CN114932110B - 一种金钢线切片后锗泥清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金钢线切片后锗泥清洗方法，所用金钢线切片后锗泥清洗装置包括：过滤网、喷淋池、晶片支架、盖板、开盖气缸、污水回收溢流储水箱、加热管、喷淋管、喷淋摆动气缸、喷淋泵和过滤器；清洗方法包括：1)将金钢线切割完成的整段晶棒切口向上地放置在晶棒支架内；2)将盖板打开，并将晶棒支架放置在喷淋池中央，盖上盖板；3)污水回收溢流储水箱内加入清洗液，开启喷淋泵与喷淋摆动气缸，清洗液经过过滤器过滤后通过第二管路输送至喷淋管、喷洒在金钢线切割完成的晶棒上，同时喷淋摆动气缸驱动喷淋管摆动，形成对晶棒的清洗，喷淋15～20分钟后，结束喷淋。本发明从切割完成到预冲洗完成用时仅15～20分钟；且全程只需一个人，清洗液可循环利用。

Description

一种金钢线切片后锗泥清洗方法

技术领域

本发明涉及一种金钢线切片后锗泥清洗方法，属于光学锗晶片切割后清洗技术领域。

背景技术

锗晶棒切割加工时，需要先利用胶将锗晶棒侧面粘结在支撑柱上，然后利用金钢线切片以垂直于锗晶棒轴向的方向切割，在晶棒切割加工成晶片后(此时，晶片均还粘结在支撑柱上)，需要先对晶片预冲洗、去胶，目前大部分企业预冲洗方法为：晶棒切割完成后，先用刀片将晶片一片一片从支撑柱上割下，然后再一片一片插到片盒，再用人工用水枪对晶片清洗，最后再进行去胶处理。存在如下缺点：1.在割片时容易造成晶片崩边或损坏；2.难以确保冲洗的均匀性，冲洗效果差，因全成人工操作步骤较多，极易造成晶片损坏；3.每个步骤都需要2至3个人才能完成，而且速度非常的慢效率很低。

发明内容

本发明提供一种金钢线切片后锗泥清洗方法，以提高生产效率和质量减少人工成本及破片损失，本发明从切割完成到预冲洗完成用时仅15～20分钟；且全程只需一个人便可以完成整个操作，过程简单方便，晶片表面冲洗比较干净，晶片破损率几乎为零；本发明使用的是废水回流循环利用模式，冲洗下来的锗泥可以完全回收，不仅提升了效率和质量，而且还减少了用水和人工成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种金钢线切片后锗泥清洗方法，所用金钢线切片后锗泥清洗装置包括：过滤网、喷淋池、晶片支架、盖板、开盖气缸、污水回收溢流储水箱、加热管、喷淋管、喷淋摆动气缸、喷淋泵和过滤器；

过滤网活动设在喷淋池底部；晶片支架为大小可调结构，晶片支架活动设在喷淋池内侧、且位于过滤网上方；盖板设在喷淋池顶部、并通过开盖气缸驱动盖板的开关；

过滤网下方的喷淋池底部通过第一管路与污水回收溢流储水箱连通；加热管位于污水回收溢流储水箱内、用于污水回收溢流储水箱内液体的加热；喷淋管位于喷淋池正上方，喷淋摆动气缸与喷淋管端部连接、并驱动喷淋管摆动喷淋；喷淋泵将污水回收溢流储水箱内的液体经过过滤器过滤后通过第二管路输送至喷淋管；

金钢线切片后锗泥清洗方法，包括如下步骤：

1)将金钢线切割完成的整段晶棒切口向上地放置在晶棒支架内；

2)在开盖气缸的驱动下，将盖板打开，并将步骤1)装有晶棒的晶棒支架放置在喷淋池中央，并在开盖气缸的驱动下、盖上盖板；

3)污水回收溢流储水箱内加入清洗液，清洗液为90％的清水和10％的清洗剂的混合物，打开加热管加热至污水回收溢流储水箱内清洗液温度为35°～40°，开启喷淋泵与喷淋摆动气缸，清洗液经过过滤器过滤后通过第二管路输送至喷淋管、喷洒在金钢线切割完成的晶棒上，同时喷淋摆动气缸驱动喷淋管摆动，形成对晶棒的清洗，喷淋15～20分钟后，结束喷淋，在开盖气缸的驱动下，将盖板打开，取出装有晶棒的晶棒支架放到去胶池去胶；

