專利名稱：一種等離子體清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種清洗裝置，尤其是涉及一種等離子體清洗裝置。
背景技術(shù)：
在光學(xué)器件和微電子元件等的加工過(guò)程中，表面清洗技術(shù)具有十分重要的地位。 目前，廣泛應(yīng)用的物理化學(xué)清洗方法，從運(yùn)行方式看，大致可分為兩種濕法清洗和干法清 洗。濕法清洗主要依靠物理和化學(xué)(溶劑)的作用，如通過(guò)化學(xué)活性劑的吸附、浸透、溶解 和離散作用并輔以超聲波、噴淋、旋轉(zhuǎn)、沸騰、蒸汽和搖動(dòng)等物理方法去除物件表面的污漬。 在濕法清洗過(guò)程中，還需要后續(xù)的烘干及廢水處理工序，投入人員勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境污染控 制的成本較高。干法清洗主要有等離子清洗技術(shù)，其主要通過(guò)高真空下等離子體粒子與物 件表面材料間的物理和化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，剝離式去除物件表面的污漬。相對(duì)濕法清洗而言，干 法清洗無(wú)三廢排放、消耗成本低、清洗徹底，是一種效率高且綠色環(huán)保的清洗方法。此外，干 法清洗過(guò)程中較高能量的等離子體還可對(duì)物件表面進(jìn)行改性，改善物件表面的吸濕性、疏 水性、防縮防皺、抗靜電及阻燃等，而且反應(yīng)深度較低，不會(huì)損傷物件表面的力學(xué)性能。由于干法清洗存在上述優(yōu)勢(shì)，且等離子清洗技術(shù)發(fā)展較快，因此干法清洗技術(shù)不 僅在半導(dǎo)體與光電工業(yè)中獲得了應(yīng)用，而且逐漸在光學(xué)器件制備、精密機(jī)械加工、高分子材 料處理、污染防治和環(huán)境保護(hù)等眾多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。然而，由于等離子清洗技術(shù)涉及等離 子物理、等離子化學(xué)和材料氣固相界面特性的研究，需要集成化工、材料和電子機(jī)械等多種 技術(shù)，因此，技術(shù)開(kāi)發(fā)難度較大。另一方面，現(xiàn)有的相應(yīng)的等離子體清洗設(shè)備也存在一些不 足，如電容耦合式等離子體清洗裝置，其雖然可以產(chǎn)生較大口徑的等離子體，且制造工藝相 對(duì)成熟，但是其產(chǎn)生的等離子體密度不高、工作壓強(qiáng)范圍較窄，且存在電極污染，使得其應(yīng) 用范圍受到一定限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、工作壓強(qiáng)范圍 大、無(wú)電極污染，且能夠產(chǎn)生高密度等離子體的等離子體清洗裝置。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種等離子體清洗裝置，包 括主體設(shè)備和外圍設(shè)備，所述的外圍設(shè)備主要由氣體供應(yīng)裝置、真空裝置和控制裝置組成， 所述的控制裝置包括氣路單元和電路單元，所述的主體設(shè)備主要由微波系統(tǒng)和反應(yīng)裝置組 成，所述的微波系統(tǒng)包括微波室、設(shè)置于所述的微波室內(nèi)的微波源及與所述的微波源電連 接的微波控制電路，所述的反應(yīng)裝置包括設(shè)置于所述的微波室內(nèi)的石英罩、設(shè)置于所述的 微波室內(nèi)且設(shè)置于所述的石英罩下方的反應(yīng)室底座及由所述的石英罩和所述的反應(yīng)室底 座圍成的空間構(gòu)成的反應(yīng)室，所述的微波控制電路通過(guò)主體設(shè)備電源線與所述的電路單元 相連接，所述的反應(yīng)室通過(guò)主進(jìn)氣管與所述的氣路單元相連接，所述的反應(yīng)室通過(guò)排氣管 與所述的真空裝置相連接，所述的氣體供應(yīng)裝置通過(guò)分進(jìn)氣管與所述的氣路單元相連接， 所述的真空裝置通過(guò)真空裝置電源線與所述的電路單元相連接。
