一种芯片清洗装置及方法与流程

本发明涉及芯片清洗设备，尤其涉及一种芯片清洗装置及方法。

背景技术：

现有技术中，对于芯片清洗领域，清洗的效率以及清洗过程中对芯片的损害程度是影响清洗效果的重要因素，普通的化学方法清洗芯片不仅清洗效率低下，在清洗过后还会有一定的残留物腐蚀芯片，添加的化学洗剂对环境也会造成相应的污染，由此可见，现有芯片清洗领域缺少一套完整独立的清洗系统以提高清洗的效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种清洁效果好、清洗效率高、不污染环境、不腐蚀芯片、节省成本的芯片清洗装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种芯片清洗装置，其包括有：一清洗室；一清洗台，设于所述清洗室内，且所述清洗台用于放置待清洗的芯片；至少一个喷头，位于所述清洗台上方，且所述喷头朝向待清洗的芯片；一喷射装置，其通过管道连通于所述喷头，所述喷射装置用于将混合有干冰粉的高压二氧化碳气流经过所述管道加载于所述喷头，借由所述喷头喷射于芯片上进行清洗。

优选地，所述喷射装置包括有二氧化碳储气罐、干冰制造机、第一高压泵和干冰粉碎过滤装置，所述干冰制造机的气体输入端连通于所述二氧化碳储气罐，所述干冰制造机的干冰输出端连通于所述干冰粉碎过滤装置，所述第一高压泵的输入端连通于所述二氧化碳储气罐，所述第一高压泵的输出端连通于所述管道，所述干冰粉碎过滤装置的干冰粉输出端连通于所述第一高压泵与所述喷头之间的管道上，所述干冰制造机产生的干冰输送至所述干冰粉碎过滤装置，所述干冰粉碎过滤装置将干冰粉碎后形成干冰粉并输送至所述管道内，借由所述第一高压泵抽取所述二氧化碳储气罐内的二氧化碳气体并向所述管道内注入高压二氧化碳气流，进而在所述管道内将干冰粉与二氧化碳气流相混合。

优选地，所述清洗室内设有平移驱动机构、横轴和纵轴，所述横轴和纵轴垂直交叉，所述横轴和纵轴的交叉处设有滑块，所述滑块均滑动连接于所述横轴和纵轴，所述喷头设于所述滑块上，借由所述平移驱动机构驱使所述横轴横向平移以及驱使所述纵轴纵向平移，以令所述滑块带动所述喷头横向或者纵向平移。

优选地，所述滑块上设有升降架，所述喷头安装于所述升降架上，借由所述升降架驱使所述喷头上升或者下降。

优选地，所述清洗室的底部设有气体收集口，所述气体收集口连通有废气过滤装置，所述废气过滤装置通过管路连通于气体收集储气罐，且所述废气过滤装置与所述气体收集储气罐之间的管路上设有第二高压泵。

优选地，所述清洗室的侧部设有用于取送芯片的开门。

优选地，所述喷头为自旋转式喷头。

优选地，所述喷头包括有第一侧面射流孔、第二侧面射流孔和竖直射流孔，所述第一侧面射流孔和第二侧面射流孔分别向左右两侧倾斜。

优选地，所述喷头内设有两个呈“八”形设置的分流挡板，所述分流挡板与所述喷头转动连接，且两个分流挡板的下端分别抵挡于竖直射流孔的内壁，所述喷头内设有两个挡块，两个挡块位于两个分流挡板之间，且两个挡块分别靠近两个分流挡板的下端，当所述喷头内有气流通过时，利用气流驱使两个分流挡板翻转并且分别抵挡于两个挡块，以令所述第一侧面射流孔、第二侧面射流孔和竖直射流孔均呈打开状态。