4)步骤3)喷淋水经过滤网过滤后，锗泥留在过滤网上，过滤液通过第一管路流入污水回收溢流储水箱，再经过滤器过滤后循环进入喷淋管喷淋。

上述方法，显著提高了生产效率；采用现有的方法，一段晶棒的晶片(500片左右)下机到去胶完成需要2.5--3小时，每天3个人只能完成1000到1200片的量；而采用本申请方法，完成一段晶棒的晶片(500片左右)冲洗去胶只需30分钟，同时只需一个人操作即可。

采用现有的方法，需人工割片插片后，再冲洗、去胶，割片时晶片容易崩边及破损，晶片冲洗不干净，且无法采取水循环利用，冲洗后的锗泥无法回收；而采用本申请方法，不需要割片，将整段晶棒放在晶片支架内(晶片支架可根据不同尺寸的晶棒调节大小)直接冲洗就好，不会造成晶片崩边和破损，用过的废水可自行过滤回收重复利用，锗泥可沉淀在过滤网上，只需定期清理回收即可。

采用现有的方法，在冲洗完成后是一盒一盒(25片/盒)放到去胶池去胶，过程繁琐一段晶棒500片左右，需要二十盒以上，去胶完成所需时间较长；而采用本申请方法，直接将支架放到去胶池去胶即可，只需一次操作，简单、省事。

作为本申请的其中一种优选实现方案，晶片支架包括支撑框、下支撑杆、上支撑杆和把手；支撑框为长方体结构，支撑框的底部及两长侧面均为镂空结构；下支撑杆和上支撑杆均分别有两根，两根下支撑杆设在支撑框内的同一高度上，两根上支撑杆设在支撑框内的同一高度上、且两根上支撑杆位于两根下支撑杆的上方，两根上支撑杆和两根下支撑杆的两端均分别连接在支撑框的两短侧面上，且两根上支撑杆的水平位置可调，两根下支撑杆的竖直位置可调；把手设在支撑框的两短侧面外侧。

支撑框为长方体结构，长方体结构作为常识，有两个长度较长的侧面和两个长度较短的侧面，本申请将长度较长的侧面定义为长侧面，将长度较短的侧面定义为短侧面。

为了方便调整和使用，支撑框的两个短侧面上设有相对设置的两对横孔和两对竖孔，两对横孔位于同一高度，两对竖孔位于同一高度，两对横孔位于两对竖孔的上方；两根上支撑杆和两根下支撑杆的两端均设有外螺纹；两根上支撑杆分别支撑在两对横孔上，上支撑杆的两端分别从对应的一对横孔中穿出、并通过螺栓固定；两根下支撑杆分别支撑在两对竖孔上，下支撑杆的两端分别从对应的一对竖孔中穿出、并通过螺栓固定。

上述一个短侧面上的一个横孔和另一个短侧面上与其相对的一个横孔构成一对横孔。其它类似表达，含义类似。

采用上述方案，通过调节上支撑杆在横孔中的水平位置，实现上支撑杆水平方向的调整，通过调节下支撑杆在竖孔中的竖直位置，实现下支撑杆竖直方向的调整，进而适应不同直接的晶棒。

为了方便使用，把手有四根，分别设在支撑框两短侧面外侧顶部两端。

为了便于过滤液的自动流动，过滤网下方的喷淋池底部呈向下倾斜的斜面结构，喷淋池底部的最低位置与通过第一管路与污水回收溢流储水箱连通。

为了方便使用，第一管路与污水回收溢流储水箱的连接位置位于污水回收溢流储水箱2/3以上的高度；第一管路呈水平设置，或第一管路呈从喷淋池到污水回收溢流储水箱的方向上向下倾斜的方式设置。

为了提高清洗效果，喷淋管有两根以上，每根喷淋管上均设有沿轴向分布的5个以上的喷淋头，喷淋头的喷洒方向指向喷淋池内侧；所有的喷淋管一端端部均汇合至总管，喷淋摆动气缸与总管连接、并驱动所有喷淋管摆动喷淋；喷淋泵将污水回收溢流储水箱内的液体经过过滤器过滤后输送至总管、再进入各个喷淋管。

