一种清洗干燥设备的制作方法

1.本实用新型涉及清洗干燥技术领域，尤其涉及一种清洗干燥设备。


背景技术：

2.图形化蓝宝石衬底的生产是led产业中的一个重要生产环节，它是将蓝宝石平片放置在夹具上进行等离子体刻蚀而成，等离子体刻蚀过程是蚀刻气体中的等离子体与蓝宝石及其表面的聚合物掩膜发生物化的反应，在刻蚀过程中会产生很多副产物沉积在夹具上，因此在等离子体刻蚀工艺完成后需要对夹具进行清洗以确保夹具的清洁。
3.现有技术中，夹具的清洗和干燥工序是分开进行的，先将夹具放置到超声波清洗机中进行清洗，然后再将夹具转移到烤箱中进行烘烤干燥，清洗干燥工艺的操作较为繁杂。另一方面，烤箱的烘烤温度较高，一般烘烤温度设置在90℃以上，将干燥后的夹具从烤箱中取出时非常容易烫伤操作人员；并且，从烤箱中取出的夹具需要完全自然冷却后才能再次使用，等待夹具自然冷却的时间较长，若将蓝宝石平片放置在冷却不彻底的夹具上，则在夹具冷却收缩的过程中会破坏其与蓝宝石平片接触的平面上的掩膜体，经等离子体刻蚀后会出现图形化蓝宝石衬底相应位置微观结构异常的问题，最终形成不良品。
4.因此，亟需提出一种清洗干燥设备，以解决夹具清洗干燥效率低下的问题，以及由高温烘烤干燥所引发的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种清洗干燥设备，将夹具的清洗和干燥集为一体，并且能够采用风冷式干燥的方法对夹具进行干燥。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种清洗干燥设备，包括：
8.外壳，外壳上开设有排水口；
9.超声波发生器，超声波发生器安装于外壳的外壁上；
10.内壳，内壳安装于外壳内，内壳的侧壁为镂空结构，且内壳的内壁上设置有固定件，固定件能够夹紧夹具；
11.集流管，集流管设置于外壳内，集流管能与气源连通，且集流管上开设有吹扫喷淋孔，气源供给的气体能够由吹扫喷淋孔吹出以使夹具上的液体蒸发。
12.可选地，还包括驱动装置，驱动装置驱动连接于内壳，以驱动内壳旋转对夹具进行甩干。
13.可选地，还包括角接触球轴承，角接触球轴承设置于外壳的底部，内壳与角接触球轴承转动连接，驱动装置设置于外壳的顶部。
14.可选地，固定件包括卡块，卡块的数量为多个，多个卡块均设置在内壳的内壁上，且沿内壳的轴向间隔设置，相邻的两个卡块之间形成卡槽，夹具能够被卡紧固定于卡槽内。
15.可选地，卡槽的数量为多个。
16.可选地，卡块沿内壳的周向连续式设置，或，卡块沿内壳的周向间断式设置。
17.可选地，吹扫喷淋孔朝向卡槽设置。
18.可选地，还包括进气管，集流管通过进气管与气源连通。
19.可选地，还包括进水管以及三通管件，进水管的一端能与供液源连通，另一端通过三通管件与集流管连通，供液源供给的液体能够由吹扫喷淋孔喷出以冲刷夹具上的残渣。
20.可选地，还包括连通管，连通管的一端与外壳底部连通，另一端开口设置，连通管为透明的塑料材质或玻璃材质。
21.有益效果：
22.本实用新型提供的清洗干燥设备，在外壳的外壁上安装有超声波发生器，在外壳内安装侧壁为镂空结构的内壳，内壳的内壁上设置固定件，用于夹紧固定待清洗的夹具，同时，在外壳内还设置有集流管，集流管上开设吹扫喷淋孔，且集流管能够与气源连通。对夹具进行清洗时，向外壳内注入清洗液，开启超声波发生器对夹具进行清洗。清洗完毕后，将外壳内的清洗液排出，开启气源，由气源输出的气体通过集流管上的吹扫喷淋孔吹出，吹出的气体对外壳内的气体产生扰动，使得夹具上的清洗液能够快速蒸发，进而获得干燥夹具的效果。该清洗干燥设备将夹具的清洗和干燥集为一体，省去了清洗后将夹具转移到烤箱的操作步骤，并且采用风冷式干燥的方法，无需等待高温夹具自然冷却，也解决了高温烘烤干燥带来的烫伤操作人员的问题以及夹具冷却不彻底而破坏掩膜体的问题。
