本發(fā)明涉及一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，屬于藍寶石襯底片生產設備技術領域。

背景技術：

藍寶石晶體具有優(yōu)良的光學性能、物理性能和穩(wěn)定的化學性能，廣泛應用于高亮度led襯底材料、各種光學元器件、掃描儀窗口材料。藍寶石襯底片由長晶、掏棒、切片、退火、研磨、拋光等工序制得，加工過程中的清洗，特別是化學機械拋光后的清洗則是決定下道工序產品質量的重要步驟和指標，目前利用很多包括超聲波、兆聲波在內的清洗方法和技術上，結合目前化學活性劑的加入，從而達到最佳的清洗效果。

藍寶石襯底片清洗主要分為堿洗和酸洗兩部分，現(xiàn)有的堿洗和酸洗兩部分是分開的，所以藍寶石襯底片清洗需要采用周轉箱在堿洗和酸洗兩道工序間周轉，這種分開的清洗方式不可避免的會引入外部臟污，從而影響晶片的潔凈度，一次成品率低，同時會大量清洗劑和水資源浪費，特別是酸洗過程中，酸洗液由硫酸和過氧化氫組成，但過氧化氫容易分解，當酸洗液中成分僅剩余硫酸時，清洗能力大大下降，造成生產周期和效率下降。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，可自動化控制同機進行堿洗和酸洗，避免周轉沾污，降低液耗，一次成品率高，利于提高加工效率和產品質量。

本發(fā)明是通過如下的技術方案予以實現(xiàn)的：

一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，包括機殼和plc控制器，其中，所述機殼一側設有提升機構，所述機殼內設有若干槽體，由機殼一端至另一端，若干槽體依次為上料槽、第一清洗槽、第一堿洗槽、第一溢流槽、第二堿洗槽、第一噴淋槽、第二溢流槽、酸洗槽、第二噴淋槽、第二清洗槽和下料槽，所述酸洗槽連接有硫酸儲蓄槽和過氧化氫儲蓄槽，所述硫酸儲蓄槽和過氧化氫儲蓄槽與酸洗槽之間均設有補液泵；

所述硫酸儲蓄槽和過氧化氫儲蓄槽外分別設有第一液位控制器支架和第二液位控制器支架，所述第一液位控制器支架和第二液位控制器支架上設有若干液位傳感器，所述硫酸儲蓄槽連接有硫酸罐，所述過氧化氫儲蓄槽連接有過氧化氫罐，所述硫酸儲蓄槽與硫酸罐之間，過氧化氫儲蓄槽與過氧化氫罐之間均設有氣壓泵，所述補液泵、液位傳感器和氣壓泵均與plc控制器電連接。

上述一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，其中，所述提升機構包括傳動架、支臂、提升架和夾板，所述傳動架上設有傳動絲桿和絲桿電機，所述支臂底部與傳動絲桿配合，所述提升架位于槽體頂部，且包括支撐架和套管，所述支撐架內設有第一氣缸，所述第一氣缸底部與套管相連，所述夾板頂部與套管相連，且底部兩側分別設有第一夾片和第二夾片，所述第二夾片上設有第二氣缸，所述第一夾片和第二夾片上均設有吊孔，所述第一氣缸和第二氣缸均與plc控制器電連接。

上述一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，其中，所述槽體內設有槽盒，所述槽盒兩側設有限位板，所述限位板截面呈l形，且與槽體端面配合，所述槽盒邊緣設有若干凹口，所述槽盒內設有載板和吊籃，所述載板兩端與限位板配合，表面設有凸塊，所述凸塊內設有插孔，所述吊籃底部設有插頭，兩側設有吊耳，且內部設有若干載片架，所述插頭與插孔配合，所述吊籃和載板表面均設有若干腰型孔。

上述一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，其中，所述上料槽、下料槽、第一堿洗槽、酸洗槽和提升機構均有若干個。

上述一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，其中，所述第一堿洗槽、第二堿洗槽、第一溢流槽和第二溢流槽外均設有超聲振蕩器。

上述一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，其中，所述第一溢流槽和第二溢流槽外均設有溢流槽體。

