半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统技术方案

技术编号：40314854 阅读：10 留言：0更新日期：2024-02-07 20:56

本发明专利技术涉及一种半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其清洗区内设置有清洗桶固定支架和瓶盖清洗盒，操作区设有定位机构和拆盖锁盖机构，链板传送带用于将需清洗的桶送入设备内以及将清洗干净的桶运送出，定位机构用于将送进设备内部的清洗桶抱紧以防止松动，拆盖锁盖机构在X、Y、Z三轴电机的配合下移动至定位好的清洗桶上方，并结合其上方的拆盖机构将清洗桶的桶身和瓶盖分离，全自动机械手臂将拆卸好的桶身插入清洗桶固定支架中以及将拆卸好的瓶盖放入瓶盖清洗盒中以进行清洗；本发明专利技术同现有技术相比，满足了无人化作业需求，保证了清洗环境的高洁净度，实现了更高的安全性，提高了工作效率，消除了操作时的安全隐患。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体清洗设备，具体地说是一种半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统。

技术介绍

1、在大规模集成电路(ic)制造中需要使用大量高纯度化学品，如rca清洗、湿式蚀刻等。随着ic制程技术的不断进步，对高纯电子级化学品包材的洁净度也提出了更高的需求。目前，多数电子级化学测试阶段采用4l桶运输、储存，由于电子级化学品易腐蚀、超洁净的特性，电子级化学品清洗系统不同于其他清洗系统。电子级化学品清洗系统需要满足超洁净的分装环境(class100)，更安全的操作(满足semi有关标准)。

2、当今国内高纯电子级化学品多数依赖进口，随着国内半导体行业的快速发展与之配套的上游精细化工产业也纷纷配套研发。因此申请人也开展相对应电子级化学品清洗系统的相关研发，目前市面上现有的4l桶清洗设备采用的是人工半自动清洗方式，需要人工进行核对，清洗作业因此还是具有一定的风险性和人力成本，且清洗效率低等因数。

3、随着国内半导体产业的飞速发展，上游精细化工产业也纷纷配套研发，国产化替代的趋势势不可挡，但针对目前市面上现有的4l桶清洗设备采用的是人工半自动清洗方式，并且清洗完后需要人工进行核对，清洗作业因此还是具有一定的风险性因数，人力成本、清洗效率低、清洗不达标等因数，一直困扰着化工行业的供应商。

4、为解决这一难题，本行业展开了相应的自动系统的研发，若能提供一种4l桶自动清洗系统以提升现有清洗设备的自动化水平，提升清洗效率，将具有非常重要的意义。

技术实现思路

<p>1、本专利技术的目的就是要解决上述的不足而提供一种半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，采用全密闭设计，无人化全自动清洗操作，满足了无人化作业需求，保证了清洗环境的高洁净度，提升了现有清洗设备的自动化水平和清洗效率，实现了更高的安全性，提高了工作效率，同时消除了操作时的安全隐患。

2、为实现上述目的设计一种半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，包括管路区1、清洗区2、电控区10和操作区，所述管路区1和电控区10设于设备内后侧，所述清洗区2和操作区设于设备内前侧；所述清洗区2内设置有清洗桶固定支架3和瓶盖清洗盒4，所述操作区设有定位机构5和拆盖锁盖机构9，所述清洗区2与操作区之间设有全自动机械手臂11，所述全自动机械手臂11的抓取端安装有柔性夹爪6，并通过柔性夹爪6抓取清洗桶12，所述操作区左右两侧均安装有自动快门7，并通过自动快门7与清洗区2、链板传送带8隔绝，所述链板传送带8用于将需清洗的桶送入设备内以及将清洗干净的桶运送出，所述定位机构5用于将送进设备内部的清洗桶12抱紧以防止松动，所述拆盖锁盖机构9在x、y、z三轴电机的配合下移动至定位好的清洗桶12上方，并结合其上方的拆盖机构将清洗桶12的桶身和瓶盖分离，所述全自动机械手臂11将拆卸好的桶身插入清洗桶固定支架3中以及将拆卸好的瓶盖放入瓶盖清洗盒4中以进行清洗，清洗好的桶身和瓶盖再通过全自动机械手臂11抓取至指定位置，所述拆盖锁盖机构9再按照相反的顺序将桶身和瓶盖组装到一起并放至指定地点，所述自动快门7、链板传送带8、拆盖锁盖机构9、全自动机械手臂11分别通过plc连接电控区10。

