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3.3.2晶体硅清洗制绒设备的主要结构
晶体硅清洗制绒机用于硅片在扩散前的硅片处理。一般来说,整个设备共分机架、
工作槽、上下料部件、机械手、喷淋系统、电气系统、气动系统、风道及管道等8大主要部
分,整机动作由PLC控制。为了避免环境污染,整机采用全封闭结构,以下将详细介绍其
主要部件。
1.机架
框架式骨架由方钢和槽钢焊接而成(底盘由槽钢焊接而成),焊接后对此结构件进行
除锈处理,然后上防锈底漆,再上防锈中涂,最后再上白色防锈面漆。上好3道防腐漆的
框架外均包覆PP板,其中整机外覆10mm厚PP板。其中,侧面的第二层装有对开式透
明PVC门,以便机器工作时,操作人员能有效观察机器的工作状况或处理特殊情形。机
器包覆PP板,底板下方开有3只残液排放口,残液排放管尺寸可据需要而定。工作槽上
方的机架的顶部做成整体的人字形结构,以便于抽风。
2.工作槽
晶体硅清洗制绒设备中的工作槽。通常情况下,槽盖开合采用平推式方式。从左向
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右的8个工作槽分别编号为1~8号槽(机器为左上料、右下料),槽体材料一般要求耐酸
耐碱,槽体、槽盖材质为PP。
3.上下料部件
上下料部件采用减速机驱动滚传动轴传动,减速机工作时,同步回转的传动轴将放
置在其上方的清洗篮送进或拖出。
进出料装置的两端均装有光电开关,与机械臂连锁控制。出料口有清洗篮时具备延
时报警功能,并在出料口有清洗篮时,对机械手在此位的动作有保护限制。
上料装有上料确认开关,适合操作需要。
4.机械手
设备中带有2套机械手,考虑到操作者要经常取片进行观察分析,一般将机械手设
计在工作槽的后身。1号机械手在进料虚拟槽位到4号槽位之间工作,2号机械手在4号
槽位到出料虚拟槽位之间工作。
(1)机械手臂由制动电机减速装置通过齿轮齿条传动牵引,在线性导轨上左右移动,
由变频器控制机械手前进和后退速度。
(2)由制动电机减速装置驱动滚珠丝杆完成提篮和放篮动作,两旁有线性导杆,由变
频器控制提篮和放篮速度,抓放篮方式采取左右横移式。
5.进出料虚拟槽
机器的上料位与槽之间有一个类似工作槽的进料虚拟槽,槽与出料位之间有一个同
样的下料虚拟槽。2只虚拟槽内实际并不装液,其顶部装有平移式的活动门盖,避免外界
空气通过进出料位大量进入到机器内影响工艺质量。
6.喷淋系统
喷淋系统安装在槽(即淋洗槽)内,机械手将花篮放入后,喷淋系统在PLC的指令下
会对花篮中的硅片进行定时喷淋洗涤。
用于淋洗的软水来自于蓄水箱(PP焊接件),淋洗时,由非金属水泵抽水对硅片进行
喷淋,此蓄水箱内装有高低位液位开关,通过PLC一方面及时对蓄水箱进行补水;另一方
面在超低水位切断喷淋泵工作,喷淋泵的流量不小于50L/min,蓄水箱的有效容量为
50L。
7.电气系统
采用10.4英寸大屏幕触摸屏进行人机对话,能够记录机器运行日记,并有机器输入
点故障自诊断帮助功能。
设有“手动”、“自动”两种工作方式,既能全自动操作,又能手动操作运行。
能手动打开槽盖,以便操作者随时观察硅片的处理状况。
整机有1只工作状态指示灯。
在自动状态下当机器运行时,如不及时上下料,机器除提示外,程序继续执行。
8.气动系统
除机械手部分需要气动控制外,采用气缸来驱动槽及进出料虚拟槽的门盖,实现机
器的全自动运行。
电磁阀、气缸及管路上的气动阀门等元件皆要求有较高的可靠性,气管采用耐酸碱
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的特种尼龙管。
9.风道及管道
(1)风道
主要吸风风道拟置于机器顶部,通过支管与设备连接,这些支管上装有流量调节阀
门,通过1台耐腐蚀的风机接入工厂吸风道,该风机由变频器控制转速。
(2)总进水管道
机器的总进水管道采用纯水级PP管(机器用水的累计流量计由采购方自行安装)。
(3)氮气管道
鼓泡用的氮气管道采用耐腐蚀软管,并在槽的氮气接入口用瞬时流量计显示。
(4)排液管道
排液管材料均采用PP-H,所有槽内的排放口设置过滤网,以防碎片掉入管道难以
清除。其作用主要排放浓氢氟酸、稀酸、浓盐酸和喷淋等。
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