一种芯片清洗方法，所述方法基于一装置实现，所述装置包括有一清洗室、一清洗台、至少一个喷头及一喷射装置，所述喷头为自旋转式喷头，所述喷射装置包括有二氧化碳储气罐、干冰制造机、第一高压泵和干冰粉碎过滤装置，所述干冰制造机的气体输入端连通于所述二氧化碳储气罐，所述干冰制造机的干冰输出端连通于所述干冰粉碎过滤装置，所述第一高压泵的输入端连通于所述二氧化碳储气罐，所述第一高压泵的输出端连通于所述管道，所述干冰粉碎过滤装置的干冰粉输出端连通于所述第一高压泵与所述喷头之间的管道上，所述清洗室内设有平移驱动机构、横轴和纵轴，所述横轴和纵轴垂直交叉，所述横轴和纵轴的交叉处设有滑块，所述滑块均滑动连接于所述横轴和纵轴，所述喷头设于所述滑块上，所述方法包括如下步骤：步骤s1，将待清洗的芯片放置于所述清洗台上；步骤s2，所述第一高压泵抽取所述二氧化碳储气罐内的二氧化碳气体，并向所述管道内注入高压二氧化碳气流；步骤s3，所述干冰制造机产生的干冰输送至所述干冰粉碎过滤装置；步骤s4，所述干冰粉碎过滤装置将干冰粉碎后形成干冰粉并输送至所述管道内，并在所述管道内将干冰粉与二氧化碳气流相混合；步骤s6，混合有干冰粉的高压二氧化碳气流经过所述管道加载于所述喷头，利用自旋转式喷头旋转喷射于芯片上进行清洗；步骤s7，清洗过程中，所述平移驱动机构驱使所述横轴横向平移以及驱使所述纵轴纵向平移，并利用所述滑块带动所述喷头横向或者纵向平移，进而调整清洗位置。

本发明公开的芯片清洗装置，在清洗时，先将待清洗的芯片放置于所述清洗台上，之后所述第一高压泵抽取所述二氧化碳储气罐内的二氧化碳气体，并向所述管道内注入高压二氧化碳气流，同时，所述干冰制造机产生的干冰输送至所述干冰粉碎过滤装置，再由所述干冰粉碎过滤装置将干冰粉碎后形成干冰粉并输送至所述管道内，并在所述管道内将干冰粉与二氧化碳气流相混合，混合有干冰粉的高压二氧化碳气流经过所述管道加载于所述喷头，利用喷头喷射于芯片上进行清洗，清洗过程中，混合有干冰粉的高压二氧化碳气流不仅具有冲击作用，而且当干冰接触芯片表面时瞬间汽化，进而产生膨胀效应，芯片上的污垢随之收缩并脱落，从而完成芯片清洗工作，相比现有技术而言，本发明利用强大的剥离力将芯片上的污垢清除，因此清洁效果更好、清洗效率更高，同时本发明不适用任何清洁剂，不仅避免了污染环境，而且不腐蚀芯片，此外，本发明在清洁后的二氧化碳气体还可回收利用，有效节省了清洗成本，较好地满足了应用需求。

附图说明

图1为本发明芯片清洗装置的结构示意图；

图2为平移驱动机构、横轴和纵轴的结构示意图；

图3为喷头的结构图；

图4为喷头的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种芯片清洗装置，结合图1至图4所示，其包括有：

一清洗室5；

一清洗台12，设于所述清洗室5内，且所述清洗台12用于放置待清洗的芯片；

至少一个喷头8，位于所述清洗台12上方，且所述喷头8朝向待清洗的芯片；

一喷射装置20，其通过管道6连通于所述喷头8，所述喷射装置20用于将混合有干冰粉的高压二氧化碳气流经过所述管道6加载于所述喷头8，借由所述喷头8喷射于芯片上进行清洗。

上述装置在清洗时，先将待清洗的芯片放置于所述清洗台12上，之后所述第一高压泵3抽取所述二氧化碳储气罐1内的二氧化碳气体，并向所述管道6内注入高压二氧化碳气流，同时，所述干冰制造机2产生的干冰输送至所述干冰粉碎过滤装置4，再由所述干冰粉碎过滤装置4将干冰粉碎后形成干冰粉并输送至所述管道6内，并在所述管道6内将干冰粉与二氧化碳气流相混合，混合有干冰粉的高压二氧化碳气流经过所述管道6加载于所述喷头8，利用喷头8喷射于芯片上进行清洗，清洗过程中，混合有干冰粉的高压二氧化碳气流不仅具有冲击作用，而且当干冰接触芯片表面时瞬间汽化，进而产生膨胀效应，芯片上的污垢随之收缩并脱落，从而完成芯片清洗工作，相比现有技术而言，本发明利用强大的剥离力将芯片上的污垢清除，因此清洁效果更好、清洗效率更高，同时本发明不适用任何清洁剂，不仅避免了污染环境，而且不腐蚀芯片，此外，本发明在清洁后的二氧化碳气体还可回收利用，有效节省了清洗成本，较好地满足了应用需求。