为了方便装置的整体移动，上述装置，还包括支撑架，所有部件均集成在支撑架上，支撑架的底部设有带锁万向轮。

为了提高清洗效果，上述步骤3)中，清洗剂为型号为ES-160的达尔森半导体清洗剂；步骤4)中，15次喷淋结束后，收集过滤网及喷淋池中的锗泥，并更换清理液。

本申请不需要切割片，可节约至少2.5h，同时全程只需一个人便可以完成整个操作，节约了人力。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明一种金钢线切片后锗泥清洗方法，从切割完成到预冲洗完成用时仅15～20分钟；且全程只需一个人便可以完成整个操作，过程简单方便，晶片表面冲洗比较干净，晶片破损率几乎为零；本发明使用的是废水回流循环利用模式，冲洗下来的锗泥可以完全回收，不仅提升了效率和质量，而且还减少了用水和人工成本。

附图说明

图1为本发明金钢线切片后锗泥清洗装置的结构示意图；

图2为喷淋池侧面示意图；

图3为晶片支架的立体图；

图4为晶片支架的俯视图；

图5为晶片支架的长侧面侧视图；

图6为晶片支架的短侧面侧视图；

图中，1为过滤网，2为喷淋池，3为晶片支架，31为支撑框，32为下支撑杆，33为上支撑杆，34为把手，35为横孔，36为竖孔，4为盖板，5为开盖气缸，6为污水回收溢流储水箱，7为加热管，8为喷淋管，9为喷淋摆动气缸，10为喷淋泵，11为过滤器，12为支撑架，13为第一管路，14为第二管路。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本申请上下、左右、水平、竖直等方位词，均为基于附图所示的相对方位或位置关系，不应理解为对本申请的绝对限制。

实施例1

一种金钢线切片后锗泥清洗方法，如图1-2所示，所用金钢线切片后锗泥清洗装置包括：过滤网、喷淋池、晶片支架、盖板、开盖气缸、污水回收溢流储水箱、加热管、喷淋管、喷淋摆动气缸、喷淋泵和过滤器；

过滤网活动设在喷淋池底部；晶片支架为大小可调结构，晶片支架活动设在喷淋池内侧、且位于过滤网上方；盖板设在喷淋池顶部、并通过开盖气缸驱动盖板的开关；

过滤网下方的喷淋池底部通过第一管路与污水回收溢流储水箱连通；加热管位于污水回收溢流储水箱内、用于污水回收溢流储水箱内液体的加热；喷淋管位于喷淋池正上方，喷淋摆动气缸与喷淋管端部连接、并驱动喷淋管摆动喷淋；喷淋泵将污水回收溢流储水箱内的液体经过过滤器过滤后通过第二管路输送至喷淋管；

金钢线切片后锗泥清洗方法，包括如下步骤：

1)将金钢线切割完成的整段晶棒切口向上地放置在晶棒支架内；

2)在开盖气缸的驱动下，将盖板打开，并将步骤1)装有晶棒的晶棒支架放置在喷淋池中央，并在开盖气缸的驱动下、盖上盖板；

3)污水回收溢流储水箱内加入清洗液，清洗液为90％的清水和10％的清洗剂(型号为ES-160的达尔森半导体清洗剂)的混合物，打开加热管加热至污水回收溢流储水箱内清洗液温度为35°～40°，开启喷淋泵与喷淋摆动气缸，清洗液经过过滤器过滤后通过第二管路输送至喷淋管、喷洒在金钢线切割完成的晶棒上，同时喷淋摆动气缸驱动喷淋管摆动，形成对晶棒的清洗，喷淋15分钟后，结束喷淋，在开盖气缸的驱动下，将盖板打开，取出装有晶棒的晶棒支架放到去胶池去胶；