3、进一步地，所述清洗桶固定支架3由固定卡301和固定支架底座302组成，所述固定支架底座302安装于清洗区2，所述固定支架底座302上安装有固定卡301，所述固定卡301沿周向均匀间隔布置有至少三个，所述固定卡301纵向设置，且内侧上部设计为与清洗桶12上部外形相吻合的弧形结构，所述固定卡301做成倒钩形式，其上端尺寸缩窄，且由上至下逐渐增宽，以确保在清洗时避免水压过大而将清洗桶12顶出。

4、进一步地，所述清洗桶固定支架3采用以下步骤制作而成，首先通过3d扫描软件对需要清洗的清洗桶12桶身进行全方位扫描形成3d模型，然后根据3d模型设计清洗桶固定支架3，所设计的清洗桶固定支架3将清洗桶12卡住而又不导致桶身变形以及无明显划痕，以防止清洗桶12被水压或者气压顶起，最后将设计好的清洗桶固定支架3模型导入3d打印机中，设置好参数，清洗桶固定支架3便制造完成，采用该制作步骤相比注塑降低了成本，相比加工焊接尺寸也更精准。

5、进一步地，所述瓶盖清洗盒4通过纯水浸泡加上溢流的方式清洗，所述瓶盖清洗盒4包括清洗盒本体401，所述清洗盒本体401中部铺设有洞洞板402，并通过洞洞板402隔绝，所述洞洞板402上开设有若干通孔，所述清洗盒本体401上设置有进水口403和排液口404，所述进水口403设于清洗盒本体401的上方，所述排液口404设于清洗盒本体401的下方，从而可以有效的清洗桶盖，一些杂质和浓度较高的化学品相对较重可通过下方的排液口404排出，中间的洞洞板402也能够有效的隔绝杂质和桶盖。

6、进一步地，所述清洗桶固定支架3和瓶盖清洗盒4的下方底盘均与清洗区2的排水相通以满足排水需求，所述清洗桶固定支架3和瓶盖清洗盒4均包括喷淋清洗和n2吹扫清洗，且先进行喷淋清洗，喷淋清洗设定时间结束后再进行n2吹扫清洗，以确保清洗桶12中无残留。

7、进一步地，所述定位机构5由定位气缸501、气缸底座502和活动桶卡503组成，所述气缸底座502前后对称式布置，每个气缸底座502上均安装有定位气缸501，所述活动桶卡503安装于定位气缸501上，并在定位气缸501的带动下做前后移动，所述活动桶卡503的抱紧端设计为与清洗桶12桶身吻合的弧形结构，且弧形结构的表面装设有用于防滑的橡胶皮，所述活动桶卡503在清洗桶12到达指定位置时通过定位气缸501将清洗桶12抱紧并固定住，以防止清洗桶12在拆盖锁盖时发生滑动，从而确保万无一失。

8、进一步地，所述自动快门7包括快门气缸、透明门板和导轨，所述自动快门7用于隔绝清洗区2和操作区以及设备进出口，所述透明门板可滑动式装设于导轨上，所述透明门板与快门气缸的活塞端相连，并在快门气缸的带动下沿导轨移动，以开启或关闭透明门板，从而可防止环境较差污染影响设备内部的洁净度，以及阻断清洗区的水汽影响机构件的正常运转和使用寿命。

9、进一步地，所述链板传送带8为链板式结构，所述链板传送带8包括链节、电机、齿轮、链条、紧固装置以及机架，所述链节、电机、齿轮、链条通过紧固装置安装于机架上，所述链节、齿轮、链条在电机的驱动下将需清洗的清洗桶12送至设备内，再将清洗干净的清洗桶12运送出。

