工件加工装置的制造方法_2

文档序号:8320664阅读:来源:国知局
腔比小卡盘214的收容腔小,以便收容小尺寸工件510。小卡盘214、214’可以由铝、不锈钢或铜中的一种或几种材料制成。各小卡盘214、214’彼此独立,各小卡盘214、214’承载独立的工件510,可根据工件510的尺寸与形状更换小卡盘214、214’。各小卡盘214、214’承载的工件的尺寸与形状可以相同或不同。
[0032]工件承载机构210还包括一组支柱216,该组支柱216收容于工艺腔体110并固定设置在工艺腔体I1的底壁113上。该组支柱216包含的支柱216的数量与大卡盘212每组通孔213包含的通孔213的数量一致,因此,相应地,该组支柱216包含三根支柱216,三根支柱216能收容于大卡盘212的一组通孔213及与该组通孔213相对应的小卡盘214的穿孔215中。支撑轴211位于工艺腔体110的底壁113下方的一端通过真空密封传动装置217与第一驱动装置218连接,第一驱动装置218驱动真空密封传动装置217及支撑轴211旋转,从而带动大卡盘212旋转。连接板219设置在工艺腔体110的底壁113的下方,且与工艺腔体110的底壁113平行设置,连接板219与支撑轴211位于工艺腔体110的底壁113下方的一端通过真空密封传动装置217相连接。可伸缩卡套220设置在工艺腔体110的底壁113与连接板219之间并套设于支撑轴211位于工艺腔体110的底壁113下方的一端。通过设置可伸缩卡套220及真空密封传动装置217可以防止工艺腔体110内的气体泄漏。固定轴221平行于支撑轴211设置,固定轴221设置于工艺腔体110的底壁113的下方并与工艺腔体110的底壁113固定连接。固定轴221上设置有一对承载板222,该对承载板222分别位于固定轴221相对的两端。丝杆223与该对承载板222连接并与固定轴221平行布置,丝杆223穿过连接板219及承载板222,丝杆223的底端与第二驱动装置224连接,第二驱动装置224驱动连接板219沿丝杆223上升或下降,从而带动大卡盘212在工艺腔体110内上升或下降。第一驱动装置218和第二驱动装置224可以选用马达。
[0033]参阅图1和图2,以气相刻蚀工艺为例来说明如何使用本发明工件加工装置处理工件510。首先,根据待处理工件510的尺寸和形状选择相应的小卡盘214,将小卡盘214放置于大卡盘212中,在本实施例中,大卡盘212可以容纳四个小卡盘214,大卡盘212容纳小卡盘214的数量取决于大卡盘212和小卡盘214的尺寸大小。然后,向小卡盘214中装载工件510,第二驱动装置224驱动连接板219沿丝杆223下降,从而带动大卡盘212在工艺腔体110内下降至装载位置,三根支柱216收容于大卡盘212的一组通孔213及与该组通孔213相对应的小卡盘214的穿孔215中,三根支柱216从小卡盘214的穿孔215中伸出,打开阀门310,工件510从工件出入口 114处进入工艺腔体110并被放置在三根支柱216上,由三根支柱216托起。第二驱动装置224驱动连接板219沿丝杆223上升,从而带动大卡盘212在工艺腔体110内上升至三根支柱216的上方,支柱216上的工件510落入小卡盘214中,从而完成第一个小卡盘214的工件装载。使大卡盘212的底部与三根支柱216的顶部之间间隔一定距离,以保证大卡盘212在旋转过程中不与支柱216发生干涉。然后,第一驱动装置218驱动真空密封传动装置217及支撑轴211旋转,从而带动大卡盘212旋转,使大卡盘212的第二组通孔213及第二个小卡盘214位于三根支柱216的上方。第二驱动装置224驱动连接板219沿丝杆223下降,从而带动大卡盘212在工艺腔体110内下降至装载位置,三根支柱216收容于大卡盘212的第二组通孔213及与该组通孔213相对应的第二个小卡盘214的穿孔215中,三根支柱216从第二个小卡盘214的穿孔215中伸出,工件510从工件出入口 114处进入工艺腔体110并被放置在三根支柱216上,由三根支柱216托起。第二驱动装置224驱动连接板219沿丝杆223上升,从而带动大卡盘212在工艺腔体110内上升至三根支柱216的上方,支柱216上的工件510落入第二个小卡盘214中,从而完成第二个小卡盘214的工件装载。