附图说明
23.图1是本实施例提供的清洗干燥设备的剖面结构示意图；
24.图2是本实施例提供的内壳、外壳以及超声波发生器的俯视结构示意图；
25.图3是本实施例中夹具的结构示意图。
26.图中：
27.100、外壳；110、排水口；120、注水口；130、外壳门；200、超声波发生器；300、内壳；310、卡块；311、卡槽；320、内壳门；400、集流管；410、吹扫喷淋孔；500、驱动装置；600、角接触球轴承；710、进气管；720、进气阀；730、进水管；740、进水阀；800、连通管；900、夹具。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
32.本实施例提供一种清洗干燥设备，用于对蓝宝石平片的夹具进行清洗和干燥，该清洗干燥设备不仅将清洗和干燥集为一体，还能够采用风冷干燥的方式对夹具进行干燥。
33.具体地，如图1和图2所示，本实施例提供的清洗干燥设备包括外壳100、内壳300、超声波发生器200以及集流管400，外壳100上开设有排水口110，超声波发生器200安装在外壳100的外壁上，内壳300安装在外壳100内，内壳300的侧壁为镂空结构，且内壳300的内壁上设置有固定件，该固定件能够夹紧夹具900，集流管400设置在外壳100内，该集流管400能够与气源连通，且集流管400上开设有吹扫喷淋孔410，气源供给的气体能够由吹扫喷淋孔410吹出以使夹具900上的液体蒸发，达到干燥夹具900的效果。
34.利用上述清洗干燥设备对夹具900进行清洗时，向外壳100内注入清洗液，而后开启超声波发生器200，利用超声波发生器200产生的震动即可实现对夹具900的清洗。清洗完毕后，将外壳100内的清洗液排出，开启气源，由气源输出的气体通过集流管400上的吹扫喷淋孔410吹出，吹出的气体对外壳100内的气体产生扰动，使得夹具900上的清洗液能够快速蒸发，进而获得干燥夹具900的效果。该清洗干燥设备将夹具900的清洗和干燥集为一体，省去了清洗后将夹具900转移到烤箱的操作步骤，并且采用风冷式干燥的方法，无需等待高温夹具900自然冷却，也解决了高温烘烤干燥带来的烫伤操作人员的问题以及夹具900冷却不彻底而破坏掩膜体的问题。
35.在本实施例提供的技术方案中，上述清洗液为清水，在其他实施方案中，上述清洗液可以是其他液体，例如一定浓度的酒精等，根据实际需求选定即可。
36.在本实施例提供的技术方案中，上述气源供给的是氮气，氮气的化学特性较为稳定，不易发生化学反应，在其他实施方案中，上述气源供给的可以是其他气体，例如洁净的空气等，根据实际需求选定即可。
37.优选地，上述气源供给的气体为高压气体，即，从吹扫喷淋孔410吹出的气体为高压气体，高压气体的吹出能够提高扰动效果，进而加快夹具900的干燥。
38.优选地，上述气源供给的气体温度在30
°
至50
°
之间，示例性地，具体温度可以为30
°
、40
°
或50
°
，将气源供给气体的温度设置在此区间内，一方面较高温度的气体从吹扫喷淋孔410吹出，在扰动外壳100内气流的同时加速夹具900上的液体蒸发，进而提高干燥效率。另一方面，该区间范围内的气体温度并不是过高的，夹具900干燥后被工作人员取出时能够避免产生烫伤工作人员的危险，并且较低温的夹具900取出后能够快速降至室温，能够缩短夹具900冷却时间并降低夹具900冷却不彻底而破坏掩膜体的几率。
