[實用新型]半導體激光清洗機

有效

• 申請號: 200820071209.7
• 申請日: 2008-01-04
• 公開（公告）號: CN201135982Y
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 王峙皓;丁寶君;王傳術;甘露
• 申請（專利權）人: 長春德信光電技術有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;G05B15/02
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所
• 代理人: 王大珠

技術領域

本實用新型涉及機電類，特別涉及一種半導體激光清洗機。

背景技術

眾所周知，在機械加工中，傳統的清洗方法有三種，一是機械清洗法，即采用刮、擦、刷等手段達到清除零件表面污染物的目的；二是濕法化學清洗法，即是利用有機清洗劑，通過噴、淋或高頻振動去除油污等零件表面附著物；三是超聲波清洗法，將零件放入水或有機溶劑中，利用超聲波振動效應清除污垢，上述三種方法都存在缺欠，如機械方法操作簡單、靈活，但是有局限性，費力、費時及質量差等缺欠，而化學清洗法對環境污染嚴重；隨著科學技術的進步，半導體微細加工技術的進步，硅片基板的加工及電路光刻技術、微組裝技術的應用，在此高精度的要求下，器件的清潔度要求也非常高，因此，目前采用傳統的清洗方法都無法清除微米級(0.5um以下)污染粒，嚴重影響著高精度工業的發展，需要加以改進。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種半導體激光清洗機，解決了目前采用傳統清洗法中精度最高的超聲波清洗法達不到清除微米級顆粒的難題。

本實用新型的技術方案是：隨著科學技術的進步，傳統清洗方法盡管還在較大的范圍內使用，但自身的局限性已暴露無遺，對于高精度工業零部件達到清除微米級污染粒無能為力了；在上述的情況下激光清洗技術作為一種新興的清洗技術已悄然興起，能適應各種零件表面污染物的清洗，對環境污染小，也不損傷基體有著很大的優越性；激光清洗不存在對工件材料的磨損和腐蝕，環保性能良好；能清除微米級顆粒是一般清洗機所不容易達到的，并能在狹窄的空間進行清洗作業，并能清除放射性物質；特別對于微電子行業中器件尺寸小，細小微粒不易清除的情況下，使用激光清洗的方法不影響材料內部原有韌性，并且能在不熔化金屬表層的情況下，消除金屬材料表面的銹班和氧化物，經過激光清洗后，能改善金屬材料微米厚表層的結構，如同覆蓋了保護層；這充分證明激光清洗技術的應用，具有高效、無損傷、無污染；在去除污垢、銹班、油漆、橡膠、塑料、殘留的溶劑和粘結劑等方面是傳統清洗方法所不及的；能廣泛應用在模具和武器裝備清洗，飛機舊漆清除、樓宇外墻及文物的潔凈、電子工業中的清洗、精密機械工業中的精確去脂、核電站反應堆內管道清洗等方面，所以說激光清洗具有廣泛的應用范圍和良好的推廣前景；

目前在國際上也廣泛應用，美國和德國一般采用CO₂和Nd:YAG激光器作為激光光源的清洗機，該清洗機體積龐大、效率低、用電、用水量大、工作壽命短等問題，是急需要改進的，本實用新型是采用了輸出大功率半導體激光器作為激光光源，配合其他器件制造成半導體激光清洗機，其結構是由電源、計算機、半導體激光器、熱電制冷器、聚焦整形透鏡、指示光、光纖、加工頭、數控工作臺構成，其中電源與激光器、熱電制冷器連接，為其供電；計算機與電源數控工作臺連接，控制其操作；激光器與熱電制冷器連接，使激光器在安全的溫度條件下工作，聚焦整形透鏡與指示光連接，光纖連接聚焦整形透鏡和加工頭；電源是由穩壓電源、電流調節組件單元、恒流控制單元、VMOS管和電阻組成；計算機是由串口通信接口、微控制器、鍵盤顯示接口、A/D轉換單元、數字量輸出接口、E²PROM存儲器和數位工作臺接口構成；其中計算機的微控制器分別與串口通信接口、鍵盤顯示接口、A/D轉換單元、數字量輸出接口、E²PROM存儲器和數控工作臺接口聯接，E²PROM存儲器內存多種材料加工的模式，加工模式包括清洗過程中的所需的激光能量，照射時向和脈沖頻率；計算機的微控制器通過鍵盤顯示接口與輸入鍵盤和本地顯示單元聯結。通過A/D轉換單元與激光器溫度檢測單元和激光器電流檢測單元聯結；從而分別接收半導體激光器的溫度檢測信號和激光器電流檢測信號；通過數字量輸出接口分別與脈寬頻率控制單元和指示光強度控制單元聯結，進行控制脈沖寬度和指示光亮度，還與激光恒流控制單元、溫度調節單元、聲光報警單元、關斷控制單元相聯結；半導體激光器，采用發射波長由紫外光到紅外光的邊發射半導體激光迭陣者面發射半導體激光面陣，激光波長700～1150nm，連續或脈沖；熱電制冷器由電制冷器和風冷扇組成；聚焦整形透鏡采用光學玻璃制成的透鏡組；指示光采用激光二極管650nm/5mw，可調亮度；數控工作臺為二維工作平臺，由計算機控制。

本實用新型的優點在于：體積小、重量輕、效率高、結構簡單、操作方便、易于模塊化等。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意框圖；

圖2為本實用新型的電源結構示意圖；