10、进一步地，所述拆盖锁盖机构9为一套x、y、z三轴运动机构，所述拆盖锁盖机构9用于实现x、y、z三坐标移动以及旋转运动，所述拆盖锁盖机构9包括皮带轮901、挠性联轴器902、拆装盖头903、气缸904、拆盖锁盖电机905和z轴电缸906，所述z轴电缸906安装于固定座907上，所述z轴电缸906的驱动端安装有转接板908，并带动转接板908沿z轴方向运动，所述转接板908上安装有气缸904和拆盖锁盖电机905，所述拆盖锁盖电机905与气缸904活塞端相连，所述拆盖锁盖电机905的输出端通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：包括管路区(1)、清洗区(2)、电控区(10)和操作区，所述管路区(1)和电控区(10)设于设备内后侧，所述清洗区(2)和操作区设于设备内前侧；所述清洗区(2)内设置有清洗桶固定支架(3)和瓶盖清洗盒(4)，所述操作区设有定位机构(5)和拆盖锁盖机构(9)，所述清洗区(2)与操作区之间设有全自动机械手臂(11)，所述全自动机械手臂(11)的抓取端安装有柔性夹爪(6)，并通过柔性夹爪(6)抓取清洗桶(12)，所述操作区左右两侧均安装有自动快门(7)，并通过自动快门(7)与清洗区(2)、链板传送带(8)隔绝，所述链板传送带(8)用于将需清洗的桶送入设备内以及将清洗干净的桶运送出，所述定位机构(5)用于将送进设备内部的清洗桶(12)抱紧以防止松动，所述拆盖锁盖机构(9)在X、Y、Z三轴电机的配合下移动至定位好的清洗桶(12)上方，并结合其上方的拆盖机构将清洗桶(12)的桶身和瓶盖分离，所述全自动机械手臂(11)将拆卸好的桶身插入清洗桶固定支架(3)中以及将拆卸好的瓶盖放入瓶盖清洗盒(4)中以进行清洗，清洗好的桶身和瓶盖再

2.如权利要求1所述的半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：所述清洗桶固定支架(3)由固定卡(301)和固定支架底座(302)组成，所述固定支架底座(302)安装于清洗区(2)，所述固定支架底座(302)上安装有固定卡(301)，所述固定卡(301)沿周向均匀间隔布置有至少三个，所述固定卡(301)纵向设置，且内侧上部设计为与清洗桶(12)上部外形相吻合的弧形结构，所述固定卡(301)做成倒钩形式，其上端尺寸缩窄，且由上至下逐渐增宽，以确保在清洗时避免水压过大而将清洗桶(12)顶出。

3.如权利要求2所述的半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：所述清洗桶固定支架(3)采用以下步骤制作而成，首先通过3D扫描软件对需要清洗的清洗桶(12)桶身进行全方位扫描形成3D模型，然后根据3D模型设计清洗桶固定支架(3)，所设计的清洗桶固定支架(3)将清洗桶(12)卡住而又不导致桶身变形以及无明显划痕，以防止清洗桶(12)被水压或者气压顶起，最后将设计好的清洗桶固定支架(3)模型导入3D打印机中，设置好参数，清洗桶固定支架(3)便制造完成。

4.如权利要求1所述的半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：所述瓶盖清洗盒(4)通过纯水浸泡加上溢流的方式清洗，所述瓶盖清洗盒(4)包括清洗盒本体(401)，所述清洗盒本体(401)中部铺设有洞洞板(402)，并通过洞洞板(402)隔绝，所述洞洞板(402)上开设有若干通孔，所述清洗盒本体(401)上设置有进水口(403)和排液口(404)，所述进水口(403)设于清洗盒本体(401)的上方，所述排液口(404)设于清洗盒本体(401)的下方。

