在所述料斗内的筛板111 以及设置所述料斗外壁的振动件112。

可选的，参考图9所示，所述料斗的进料口设置有筛板111，用于筛掉干冰大颗粒，防止因其自身的粘结作用聚结成大块而堵塞料斗。所述料斗的外壁上设有振动件112，进一步防止干冰颗粒的堆积。

可选的，所述振动件112可以是气缸、振动器、振动马达或其他振动装置。优选的，所述振动件112为气缸，进料时，所述气缸进行低频振动，避免了所述料斗堵塞。

所述碾冰装置20，参考图10所示，连接于所述进料装置10的出料口，包括两端开口的碾冰壳体210、可转动地设置在所述碾冰壳体210内的第一辊轴221、第二辊轴222以及驱动所述第一辊轴221和第二辊轴222相对转动的第一驱动机构，所述第一辊轴221和所述第二辊轴222之间具有磨料间隙。干冰经所述料斗进入所述磨料间隙，经所述第一辊轴221和第二辊轴222磨碎成符合半导体元件清洗的要求的干冰小颗粒，而后再进入所述混冰装置30。

所述控制器50，分别与所述进料装置10、所述碾冰装置20和所述混冰装置30电性连接。使用时，可根据所要清洗的半导体元件的情况对所述碾冰装置20和所述混冰装置30进行控制，包括碾冰装置20磨料间隙的大小、混冰装置30运料轴310的转速、压缩空气压力等。

上述混冰装置30及半导体元件清洗设备的工作原理为：

将干冰放置在料斗内，开启振动件112，使干冰顺利从料斗排出，进入碾冰装置20，碾冰装置20将干冰碾磨成符合半导体元件清洗要求、且粒径均匀的干冰颗粒后进入混冰装置30。干冰颗粒由混冰装置30上模块320的落料通道内灌入运料轴310上的储料槽311内。储料槽311内的干冰随着运料轴310的转动，将干冰颗粒转送到下模块330的运料轴容腔331中。压缩空气通过进气管、混合室340的压缩空气凹槽341、下模块330送风通道333进入处理储料槽311内带走干冰颗粒，而后从下模块330出料通道 332、混合室340的干冰流通凹槽341进入出气管，然后从外接的喷嘴喷出，对半导体元件进行清洗。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。