39.可选地，如图1和图2所示，本实施例提供的清洗干燥设备还包括驱动装置500，该驱动装置500驱动连接于内壳300，在对夹具900进行干燥处理时，启动驱动装置500，驱动装置500驱动内壳300旋转，固定在固定件上的夹具900随着内壳300一起旋转，附着在夹具900
上的清洗液被甩离夹具900表面，达到对夹具900甩干的效果，在吹扫喷淋孔410吹出高压气体的同时配合驱动装置500驱动内壳300旋转，具有提高干燥效率的效果。
40.优选地，在本实施例提供的技术方案中，上述驱动装置500为变频电动机，在对夹具900进行干燥时，开启电动机高频模式，内壳300在变频电动机的驱动下高速旋转，提高甩干效率。在对夹具900进行清洗时，开启电动机低频模式，内壳300在变频电动机的驱动下低速旋转，一方面可以扰动水流，对清洗中的夹具900起到轻微冲刷的作用，另一方面可以使夹具900周向上的每个侧面都能够靠近超声波发生器200，防止与超声波发生器200距离较远的夹具900侧面清洁不彻底，即，在清洗夹具900时开启电动机低频模式可以提高夹具900的清洁效果。可以理解的是，在其他实施方案中，上述驱动装置500可以是其他装置，例如通过轴连接的变频器及电动机，或者其他装置在此不做一一列举。
41.可选地，如图1和图2所示，本实施例提供的清洗干燥设备还包括角接触球轴承600，该角接触球轴承600设置在外壳100的底部，内壳300与角接触球轴承600通过连接轴转动连接，上述驱动装置500设置在外壳100的顶部。角接触球轴承600可以同时承受径向负荷和轴向负荷，并且能在较高的转速下工作，将其设置在外壳100的底部，且与内壳300通过连接轴转动连接，使得角接触球轴承600为内壳300和夹具900提供支撑力，并承受内壳300转动时的径向负荷，而设置在外壳100顶部的驱动装置500只提供扭转力不提供拉力，具有减小驱动装置500转动阻力，保护驱动装置500的效果。可以理解的是，在其他实施方案中，角接触球轴承600还可以通过连接杆等其他结构与内壳300转动连接。
42.优选地，上述内壳300的顶部和底部均不开设镂空结构，以提高内壳300的整体强度，进而提高支撑夹具900的可靠性。
43.可选地，如图1和图2所示，上述固定件包括多个卡块310，多个卡块310均设置在内壳300的内壁上，且沿内壳300的轴向间隔设置，相邻的两个卡块310之间形成卡槽311，夹具900能够被卡紧固定在卡槽311内，由此实现夹具900在内壳300中通过固定件固定的效果。可以理解的是，夹具900被卡紧固定在卡槽311内的方式可以是使夹具900的上下两个端面分别与上下相邻的两个卡块310的端面卡接，由此利用上下两个卡块310固定夹具900；也可以是使夹具900的侧壁与内壳300的内壁相抵接，同时，夹具900的下端面与一个卡块310相贴合，利用内壳300的内壁固定夹具900，同时利用一个卡块310为夹具900提供支撑。
