微氣泡式處理裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種微氣泡式處理裝置。包括處理槽(14)、設置在收放槽(28)內的兩塊活動式導流板(20)以及設置在收放槽(28)內、浸漬在液體(18)內且設置在被處理部件(12)下方的曝氣元件(24)。處理槽(14)包括將至少一被處理部件(12)浸漬在液體(18)中且上端敞開口的收放槽(28)和分別設置在夾著收放槽(28)的上端開口而相對的兩側部分的溢流接收部(16)。曝氣元件(24)生成以相同的速度在液體(18)中直線上升來對被處理部件的表面進行處理的多個大小相同的微氣泡。兩塊活動式導流板(20)對帶著從處理后的表面分離下來的雜質在液體(18)中朝上方移動來的微氣泡進行引導并流入溢流接收部(16)。
【專利說明】微氣泡式處理裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對至少一被處理部件進行處理的微氣泡式處理裝置。
【背景技術】
[0002]在微處理器、存儲器、電荷耦合元件(CCD)等半導體裝置或薄膜晶體管(TFT)液晶等平面板顯示裝置的制造工序中，在硅或二氧化硅(Si02)、玻璃等基板表面上形成亞微米到0.1亞微米這樣的尺寸大小的圖案或薄膜，各個制造工序中基板表面的微量污染是極其重要的問題。
[0003]基板表面的污染中需要極力減少的是顆粒污染、有機物污染以及金屬污染。去除這樣的污染的一般做法是，將基板浸潰在清洗液中，產生微氣泡，利用該微氣泡對基板表面進行清洗(參照例如日本公開特許公報特開平6-179991號公報)。這種清洗要達到無副作用、時間短且成本低這樣的效果。然而，在現有技術中，如圖1所示，以印刷電路板(PCB)制造工序中的水洗槽100為例，空氣管100安裝在該水洗槽100中，從其表面上的多個孔中釋放空氣，產生氣泡。
[0004]在圖1所示的現有技術中，當水洗槽中儲存有水時，可將基板浸潰在水中，利用向上移動的氣泡來清洗被處理部件表面上的污物，但是該氣泡其實并不是直線移動。而且，在想徹底清洗基板的情況下，由于上述原因，不能僅設置一個水洗槽，需要設置多個水洗槽來提高清洗效果。但是這樣會增加設備的長度以及對環境造成的負荷，成本實質上提高。
【發明內容】
[0005]因此，本發明為克服上述缺點而提出了一種用以解決現有技術中問題的微氣泡式
處理裝置。
[0006]本發明的主要目的在于提供一種微氣泡式處理裝置，通過減少上述水洗槽那樣的、存儲清洗液等液體的收放槽和運送機的數量，縮短裝置的長度，減少用于清洗的液體量，來降低成本，改善清洗效率，提高生產量。
[0007]為達成上述目的，本發明所提供的微氣泡式處理裝置對至少一個例如金屬板或者半導體基板等被處理部件進行處理。其包括:處理槽、兩塊活動式導流板以及曝氣元件。所述處理槽包括收放槽和溢流接收部，該收放槽儲存液體，所述至少一被處理部件浸潰在該收放槽的所述液體中，該收放槽的上端開放，所述溢流接收部夾著所述收放槽的上端開口設置在相對的兩側部分。所述兩塊活動式導流板是設置在所述收放槽內的兩塊活動式導流板，在各所述溢流接收部和所述至少一被處理部件之間各設置有一塊該活動式導流板，所述兩塊活動式導流板以所述至少一被處理部件設置在該兩塊活動式導流板之間的方式浸潰在所述液體中。所述曝氣部件設置在所述收放槽內、浸潰在所述液體中且布置在所述至少一被處理部件的下方。所述曝氣元件構成為:生成以相同的速度在所述液體中直線上升來對所述至少一被處理部件的表面進行處理的、多個大小相同的微氣泡。所述兩塊活動式導流板進行引導，讓帶著從所述處理后的所述表面分離下來的雜質在所述液體中朝著上方移動來的所述微氣泡流向兩所述溢流接收部。
[0008]通過利用本發明的微氣泡技術達到以下目的:降低成本、提高清洗效率、增加生產量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是示出現有技術中的水洗裝置的立體圖。
[0010]圖2是示出本發明第一實施方式所涉及的微氣泡式處理裝置的構造的立體圖。
[0011]圖3是第一實施方式所涉及的微氣泡式處理裝置的分解立體圖。
[0012]圖4是示出曝氣槽的構造的立體圖。
[0013]圖5是示出驅動裝置的結構的立體圖。
[0014]圖6是示出活動式導流板的活動范圍的剖視圖。