4)步骤3)喷淋水经过滤网过滤后，锗泥留在过滤网上，过滤液通过第一管路流入污水回收溢流储水箱，再经过滤器过滤后循环进入喷淋管喷淋。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步作了如下改进：如图3-6所示，晶片支架包括支撑框、下支撑杆、上支撑杆和把手；支撑框为长方体结构，支撑框的底部及两长侧面均为镂空结构；下支撑杆和上支撑杆均分别有两根，两根下支撑杆设在支撑框内的同一高度上，两根上支撑杆设在支撑框内的同一高度上、且两根上支撑杆位于两根下支撑杆的上方，两根上支撑杆和两根下支撑杆的两端均分别连接在支撑框的两短侧面上，且两根上支撑杆的水平位置可调，两根下支撑杆的竖直位置可调；把手设在支撑框的两短侧面外侧。

实施例3

在实施例2的基础上，进一步作了如下改进：为了方便调整和使用，支撑框的两个短侧面上设有相对设置的两对横孔和两对竖孔，两对横孔位于同一高度，两对竖孔位于同一高度，两对横孔位于两对竖孔的上方；两根上支撑杆和两根下支撑杆的两端均设有外螺纹；两根上支撑杆分别支撑在两对横孔上，上支撑杆的两端分别从对应的一对横孔中穿出、并通过螺栓固定；两根下支撑杆分别支撑在两对竖孔上，下支撑杆的两端分别从对应的一对竖孔中穿出、并通过螺栓固定。采用上述方案，通过调节上支撑杆在横孔中的水平位置，实现上支撑杆水平方向的调整，通过调节下支撑杆在竖孔中的竖直位置，实现下支撑杆竖直方向的调整，进而适应不同直接的晶棒。为了方便使用，把手有四根，分别设在支撑框两短侧面外侧顶部两端。

实施例4

在实施例3的基础上，进一步作了如下改进：为了便于过滤液的自动流动，过滤网下方的喷淋池底部呈向下倾斜的斜面结构，喷淋池底部的最低位置与通过第一管路与污水回收溢流储水箱连通。为了方便使用，第一管路与污水回收溢流储水箱的连接位置位于污水回收溢流储水箱2/3以上的高度；第一管路呈水平设置，或第一管路呈从喷淋池到污水回收溢流储水箱的方向上向下倾斜的方式设置。

实施例5

在实施例4的基础上，进一步作了如下改进：为了提高清洗效果，喷淋管有3根，每根喷淋管上均设有沿轴向分布的5个喷淋头，喷淋头的喷洒方向指向喷淋池内侧；所有的喷淋管一端端部均汇合至总管，喷淋摆动气缸与总管连接、并驱动所有喷淋管摆动喷淋；喷淋泵将污水回收溢流储水箱内的液体经过过滤器过滤后输送至总管、再进入各个喷淋管。为了方便装置的整体移动，上述装置，还包括支撑架，所有部件均集成在支撑架上，支撑架的底部设有带锁万向轮。上述步骤4)中，15次喷淋结束后，收集过滤网及喷淋池中的锗泥，并更换清理液。

清洗金钢线切割完成的整段锗晶棒(6英寸，600片晶片)：

方式一：采用现有的方法：先用刀片将晶片一片一片从支撑柱上割下，然后再一片一片插到片盒，共24盒(25片/盒)，再用人工用水枪对晶片清洗，最后再进行去胶处理；

清洗和去胶完成需要3小时左右，需要三个人协助操作；切割时崩边及破损率为15％；清洗不合格率为8％；清洗液无法回用，冲洗后的锗泥无法回收。

方式二：采用本发明上述实施例的方法；

清洗和去胶完成需要30分钟左右，仅需要一人；不需要割片，无崩边和破损；清洗干净，无需再次清洗；清洗液可循环利用，冲洗后的锗泥可回收，锗泥回收率98％以上，为企业带来不小的经济价值。

Claims (4)

1.一种金钢线切片后锗泥清洗方法，其特征在于：

所用金钢线切片后锗泥清洗装置包括：过滤网、喷淋池、晶片支架、盖板、开盖气缸、污水回收溢流储水箱、加热管、喷淋管、喷淋摆动气缸、喷淋泵和过滤器；

过滤网活动设在喷淋池底部；晶片支架为大小可调结构，晶片支架活动设在喷淋池内侧、且位于过滤网上方；盖板设在喷淋池顶部、并通过开盖气缸驱动盖板的开关；

过滤网下方的喷淋池底部通过第一管路与污水回收溢流储水箱连通；加热管位于污水回收溢流储水箱内、用于污水回收溢流储水箱内液体的加热；喷淋管位于喷淋池正上方，喷淋摆动气缸与喷淋管端部连接、并驱动喷淋管摆动喷淋；喷淋泵将污水回收溢流储水箱内的液体经过过滤器过滤后通过第二管路输送至喷淋管；