44.进一步地，卡块310的形状可以是平板型结构，且卡块310面积较大的端面与夹具900的端面贴合设置，卡块310面积较小的端面与内壳300的内壁贴合设置，与夹具900端面贴合设置的较大卡块310端面可以增大卡块310与夹具900的接触面积，提高夹具900固定在内壳300中的可靠性。卡块310的形状还可以是l型结构，且卡块310的长边端面与夹具900贴合设置，卡块310的短边端面与内壳300内壁贴合设置，由于与内壳300内壁贴合的卡块310短边具有一定的厚度，因此l型结构的卡块310能够带来减小内壳300径向尺寸的效果，使径向尺寸较小的夹具900也能被加紧固定在卡槽311内。在本实施例提供的技术方案中，卡块310既有平板型结构的，也有l型结构的，使得径向尺寸较大的夹具900以及径向尺寸较小的夹具900都能够被固定在卡槽311中。并且，在现有技术中，有些夹具900是分体式结构的，即，夹具900包括托盘和盖板，盖板的径向尺寸略小于托盘的径向尺寸，本实施例提供的既有平板型结构卡块又有l型结构卡块的技术方案，能够同时将托盘和盖板固定在内壳300中，达到同时清洗托盘和盖板的效果。可选地，如图1和图2所示，上述卡槽311的数量为多
个，实现多个夹具900同时清洗干燥的效果，进一步提高了夹具900的清洗干燥效率。
45.可选地，上述卡块310沿内壳300的周向间断式设置，在实现固定夹紧夹具900的同时还能够尽可能减小内壳300的重量，进而减小角接触球轴承600的载重负荷。或者，上述卡块310也可以沿内壳300的周向连续式设置，以此增大卡块310与夹具900的接触面积，提高卡槽311卡紧固定夹具900的可靠性。在本实施例提供的技术方案中，如图1和图2所示，卡块310沿内壳300的周向间断式设置，且间断的卡块310相对地设置在内壳300的内壁上，既能减小内壳300的重量，同时还能提高夹具900周向上与卡块310接触面积的均匀性，使得卡块310为夹具900提供的支撑力和/或卡接作用力更加均匀，进而提高夹具900固定在卡槽311中的稳定性。
46.优选地，上述吹扫喷淋孔410朝向卡槽311设置，即，吹扫喷淋孔410能够在夹具900的侧边位置吹出气体，进一步加快了夹具900上清洗液的蒸发速度，提高了干燥效率。
47.可选地，如图1和图2所示，本实施例提供的清洗干燥设备还包括进气管710，上述集流管400通过进气管710与气源连通。在进气管710上还可以设置进气阀720，用来控制气体是否输入集流管400。
48.可选地，如图1和图2所示，本实施例提供的清洗干燥设备还包括进水管730以及三通管件，进水管730的一端能够与供液源连通，另一端通过三通管件与集流管400连通，对夹具900清洗完毕以后进行干燥之前，可以先将外壳100中的清洗液排出，而后开启供液源，供液源供给的液体通过吹扫喷淋孔410喷出实现对夹具900的冲刷，将夹具900上经清洗掉落的残渣冲刷掉，而后再进行干燥处理，具有提高夹具900清洁度的效果。作为优选方案，由供液源供给的液体为高压液体，以提高对夹具900的冲刷效果。本实施例中供液源供给的液体是清水，在其他实施方案中，可根据实际情况选定供液源供给的液体。当然，在进水管730上也可以设置进水阀740，用来控制冲刷液体是否输入集流管400。
49.可选地，继续参照图1和图2，本实施例提供的清洗干燥设备还包括连通管800，该连通管800为透明的塑料材质或者玻璃材质，其一端与外壳100底部连通，另一端开口设置，向外壳100内注入清洗液时，可以通过连通管800观察清洗液的注入量，防止清洗液注入量过多或过少。
50.可选地，继续参照图1和图2，上述外壳100的壳体上开设有注水口120，用于向外壳100注入清洗液。当然，在其他实施方案中，可以直接从集流管400或排水口110向外壳100注入清洗液。