[0015]圖7是示出本發明第二實施方式所涉及的微氣泡式處理裝置的構造的立體圖。
[0016]圖8是第二實施方式所涉及的微氣泡式處理裝置的分解立體圖。
【具體實施方式】
[0017]下面，為理解和認識本發明的特征和所達到的效果，參考附圖對本發明的實施方式做詳細的說明。
[0018]下面，參照圖2、圖3說明本發明的第一實施方式。本發明第一實施方式所涉及的微氣泡式處理裝置對至少一個等被處理部件12進行處理，該被處理部件12例如是半導體基板或金屬板。本發明所涉及的微氣泡式處理裝置包括處理槽14。該處理槽14包括上端開口的收放槽28和兩塊溢流接收部16。該兩塊溢流接收部16分別設置在夾著該收放槽28的上端開口緣部的上端開口相對的兩側部分。收放槽28中儲存有例如清洗液(例如水)或者電鍍溶液等液體18。被處理部件12設置在支撐架13上且浸潰在液體18中。兩塊活動式導流板20和是曝氣元件22的曝氣槽24都設置在收放槽28內且浸潰在液體18中。曝氣元件22具有內徑相等的多個微孔26，各微孔26的孔徑在30微米-100微米之間。在各溢流接收部16和被處理部件12之間設置有活動式導流板20，該活動式導流板20能夠繞在與兩塊溢流接收部16的相對方向垂直的水平方向延伸的轉動軸17(參照圖6)轉動，被處理部件12設置在兩塊活動式導流板20之間。曝氣元件22設置在被處理部件12下方。曝氣元件22通過多個微孔26在液體18中生成多個微氣泡，這些多個微氣泡以相同的速度直線上升來對被處理部件12的表面進行處理，讓該表面上的離子或者污物那樣的雜質從該表面上分離掉，之后，讓這些多個微氣泡帶著離子或者雜質在液體18中朝上移動，借助兩塊活動式導流板20的引導流到溢流接收部16。
[0019]處理槽14包括上端開成四邊形口的有底筒狀收放槽28，在夾著該收放槽28的上端開口緣部的上端開口相對的兩側部分(俯視收放槽28時呈四角形的四個側壁部中相對的兩塊側壁部的上端部)分別設置有溢流接收部16。將液體18儲存在收放槽28和兩塊溢流接收部16中，將兩塊活動式導流板20和曝氣元件22設置在收放槽28內。曝氣元件22與風管30連接，風管30通過收放槽28與送風機32連接。當送風機32生成氣流時，風管30就將該氣流供向曝氣元件22 (曝氣槽24)，曝氣元件22接收來自送風機32的氣流生成所述微氣泡。[0020]如圖4所示，曝氣槽24由空氣槽34和微孔板36構成，空氣槽34上端敞開口，并與風管30連接而接收來自送風機32的氣流。微孔板36具有內徑相等的多個微孔26，并且設置在空氣槽34的上端將空氣槽34的開口封起來，接收來自送風機32的氣流，通過多個微孔26生成以相同的速度在液體18中直線上升的多個大小相同的微氣泡。每隔一定的時間間隔(任一個微孔26的時間間隔都相同)通過各微孔26生成微氣泡。
[0021]當被處理部件12和支撐架13同時浸潰在液體18中時，送風機32生成氣流，通過風管30被送入曝氣元件22 (曝氣槽24)。曝氣元件22接收該氣流，通過多個微孔26生成以相同的速度直線上升的多個大小相同的微氣泡，利用這些微氣泡對被處理部件12的表面進行處理(將被處理部件12表面上的雜質從該表面上分離掉)。在液體18是清洗液的情況下，微氣泡所分離的表面上的雜質是污物，微氣泡的性質是直線上升，微氣泡和清洗液會均勻地通過被處理部件12的表面，故相對于現有技術而言，改善了對附著在槽內的被處理部件12表面的羽毛狀物質的清洗效果，能夠達成更加優良的均勻清洗水平。在液體18是電鍍溶液的情況下，微氣泡所分離的表面上的雜質是離子，微氣泡和電鍍溶液均勻地通過被處理部件12的表面，故電鍍膜厚和表面濕度的分布由于平均的液流而均勻，能夠收到極其優良的電鍍效果。雜質被分離以后，微氣泡就會帶著該雜質，繼續在液體18中向上移動，接收兩塊活動式導流板20的引導，流到兩塊溢流接收部16。這樣一來，收放槽28內的離子濃度就會下降，收放槽28內的液體18就不再含雜質了。換句話說，因收放槽28內的雜質被送給溢流接收部16，故無需為提高清洗效果而設置多個收放槽28 (處理槽14)。這樣，就能夠同時縮短裝置的長度、減少收放槽28和運送機的數量、降低用于清洗的液體量，從而能夠減輕對環境造成的負擔。而且，因為能夠減少收放槽28的數量，所以在將本發明的裝置設置在工廠等內時，能夠進行設備改造，騰出設置其他制造設備的空間，故節約空間、縮短生產時間、提高生產量都能夠做到。