5.如权利要求1所述的半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：所述清洗桶固定支架(3)和瓶盖清洗盒(4)的下方底盘均与清洗区(2)的排水相通以满足排水需求，所述清洗桶固定支架(3)和瓶盖清洗盒(4)均包括喷淋清洗和N2吹扫清洗，且先进行喷淋清洗，喷淋清洗设定时间结束后再进行N2吹扫清洗，以确保清洗桶(12)中无残留。

6.如权利要求1所述的半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：所述定位机构(5)由定位气缸(501)、气缸底座(502)和活动桶卡(503)组成，所述气缸底座(502)前后对称式布置，每个气缸底座(502)上均安装有定位气缸(501)，所述活动桶卡(503)安装于定位气缸(501)上，并在定位气缸(501)的带动下做前后移动，所述活动桶卡(503)的抱紧端设计为与清洗桶(12)桶身吻合的弧形结构，且弧形结构的表面装设有用于防滑的橡胶皮，所述活动桶卡(503)在清洗桶(12)到达指定位置时通过定位气缸(501)将清洗桶(12)抱紧并固定住，以防止清洗桶(12)在拆盖锁盖时发生滑动。

7.如权利要求1所述的半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：所述自动快门(7)包括快门气缸、透明门板和导轨，所述自动快门(7)用于隔绝清洗区(2)和操作区以及设备进出口，所述透明门板可滑动式装设于导轨上，所述透明门板与快门气缸的活塞端相连，并在快门气缸的带动下沿导轨移动，以开启或...

【技术特征摘要】

1.一种半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：包括管路区(1)、清洗区(2)、电控区(10)和操作区，所述管路区(1)和电控区(10)设于设备内后侧，所述清洗区(2)和操作区设于设备内前侧；所述清洗区(2)内设置有清洗桶固定支架(3)和瓶盖清洗盒(4)，所述操作区设有定位机构(5)和拆盖锁盖机构(9)，所述清洗区(2)与操作区之间设有全自动机械手臂(11)，所述全自动机械手臂(11)的抓取端安装有柔性夹爪(6)，并通过柔性夹爪(6)抓取清洗桶(12)，所述操作区左右两侧均安装有自动快门(7)，并通过自动快门(7)与清洗区(2)、链板传送带(8)隔绝，所述链板传送带(8)用于将需清洗的桶送入设备内以及将清洗干净的桶运送出，所述定位机构(5)用于将送进设备内部的清洗桶(12)抱紧以防止松动，所述拆盖锁盖机构(9)在x、y、z三轴电机的配合下移动至定位好的清洗桶(12)上方，并结合其上方的拆盖机构将清洗桶(12)的桶身和瓶盖分离，所述全自动机械手臂(11)将拆卸好的桶身插入清洗桶固定支架(3)中以及将拆卸好的瓶盖放入瓶盖清洗盒(4)中以进行清洗，清洗好的桶身和瓶盖再通过全自动机械手臂(11)抓取至指定位置，所述拆盖锁盖机构(9)再按照相反的顺序将桶身和瓶盖组装到一起并放至指定地点，所述自动快门(7)、链板传送带(8)、拆盖锁盖机构(9)、全自动机械手臂(11)分别通过plc连接电控区(10)。

3.如权利要求2所述的半导体制程用电子级化学品清洗桶全自动清洗系统，其特征在于：所述清洗桶固定支架(3)采用以下步骤制作而成，首先通过3d扫描软件对需要清洗的清洗桶(12)桶身进行全方位扫描形成3d模型，然后根据3d模型设计清洗桶固定支架(3)，所设计的清洗桶固定支架(3)将清洗桶(12)卡住而又不导致桶身变形以及无明显划痕，以防止清洗桶(12)被水压或者气压顶起，最后将设计好的清洗桶固定支架(3)模型导入3d打印机中，设置好参数，清洗桶固定支架(3)便制造完成。

【专利技术属性】
技术研发人员：林裕哲，孙伟伟，任阳阳，刘号，
申请(专利权)人：冠礼控制科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：

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