上述一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，其中，所述第一液位控制器支架上若干液位傳感器的位置由頂部至底部依次為第一過滿點、第一控制點和第一最低液位點，所述硫酸儲蓄槽、第一過滿點、第一控制點和第一最低液位點的高度依次為h1、h2、h3和h4，h1：h2：h3：h4=9:8:6:1。

上述一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，其中，所述第二液位控制器支架上若干液位傳感器的位置由頂部至底部依次為第二過滿點、第二控制點、第三控制點和第二最低液位點，所述過氧化氫儲蓄槽、第二過滿點、第二控制點、第三控制點和第二最低液位點的高度依次為h5、h6、h7、h8和h9，h5：h6：h7：h8：h9=37:35:30:2:1。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明結構設計合理，plc控制器自動化操作省時省力，通過設置若干槽體，并將槽體依次設置為上料槽、第一清洗槽、第一堿洗槽、第一溢流槽、第二堿洗槽、第一噴淋槽、第二溢流槽、酸洗槽、第二噴淋槽、第二清洗槽和下料槽，直接以提升機構實現(xiàn)藍寶石襯底片轉移從而實現(xiàn)堿洗和酸洗兩部分同機操作，避免因中轉而降低藍寶石襯底片的潔凈度，一次成品率高，又大大提高了作業(yè)的安全性，同時也提高了藍寶石襯底片清洗的效率和產品質量，同時通過液位傳感器設置定時定量向槽體自動補充過氧化氫，避免酸洗過程中過氧化氫分解后僅剩余硫酸造成清洗能力大大降低的問題，延長了酸洗液壽命，使得酸洗液耗用量降低了4/5。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構示意圖。

圖2為本發(fā)明槽體結構示意圖。

圖3為本發(fā)明硫酸儲蓄槽結構示意圖。

圖4為本發(fā)明過氧化氫儲蓄槽結構示意圖。

圖5為本發(fā)明清洗能力檢測圖。

(圖中，機殼1和plc控制器2，提升機構3，傳動架4、支臂5、提升架6和夾板7，傳動絲桿8和絲桿電機9，支撐架10和套管11，第一氣缸12，第一夾片13和第二夾片14,第二氣缸15，吊孔16，槽體17，槽盒18，限位板19，凹口20，載板21和吊籃22，凸塊23，插孔24，插頭25，吊耳26，載片架27，腰型孔28,上料槽29、第一清洗槽30、第一堿洗槽31、第一溢流槽32、第二堿洗槽33、第一噴淋槽34、第二溢流槽35、酸洗槽36、第二噴淋槽37、第二清洗槽38和下料槽39，超聲振蕩器40，溢流槽體41，硫酸儲蓄槽42和過氧化氫儲蓄槽43，補液泵44,第一液位控制器支架45和第二液位控制器支架46，液位傳感器47，第一過滿點48、第一控制點49和第一最低液位點50，第二過滿點51、第二控制點52、第三控制點53和第二最低液位點54，硫酸罐55，過氧化氫罐56，氣壓泵57)。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。

一種高效自動化藍寶石襯底片堿酸清洗一體機，包括機殼和plc控制器，其中，所述機殼一側設有提升機構，所述提升機構包括傳動架、支臂、提升架和夾板，所述傳動架上設有傳動絲桿和絲桿電機，所述支臂底部與傳動絲桿配合，所述提升架位于槽體頂部，且包括支撐架和套管，所述支撐架內設有第一氣缸，所述第一氣缸底部與套管相連，所述夾板頂部與套管相連，且底部兩側分別設有第一夾片和第二夾片，所述第二夾片上設有第二氣缸，所述第一夾片和第二夾片上均設有吊孔，所述第一氣缸和第二氣缸均與plc控制器電連接；

所述機殼內設有若干槽體，所述槽體內設有槽盒，所述槽盒兩側設有限位板，所述限位板截面呈l形，且與槽體端面配合，所述槽盒邊緣設有若干凹口，所述槽盒內設有載板和吊籃，所述載板兩端與限位板配合，表面設有凸塊，所述凸塊內設有插孔，所述吊籃底部設有插頭，兩側設有吊耳，且內部設有若干載片架，所述插頭與插孔配合，所述吊耳與吊孔配合使用，所述吊籃和載板表面均設有若干腰型孔；