51.可选地，如图2所示，本实施例提供的清洗干燥设备还包括内壳门320，内壳门320与内壳300的侧壁活动连接，例如，内壳门320和内壳300的侧壁可以通过铰链连接；或者可以在内壳门320和内壳300侧壁的其中一个上设置滑槽，另一个上设置滑轨实现其二者的活动连接。本实施例提供的清洗干燥设备还包括外壳门130，外壳门130与外壳100的侧壁活动密封连接，例如，外壳门130和外壳100的侧壁可以通过铰链连接，并在其二者之间设置密封圈或者喷涂密封层实现活动密封连接；或者可以在外壳门130和外壳100侧壁的其中一个上设置滑槽，另一个上设置滑轨，并在其二者之间设置密封圈或者喷涂密封层实现活动密封连接，使得向外壳100注入清洗液后清洗液不向外泄露。
52.优选地，内壳门320为镂空结构，便于对夹具900的清洗、冲刷、甩干以及吹扫，尤其在冲刷和吹扫时，从吹扫喷淋孔410喷出的高压液体或者从吹扫喷淋孔410吹出的高压气体
能够对夹具900的每个侧面都进行冲刷或吹扫，提高夹具900的清洁效果。
53.优选地，外壳门130上可以设置卡锁结构，以提高关闭外壳门130时，外壳门130与外壳100侧壁连接的可靠性和密封性。
54.本实施例提供的清洗干燥设备主要用于清洗干燥外形为圆形的夹具900，如图2和图3所示，上述内壳300呈多棱柱结构，例如六棱柱、八棱柱等，且内壳300的内壁与夹具900的侧壁卡接，利用多棱柱型内壳300的内壁对夹具900进一步固定，以提高内壳300对夹具900固定的可靠性。另一方面，多棱柱结构的内壳300侧壁为平面结构，可以方便地制作与内壳300侧壁相适配的内壳门320。再一方面，多棱柱结构的内壳300侧壁对角线较短，可以尽可能地缩小内壳300体积，进而缩小外壳100体积，对夹具900进行清洗时可以有效节约清洗液用量。当然，在其他实施方案中，该清洗干燥设备还可以为其他形状结构的夹具900进行清洗干燥。
55.下面对本实施例提供的清洗干燥设备的使用方法做简要说明：
56.首先是夹具900清洗步骤，将待清洗的夹具900依次放入多个卡槽311中，对夹具900进行夹紧固定，然后关闭内壳门320以及外壳门130，从注水口120向外壳100中注入清水，通过连通管800对注水量进行观察，注入适量的清水后，开启超声波发生器200对夹具900进行清洗，同时开启电动机低频模式使内壳300和夹具900低速旋转，清洗五分钟后关闭超声波发生器200以及电动机。打开排水口110将清洗水排出，排出的清洗水可以回收重复使用，大概可以重复使用三次左右，重复使用的次数可以根据实际情况进行调整，确保夹具900清洗效果的同时节约水资源。排水完毕后排水口110暂不关闭，开启电动机高频模式，同时开启供液源和进水阀740，在内壳300和夹具900高速旋转的同时，供液源供给的清水从吹扫喷淋孔410喷出，将夹具900表面清洗的残留物进行冲刷，冲刷掉的水从排水口110排出，冲刷一分钟后关闭供液源和进水阀740。开启气源和进气阀720，由气源供给的高压气体从吹扫喷淋孔410吹出，此时内壳300和夹具900持续高速旋转实现对夹具900的甩干效果，同时配合高压气体的吹出，加快夹具900表面水分的蒸发，约五分钟左右夹具900干燥后关闭电动机、气源以及进气阀720，将夹具900从内壳300中取出，即完成夹具900清洗干燥的全部操作。
57.可以理解的是，上述清洗干燥过程所用时间可以根据实际情况进行调整。
58.本实施例提供的清洗干燥设备，将夹具900的清洗和干燥集为一体，省去了清洗后将夹具900转移到烤箱的操作步骤，并且采用风冷式干燥的方法，无需等待高温夹具900自然冷却，也解决了高温烘烤干燥带来的烫伤操作人员的问题以及夹具900冷却不彻底而破坏掩膜体的问题。