作为一种优选方式，所述喷射装置20包括有二氧化碳储气罐1、干冰制造机2、第一高压泵3和干冰粉碎过滤装置4，所述干冰制造机2的气体输入端连通于所述二氧化碳储气罐1，所述干冰制造机2的干冰输出端连通于所述干冰粉碎过滤装置4，所述第一高压泵3的输入端连通于所述二氧化碳储气罐1，所述第一高压泵3的输出端连通于所述管道6，所述干冰粉碎过滤装置4的干冰粉输出端连通于所述第一高压泵3与所述喷头8之间的管道6上，所述干冰制造机2产生的干冰输送至所述干冰粉碎过滤装置4，所述干冰粉碎过滤装置4将干冰粉碎后形成干冰粉并输送至所述管道6内，借由所述第一高压泵3抽取所述二氧化碳储气罐1内的二氧化碳气体并向所述管道6内注入高压二氧化碳气流，进而在所述管道6内将干冰粉与二氧化碳气流相混合。

上述结构中，本发明优选采用高压二氧化碳气流与干冰粉进行混合后进行喷射，这种混合方式具有更好的流动性，同时，由于干冰来源于二氧化碳，所以当干冰气化后，可以同二氧化碳气体一并回收。

为了对芯片的各个区域都起到清洁作用，本实施例还具有平移功能，具体是指，所述清洗室5内设有平移驱动机构17、横轴21和纵轴22，所述横轴21和纵轴22垂直交叉，所述横轴21和纵轴22的交叉处设有滑块9，所述滑块9均滑动连接于所述横轴21和纵轴22，所述喷头8设于所述滑块9上，借由所述平移驱动机构17驱使所述横轴21横向平移以及驱使所述纵轴22纵向平移，以令所述滑块9带动所述喷头8横向或者纵向平移。本实施例在清洁过程中随时调整喷头位置，从而达到全面清洗芯片的效果。

在此基础上，本实施例中的喷头还具有升降功能，具体是指，所述滑块9上设有升降架10，所述喷头8安装于所述升降架10上，借由所述升降架10驱使所述喷头8上升或者下降。结合横向平移、纵向平移以及升降功能，可以在立体空间内调节喷头8的位置，使得本发明对芯片的各个角落具均能够实施清洗。

实际应用中，所述清洗室5的外侧还可以设置主控制器7，该主控制器7可用于控制平移驱动机构实现平移，以及控制升降架升降等等。此外，所述清洗室5内还可以设置用于抓取芯片的机械手11等等，机械手的具体结构可根据应用需求进行设置。

本实施例还具有气体回收功能，具体是指，所述清洗室5的底部设有气体收集口13，所述气体收集口13连通有废气过滤装置14，所述废气过滤装置14通过管路连通于气体收集储气罐16，且所述废气过滤装置14与所述气体收集储气罐16之间的管路上设有第二高压泵15。

为了便于放置和取出芯片，本实施例中，所述清洗室5的侧部设有用于取送芯片的开门501。

本实施例中，所述喷头8为自旋转式喷头。其中，混合有干冰粉的高压二氧化碳气流通过自旋转喷头喷出，有助于实现对芯片的全方位清洗和定点清洗。

关于喷头的具体结构，所述喷头8包括有第一侧面射流孔801、第二侧面射流孔801和竖直射流孔803，所述第一侧面射流孔801和第二侧面射流孔801分别向左右两侧倾斜。