由機殼一端至另一端，若干槽體依次為上料槽、第一清洗槽、第一堿洗槽、第一溢流槽、第二堿洗槽、第一噴淋槽、第二溢流槽、酸洗槽、第二噴淋槽、第二清洗槽和下料槽，所述上料槽、下料槽、第一堿洗槽、酸洗槽和提升機構均有兩個，所述第一堿洗槽、第二堿洗槽、第一溢流槽和第二溢流槽外均設有超聲振蕩器，所述第一溢流槽和第二溢流槽外均設有溢流槽體，所述酸洗槽連接有硫酸儲蓄槽和過氧化氫儲蓄槽，所述硫酸儲蓄槽和過氧化氫儲蓄槽與酸洗槽之間均設有補液泵；

所述硫酸儲蓄槽和過氧化氫儲蓄槽外分別設有第一液位控制器支架和第二液位控制器支架，所述第一液位控制器支架和第二液位控制器支架上設有若干液位傳感器，所述第一液位控制器支架上若干液位傳感器的位置由頂部至底部依次為第一過滿點、第一控制點和第一最低液位點，所述硫酸儲蓄槽、第一過滿點、第一控制點和第一最低液位點的高度依次為h1、h2、h3和h4，h1：h2：h3：h4=9:8:6:1；

所述第二液位控制器支架上若干液位傳感器的位置由頂部至底部依次為第二過滿點、第二控制點、第三控制點和第二最低液位點，所述過氧化氫儲蓄槽、第二過滿點、第二控制點、第三控制點和第二最低液位點的高度依次為h5、h6、h7、h8和h9，h5：h6：h7：h8：h9=37:35:30:2:1；

所述硫酸儲蓄槽連接有硫酸罐，所述過氧化氫儲蓄槽連接有過氧化氫罐，所述硫酸儲蓄槽與硫酸罐之間，過氧化氫儲蓄槽與過氧化氫罐之間均設有氣壓泵，所述補液泵、液位傳感器和氣壓泵均與plc控制器電連接。

本發(fā)明的工作方式為：

將藍寶石襯底片置于吊籃的載片架內，通過plc控制器提升機構的吊孔與吊耳配合，第二氣缸伸縮使夾片夾緊，第一氣缸伸縮帶動套管升降，傳動氣缸帶動支臂整體移動，實現(xiàn)吊籃在相鄰的槽體間轉移，并通過載板和吊籃的插頭與插孔配合精確定位，邊緣凹口利于減少張力，方便流體與污染物溢出，使從藍寶石襯底片上料槽，經過第一清洗槽純水粗細，去除大顆粒污染物，在經過若干堿洗槽超聲等作用粗洗去表面附著力較強的離子、原子型污染物，進入第一溢流槽洗去表面附著的堿洗劑和堿洗后產生的顆粒污染物，并在第二堿洗槽精洗，再進入第二溢流槽和噴淋槽去除表面附著堿洗劑，順次進入酸洗槽酸洗、噴淋槽噴淋和清洗槽表面附著的酸洗劑，至下料槽清洗完成。

plc控制器依過滿點和最低液位點液位傳感器傳感，控制硫酸罐和過氧化氫罐的氣壓泵液位停止與補充，依據第一控制點、第二控制點、第三控制點分別控制補液泵對槽體內進行洗液補充。

酸洗槽內酸洗液有過氧化氫和硫酸組成，按此裝置實現(xiàn)的新工藝操作方法較傳統(tǒng)操作：

由此可見，通過液位傳感器設置定時定量向槽體自動補充過氧化氫，避免酸洗過程中過氧化氫分解后僅剩余硫酸造成清洗能力大大降低的問題，延長了酸洗液壽命，使得酸洗液耗用量降低了4/5。

對清洗后的藍寶石襯底片進行檢測，檢測結果見附圖5,可見微粒（particle）=387＜3000、劃傷（scratch）=4、凹點（pit）=6、凸點（bump）=14、污點（stain）=0。

由此可見，本發(fā)明可自動化控制同機進行堿洗和酸洗，避免周轉沾污，降低液耗，一次成品率高，利于提高加工效率和產品質量。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。