[0022]這里，參照圖5，對在圖2、圖3中省略圖示、用于驅動活動式導流板20的驅動裝置51做說明。此外，圖5中為方便起見，收放槽28等的形狀與圖2、圖3中不同。而且，在圖5中，在收放槽28底部的外側面上設置有多個腿部15。
[0023]驅動裝置51例如用螺釘即多個固定部件52設置在收放槽28的側壁部(未設置溢流接收部16的側壁部)的外側面上,通過收放槽28的側壁部與活動式導流板20連接。驅動裝置51通過控制活動式導流板20的轉動角度，來對與所述雜質一起在液體18中朝上移動來的所述微氣泡進行引導，使其流到兩塊溢流接收部16。驅動裝置51包括軸承運轉部件53和馬達54，軸承運轉部件53利用固定部件52設置在收放槽28的側壁部的外側面上，并且通過收放槽28的側壁部與活動式導流板20連接，馬達54也設置在收放槽28的側壁部的外側面上且和軸承運轉部件53連接，以這樣的結構來控制活動式導流板20的轉動角度。在插入被處理部件12時和取出被處理部件12時，活動式導流板20朝著上方或者下方打開。當被處理部件12和支撐架13浸潰在液體18中時，馬達54和曝氣元件32同時起動。馬達54經由軸承運轉部件53與兩塊活動式導流板20聯動來調整活動式導流板20的轉動角度，曝氣元件22以相同的速度在液體18中直線上升來生成對被處理部件12的表面進行處理的多個大小相同的微氣泡。就這樣，微氣泡對被處理部件12的表面進行處理，將該表面上的雜質或者離子分離掉，之后，該雜質或者離子一起在液體18中朝著上方移動，最后由兩塊活動式導流板20朝著兩塊溢流接收部16引導并排出。因此，收放槽28內的離子濃度下降，達成高效的清洗效果。
[0024]各活動式導流板20的在溢流接收部16 —側的端部由轉動軸17支承著能夠轉動，被處理部件12 (支撐架13) —側的端部的高度位置借助活動式導流板20繞轉動軸17轉動而發生變化。活動式導流板20的在溢流接收部16 —側的端部靠近設置有溢流接收部16的側壁部而設。而且，活動式導流板20由驅動裝置51驅動著繞轉動軸17轉動，而在圖6中實線所示的下限位置和圖6中雙點劃線所示的上限位置之間做上下擺動運動。設液體18的液面高度為液面通過轉動軸17的軸心的高度。所述下限位置是相對于所述液面下降了角度Θ I后的位置；所述上限位置是相對于所述液面上升了角度Θ 2后的位置。活動式導流板20在從下限位置朝著上升的方向轉動時，撈取帶著雜質或者離子在液體18中朝上移動來的所述微氣泡；在從水平狀態朝著上升的方向轉動時，讓所述已被撈取的微氣泡朝著溢流接收部16流動，以便利用該傾斜在活動式導流板20的上表面滑動。讓活動式導流板20在所述上限位置暫停，使所述已被撈取的微氣泡可靠地流入溢流接收部16。優選在該上限位置的暫停時間為I秒-5秒。如果該暫停時間比5秒長，活動式導流板20位于液面上側的時間就會加長且擺動運動的往返次數減少，因此具有微氣泡的排出效率下降的可能性。優選一次往返所需要的時間是3秒-120秒。
[0025]優選所述上限位置相對于所述液面的上升角度Θ 2為O度?80度。即使所述上升角度Θ 2為O度，朝著上方移動來的微氣泡也會以慣性力沿著活動式導流板20的上表面朝著溢流接收部16流去。此外，從借助活動式導流板20的上表面的傾斜來提高微氣泡的排出效果的觀點出發，優選上升角度Θ 2在2度以上。從抑制往返運動次數變少的觀點出發，優選上升角度Θ 2在20度以下。上升角度Θ 2的最優選值是5度。
[0026]最優選所述下限位置相對于所述液面的下降角度Θ I為75度，但只要能夠適當地撈取所述微氣泡，什么角度都可以(例如45度-85度)。
[0027]由驅動裝置51驅動活動式導流板20轉動而在所述下限位置和所述上限位置之間做擺動運動，由此就能夠將帶著雜質或者離子的微氣泡引導到溢流接收部16。結果是，在清洗時能夠獲得最優良的清洗效果。