作为一种优选方式，所述喷头8内设有两个呈“八”形设置的分流挡板804，所述分流挡板804与所述喷头8转动连接，且两个分流挡板804的下端分别抵挡于竖直射流孔803的内壁，所述喷头8内设有两个挡块805，两个挡块805位于两个分流挡板804之间，且两个挡块805分别靠近两个分流挡板804的下端，当所述喷头8内有气流通过时，利用气流驱使两个分流挡板804翻转并且分别抵挡于两个挡块805，以令所述第一侧面射流孔801、第二侧面射流孔801和竖直射流孔803均呈打开状态。

为了更好地描述本发明的技术方案，本发明还涉及一种芯片清洗方法，结合图1至图4所示，所述方法基于一装置实现，所述装置包括有一清洗室5、一清洗台12、至少一个喷头8及一喷射装置20，所述喷头8为自旋转式喷头，所述喷射装置20包括有二氧化碳储气罐1、干冰制造机2、第一高压泵3和干冰粉碎过滤装置4，所述干冰制造机2的气体输入端连通于所述二氧化碳储气罐1，所述干冰制造机2的干冰输出端连通于所述干冰粉碎过滤装置4，所述第一高压泵3的输入端连通于所述二氧化碳储气罐1，所述第一高压泵3的输出端连通于所述管道6，所述干冰粉碎过滤装置4的干冰粉输出端连通于所述第一高压泵3与所述喷头8之间的管道6上，所述清洗室5内设有平移驱动机构17、横轴21和纵轴22，所述横轴21和纵轴22垂直交叉，所述横轴21和纵轴22的交叉处设有滑块9，所述滑块9均滑动连接于所述横轴21和纵轴22，所述喷头8设于所述滑块9上，所述方法包括如下步骤：

步骤s1，将待清洗的芯片放置于所述清洗台12上；

步骤s2，所述第一高压泵3抽取所述二氧化碳储气罐1内的二氧化碳气体，并向所述管道6内注入高压二氧化碳气流；

步骤s3，所述干冰制造机2产生的干冰输送至所述干冰粉碎过滤装置4；

步骤s4，所述干冰粉碎过滤装置4将干冰粉碎后形成干冰粉并输送至所述管道6内，并在所述管道6内将干冰粉与二氧化碳气流相混合；

步骤s6，混合有干冰粉的高压二氧化碳气流经过所述管道6加载于所述喷头8，利用自旋转式喷头8旋转喷射于芯片上进行清洗；

步骤s7，清洗过程中，所述平移驱动机构17驱使所述横轴21横向平移以及驱使所述纵轴22纵向平移，并利用所述滑块9带动所述喷头8横向或者纵向平移，进而调整清洗位置。

本发明公开的芯片清洗装置及方法，其将混合有干冰粉的高压二氧化碳气流加压后形成干冰射流，干冰射流通过自旋转喷头喷出，在密闭的清洗室中对芯片进行清洗，通过自旋转的干冰射流冲击芯片表面，利用干冰接触清洁表面瞬间汽化膨胀效应以及旋转射流的特点增强清洗效率和清洗质量，同时，在清洗的过程中通过控制器和动力系统对喷嘴的位置进行调整，以达到全面清洗芯片的效果，此外，清洗的过程中清洗室排出的二氧化碳经过过滤、回收，还可以再次利用，从而避免了资源浪费。

相比现有技术而言，本发明利用干冰在芯片表面的快速膨胀效应可有效地清洁表面，且干冰射流完全干燥、无磨蚀、无毒、无腐蚀性，可以安全地用于芯片清洗，极大地提高清洗的效率，而且自旋转喷头喷出的干冰射流可与清洁表面形成一定角度，对表面污渍有一个侧向剪切力，增强清洁效果，并且由于芯片表面有凸起的部件，该干冰射流可以对垂直射流难以清洁的角落进行有效的清洁，旋转的射流可以增大清洁面积和清洁效率，且可以增大射流压强实现定点清洗，此外，干冰射流不产生二次垃圾，不污染环境，且产生的二氧化碳可回收利用，进而提高了资源利用率，在此基础上，本发明可自动调整清洁位置，极大地优化了工作环境，有助于节省人工成本，因此适合在芯片清洁领域推广应用，并具有较好的应用前景。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。