59.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种清洗干燥设备，其特征在于，包括：外壳(100)，所述外壳(100)上开设有排水口(110)；超声波发生器(200)，所述超声波发生器(200)安装于所述外壳(100)的外壁上；内壳(300)，所述内壳(300)安装于所述外壳(100)内，所述内壳(300)的侧壁为镂空结构，且所述内壳(300)的内壁上设置有固定件，所述固定件能够夹紧夹具(900)；集流管(400)，所述集流管(400)设置于所述外壳(100)内，所述集流管(400)能与气源连通，且所述集流管(400)上开设有吹扫喷淋孔(410)，所述气源供给的气体能够由所述吹扫喷淋孔(410)吹出以使所述夹具(900)上的液体蒸发。2.根据权利要求1所述的清洗干燥设备，其特征在于，还包括驱动装置(500)，所述驱动装置(500)驱动连接于所述内壳(300)，以驱动所述内壳(300)旋转对所述夹具(900)进行甩干。3.根据权利要求2所述的清洗干燥设备，其特征在于，还包括角接触球轴承(600)，所述角接触球轴承(600)设置于所述外壳(100)的底部，所述内壳(300)与所述角接触球轴承(600)转动连接，所述驱动装置(500)设置于所述外壳(100)的顶部。4.根据权利要求1-3任一项所述的清洗干燥设备，其特征在于，所述固定件包括卡块(310)，所述卡块(310)的数量为多个，多个所述卡块(310)均设置在所述内壳(300)的内壁上，且沿所述内壳(300)的轴向间隔设置，相邻的两个所述卡块(310)之间形成卡槽(311)，所述夹具(900)能够被卡紧固定于所述卡槽(311)内。5.根据权利要求4所述的清洗干燥设备，其特征在于，所述卡槽(311)的数量为多个。6.根据权利要求4所述的清洗干燥设备，其特征在于，所述卡块(310)沿所述内壳(300)的周向连续式设置，或，所述卡块(310)沿所述内壳(300)的周向间断式设置。7.根据权利要求4所述的清洗干燥设备，其特征在于，所述吹扫喷淋孔(410)朝向所述卡槽(311)设置。8.根据权利要求1-3任一项所述的清洗干燥设备，其特征在于，还包括进气管(710)，所述集流管(400)通过所述进气管(710)与所述气源连通。9.根据权利要求8所述的清洗干燥设备，其特征在于，还包括进水管(730)以及三通管件，所述进水管(730)的一端能与供液源连通，另一端通过所述三通管件与所述集流管(400)连通，所述供液源供给的液体能够由所述吹扫喷淋孔(410)喷出以冲刷所述夹具(900)上的残渣。10.根据权利要求1-3任一项所述的清洗干燥设备，其特征在于，还包括连通管(800)，所述连通管(800)的一端与所述外壳(100)底部连通，另一端开口设置，所述连通管(800)为透明的塑料材质或玻璃材质。

技术总结
本实用新型属于清洗干燥技术领域，公开了一种清洗干燥设备，该清洗干燥设备在外壳的外壁上安装有超声波发生器，在外壳内安装侧壁为镂空结构的内壳，内壳的内壁上设置固定件，用于夹紧固定待清洗的夹具，同时，在外壳内还设置有集流管，集流管上开设吹扫喷淋孔，且集流管能够与气源连通。对夹具进行清洗时，可利用超声波发生器对夹具进行清洗。对夹具进行干燥时，由气源输出的气体通过集流管上的吹扫喷淋孔吹出，对外壳内的气体产生扰动，使夹具上的清洗液快速蒸发，进而获得干燥夹具的效果。进而获得干燥夹具的效果。进而获得干燥夹具的效果。


技术研发人员：张赛南
受保护的技术使用者：广东中图半导体科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/5/25