[0028]下面，參考圖7、圖8對本發明的第二實施方式做說明。在第一實施方式中，作為曝氣元件22示出的是曝氣槽24，但在第二實施方式中作為曝氣元件22示出的是曝氣管38。曝氣管38設置在處理槽14的收放槽28內且浸潰在液體18中。曝氣管38具有多個內徑相同的微孔26，各微孔26的孔徑在30微米-100微米。曝氣管38設置在被處理部件12下方，曝氣管38接收來自送風機32的氣流，通過多個微孔26生成以相同的速度在液體18中直線上升的、多個大小相同的微氣泡。以一定的時間間隔(任一微孔26的時間間隔都相同)通過各微孔26生成微氣泡。利用這樣生成的微氣泡對被處理部件12的表面進行處理。微氣泡讓表面上的雜質從表面上分離下來，并與雜質一起在液體中朝著上方移動，在兩塊活動式導流板20的引導下流到溢流接收部16。第二實施方式和第一實施方式的工作方式完全相同，這里不再贅述。
[0029]上述記載僅為對本發明優選實施方式的說明而已，并不限定本發明的實施范圍。因此，在本申請的權利要求范圍中所記載的形狀、構造、特征以及精神的基礎上所作出的各種變更、變形，都在本發明權利要求的范圍內。
【權利要求】
1.一種微氣泡式處理裝置，其對至少一被處理部件進行處理，其特征在于包括:處理槽、兩塊活動式導流板以及曝氣元件， 所述處理槽包括收放槽和溢流接收部，該收放槽儲存液體，所述至少一被處理部件浸潰在該收放槽的所述液體中，該收放槽的上端開放，所述溢流接收部夾著所述收放槽的上端開口設置在相對的兩側部分， 所述兩塊活動式導流板是設置在所述收放槽內的兩塊活動式導流板，在各所述溢流接收部和所述至少一被處理部件之間各設置有一塊該活動式導流板，所述兩塊活動式導流板以所述至少一被處理部件設置在該兩塊活動式導流板之間的方式浸潰在所述液體中，所述曝氣部件設置在所述收放槽內、浸潰在所述液體中且布置在所述至少一被處理部件的下方， 所述曝氣元件構成為:生成以相同的速度在所述液體中直線上升來對所述至少一被處理部件的表面進行處理的、多個大小相同的微氣泡， 所述兩塊活動式導流板進行引導，讓帶著從所述處理后的所述表面分離下來的雜質在所述液體中朝著上方移動來的所述微氣泡流向兩所述溢流接收部。
2.根據權利要求1所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 所述曝氣元件是曝氣槽或曝氣管。
3.根據權利要求1所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 所述微氣泡從所述微孔生成。
4.根據權利要求3所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 各所述微孔的孔徑為30微米-100微米。
5.根據權利要求1所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 進一步包括產生氣流的送風機和風管，該風管與所述曝氣元件相連接且通過所述收放槽與所述送風機連接，將所述氣流供給所述曝氣元件。
6.根據權利要求1所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 所述至少一被處理部件設置在支撐架上且浸潰在所述液體中。
7.根據權利要求1所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 所述至少一被處理部件是金屬板或者半導體基板。
8.根據權利要求1所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 進一步包括驅動所述兩塊活動式導流板轉動的驅動裝置， 所述驅動裝置對所述兩塊活動式導流板的轉動角度進行控制，以便引導與所述雜質一起在所述液體中朝上移動來的所述微氣泡流入兩所述溢流接收部。
9.根據權利要求8所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 所述驅動裝置包括軸承運轉部件和馬達， 所述軸承運轉部件設置在所述收放槽上，與所述活動式導流板連接， 所述馬達設置在所述收放槽上，與所述軸承運轉部件連接。
10.根據權利要求8所述的微氣泡式處理裝置，其特征在于: 所述驅動裝置設置在所述收放槽的側壁部的外側面上，通過所述收放槽的側壁部與所述活動式導流板連接。
【文檔編號】C23G5/04GK103567183SQ201310263833
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月27日 優先權日:2012年6月29日
【發明者】三木敏, 王凱毅, 彭治強, 蘇聲義, 戴家榮 申請人:臺灣上村股份有限公司, 上村工業株式會社