以此类推,完成大卡盘212中所有小卡盘214的工件装载。然后,关闭阀门310,通过第二驱动装置224调节大卡盘212与喷淋头410之间的间距,以达到最佳工艺位置。工艺气体经由进气口 115和喷淋头410进入工艺腔体110,第一驱动装置218驱动大卡盘212旋转,以保证每片工件510的刻蚀均匀性。残余的工艺气体和工艺气体与工件510反应生成的产物通过排气口 116排除至工艺腔体110外。气相刻蚀工艺结束后,打开阀门310,从小卡盘214中取走工件510,取工件510的过程如下:旋转大卡盘212,使大卡盘212的一组通孔213和与该组通孔213相对应的小卡盘214位于三根支柱216的上方,第二驱动装置224驱动连接板219沿丝杆223下降,从而带动大卡盘212在工艺腔体110内下降,三根支柱216收容于大卡盘212的该组通孔213及与该组通孔213相对应的小卡盘214的穿孔215中,三根支柱216从小卡盘214的穿孔215中伸出,三根支柱216将小卡盘214中的工件510顶起离开小卡盘214,工件510从三根支柱216上取走。然后,第二驱动装置224驱动连接板219沿丝杆223上升,从而带动大卡盘212在工艺腔体110内上升至三根支柱216的上方,大卡盘212的底部与三根支柱216的顶部之间间隔一定距离,第一驱动装置218驱动真空密封传动装置217及支撑轴211旋转,从而带动大卡盘212旋转,使大卡盘212的第二组通孔213和与该组通孔213相对应的小卡盘214位于三根支柱216的上方,第二驱动装置224驱动连接板219沿丝杆223下降,从而带动大卡盘212在工艺腔体110内下降,三根支柱216收容于大卡盘212的第二组通孔213及与该组通孔213相对应的小卡盘214的穿孔215中,三根支柱216从小卡盘214的穿孔215中伸出,三根支柱216将小卡盘214中的工件510顶起离开小卡盘214,工件510从三根支柱216上取走。以此类推,将所有小卡盘214中的工件510逐一取走。当需要处理不同尺寸的工件510时,只需换上与工件510尺寸相对应的小卡盘214。为了避免工艺气体刻蚀工艺腔体110及工件承载机构210,在工艺腔体110及工件承载机构210与工艺气体接触的表面涂覆一层抗腐蚀的涂层,例如:氧化层、陶瓷、特氟龙、碳化硅或氮化硅等。
[0034]根据不同的工艺需求,可以在工艺腔体110的顶壁111、两对侧壁112及底壁113以及大卡盘212、喷淋头410内设置温度控制装置(图中未示),也可以在工艺腔体110的顶壁111安装若干卤素灯或红外灯(图中未示),以用于辅助加热,当气相刻蚀工艺结束后,通过卤素灯或红外灯照射工件510表面,工件510表面温度迅速升高,使工艺气体与工件510反应生成的产物气化,并通过排气口 116排除至工艺腔体110外。
[0035]参阅图6,揭示了大卡盘的又一实施例的示意图。在该实施例中,大卡盘212’底部开设的通孔213’的形状为圆弧形,圆弧的圆心与大卡盘212’的圆心一致。通过将通孔213’设计成圆弧形,装载工件或取走工件的过程中,即使通孔213’和支柱没有完全对准,略有偏差,支柱仍能插入通孔213’。显然,除了圆形和圆弧形外,通孔还可以有其他形状。
[0036]参阅图7,揭示了本发明工件加工装置的第二实施例的剖面结构示意图。与第一实施例相比,第二实施例的区别在于:在工艺腔体I1的底壁113下方设置有托板610,托板610与工艺腔体110的底壁113平行,各支柱216的底端分别穿过工艺腔体110的底壁113并与托板610固定连接,由托板610支撑支柱216,每一支柱216穿过工艺腔体110底壁113的一端由弹性密封件710包围,弹性密封件710的一端与工艺腔体110的底壁113固定连接,弹性密封件710的另一端与托板610固定连接,第三驱动装置(图中未示)与托板610连接,第三驱动装置驱动托板610上升或下降,从而带动支柱216在工艺腔体110内上升或下降,第三驱动装置可以选用马达或气缸。除了前述区别外,第二实施例的其他结构均与第一实施例中所示的对应结构相同,在此不再赘述。
[0037]仍以气相刻蚀工艺为例来说明如何使用该工件加工装置处理工件510。首先,根据待处理工件510的尺寸和
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