金钢线切片后锗泥清洗方法，包括如下步骤：

1）将金钢线切割完成的整段晶棒切口向上地放置在晶片支架内，不需要割片；

2）在开盖气缸的驱动下，将盖板打开，并将步骤1）装有晶棒的晶片支架放置在喷淋池中央，并在开盖气缸的驱动下、盖上盖板；

3）污水回收溢流储水箱内加入清洗液，清洗液为90%的清水和10%的清洗剂的混合物，打开加热管加热至污水回收溢流储水箱内清洗液温度为35°~40°，开启喷淋泵与喷淋摆动气缸，清洗液经过过滤器过滤后通过第二管路输送至喷淋管、喷洒在金钢线切割完成的晶棒上，同时喷淋摆动气缸驱动喷淋管摆动，形成对晶棒的清洗，喷淋15~20分钟后，结束喷淋，在开盖气缸的驱动下，将盖板打开，取出装有晶棒的晶片支架放到去胶池去胶；

4）步骤3）喷淋水经过滤网过滤后，锗泥留在过滤网上，过滤液通过第一管路流入污水回收溢流储水箱，再经过滤器过滤后循环进入喷淋管喷淋；

晶片支架包括支撑框、下支撑杆、上支撑杆和把手；支撑框为长方体结构，支撑框的底部及两长侧面均为镂空结构；下支撑杆和上支撑杆均分别有两根，两根下支撑杆设在支撑框内的同一高度上，两根上支撑杆设在支撑框内的同一高度上、且两根上支撑杆位于两根下支撑杆的上方，两根上支撑杆和两根下支撑杆的两端均分别连接在支撑框的两短侧面上，且两根上支撑杆的水平位置可调，两根下支撑杆的竖直位置可调；把手设在支撑框的两短侧面外侧；

支撑框的两个短侧面上设有相对设置的两对横孔和两对竖孔，两对横孔位于同一高度，两对竖孔位于同一高度，两对横孔位于两对竖孔的上方；两根上支撑杆和两根下支撑杆的两端均设有外螺纹；两根上支撑杆分别支撑在两对横孔上，上支撑杆的两端分别从对应的一对横孔中穿出、并通过螺栓固定；两根下支撑杆分别支撑在两对竖孔上，下支撑杆的两端分别从对应的一对竖孔中穿出、并通过螺栓固定；

把手有四根，分别设在支撑框两短侧面外侧顶部两端；

步骤3）中，清洗剂为型号为ES-160的达尔森半导体清洗剂；步骤4）中，15次喷淋结束后，收集过滤网及喷淋池中的锗泥，并更换清理液；

过滤网下方的喷淋池底部呈向下倾斜的斜面结构，喷淋池底部的最低位置与通过第一管路与污水回收溢流储水箱连通。

2.如权利要求1所述的金钢线切片后锗泥清洗方法，其特征在于：第一管路与污水回收溢流储水箱的连接位置位于污水回收溢流储水箱2/3以上的高度；第一管路呈水平设置，或第一管路呈从喷淋池到污水回收溢流储水箱的方向上向下倾斜的方式设置。

3.如权利要求1或2所述的金钢线切片后锗泥清洗方法，其特征在于：喷淋管有两根以上，每根喷淋管上均设有沿轴向分布的5个以上的喷淋头，喷淋头的喷洒方向指向喷淋池内侧；所有的喷淋管一端端部均汇合至总管，喷淋摆动气缸与总管连接、并驱动所有喷淋管摆动喷淋；喷淋泵将污水回收溢流储水箱内的液体经过过滤器过滤后输送至总管、再进入各个喷淋管。

4.如权利要求1或2所述的金钢线切片后锗泥清洗方法，其特征在于：还包括支撑架，所有部件均集成在支撑架上，支撑架的底部设有带锁万向轮。