4[0006]所述的氣路單元包括電磁閥、氣體流量調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和真空表，所述的分進(jìn)氣管 與所述的電磁閥相連接，所述的電磁閥通過(guò)氣管與所述的氣體流量調(diào)節(jié)閥相連接，所述的 氣體流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)氣管與所述的流量計(jì)相連接，所述的流量計(jì)通過(guò)氣管與所述的主進(jìn)氣 管相連接，所述的主進(jìn)氣管通過(guò)氣管與所述的真空表相連接。所述的電路單元包括總電源、用于控制與所述的主體設(shè)備電連接的相應(yīng)的電源插 座及與所述的真空裝置電連接的相應(yīng)的電源插座的通斷的設(shè)備電源控制部分、用于控制所 述的電磁閥的通斷的進(jìn)氣控制部分和用于外部控制操作的手動(dòng)遙控控制部分，所述的總電 源分別與所述的設(shè)備電源控制部分、所述的進(jìn)氣控制部分及所述的手動(dòng)遙控控制部分電連接。所述的氣體供應(yīng)裝置包括至少一個(gè)用于供應(yīng)清洗反應(yīng)氣體的氣瓶，所述的氣瓶通 過(guò)所述的分進(jìn)氣管與所述的電磁閥相連接。所述的氣體供應(yīng)裝置可以包括兩個(gè)所述的氣瓶，每個(gè)所述的氣瓶?jī)?nèi)分別裝有不同 的清洗反應(yīng)氣體，每個(gè)所述的氣瓶分別通過(guò)一個(gè)所述的電磁閥、一個(gè)所述的氣體流量調(diào)節(jié) 閥及一個(gè)所述的流量計(jì)與所述的主進(jìn)氣管相連接構(gòu)成兩路氣路。所述的微波室包括微波室腔體和與所述的微波室腔體活動(dòng)配合的微波室腔門，所 述的微波源設(shè)置于所述的微波室腔體的側(cè)壁或上方，所述的微波室腔門上設(shè)置有用于觀察 清洗樣品過(guò)程的觀察窗口，所述的觀察窗口向內(nèi)的一側(cè)面上安裝有微波屏蔽網(wǎng)。所述的反應(yīng)室底座緊貼設(shè)置于所述的微波室腔體的底面上，貫穿所述的反應(yīng)室底 座和所述的微波室腔體的底部設(shè)置有分別與所述的反應(yīng)室相連通的進(jìn)氣管頭和出氣管頭， 所述的進(jìn)氣管頭與所述的主進(jìn)氣管相連接，所述的出氣管頭與所述的排氣管相連接，所述 的反應(yīng)室底座與所述的石英罩之間設(shè)置有密封橡膠圈。所述的反應(yīng)室底座中設(shè)置有水冷槽，貫穿所述的微波室腔體的底部和所述的反應(yīng) 室底座的底部設(shè)置有分別與所述的水冷槽相連通的進(jìn)水管頭和排水管頭，所述的進(jìn)水管頭 連接有進(jìn)水軟管，所述的排水管頭連接有排水軟管；所述的控制裝置還包括水路單元，所述 的水路單元主要由水冷排、水箱和水泵組成，所述的進(jìn)水軟管與所述的水冷排相連接，所述 的水冷排通過(guò)水管與所述的水箱相連接，所述的水箱通過(guò)水管與所述的水泵相連接，所述 的水泵與所述的排水軟管相連接；所述的電路單元還包括水冷控制部分，所述的水冷控制 部分控制所述的水泵的運(yùn)行。所述的水冷排上安裝有散熱風(fēng)扇，所述的水冷控制部分控制所述的散熱風(fēng)扇的運(yùn) 行；所述的水冷槽內(nèi)設(shè)置有第一排分水隔板和第二排分水隔板，所述的第一排分水隔板中 的每個(gè)分水隔板和所述的第二排分水隔板中的每個(gè)分水隔板均平行且等間隔排列，所述的 第一排分水隔板中的每個(gè)分水隔板的第一端與所述的水冷槽的一內(nèi)側(cè)相連接，所述的第二 排分水隔板中的每個(gè)分水隔板的第一端與所述的水冷槽連接有所述的第一排分水隔板的 一內(nèi)側(cè)相對(duì)的另一內(nèi)側(cè)相連接，所述的第一排分水隔板中的各個(gè)分水隔板與所述的第二排 分水隔板中的各個(gè)分水隔板相互交錯(cuò)排列，所述的第一排分水隔板中的各個(gè)分水隔板和所 述的第二排分水隔板中的各個(gè)分水隔板將所述的水冷槽分為多個(gè)水冷區(qū)域，所述的進(jìn)水管 頭和所述的排水管頭分別位于相隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)所述的水冷區(qū)域內(nèi)。所述的反應(yīng)室底座上設(shè)置有電機(jī)置放凹槽，所述的電機(jī)置放凹槽貫穿所述的微波 室腔體的底部，所述的電機(jī)置放凹槽內(nèi)設(shè)置有電機(jī)，所述的電機(jī)置放凹槽的底部設(shè)置有用于引出所述的電機(jī)的電源線的引線通孔，所述的電機(jī)置放凹槽的開(kāi)口端設(shè)置有用于隔離所 述的反應(yīng)室與所述的電機(jī)置放凹槽的金屬擋板，所述的金屬擋板上設(shè)置有用于與所述的電 機(jī)的電機(jī)軸相配合的軸孔，所述的電機(jī)的電機(jī)軸穿出所述的軸孔的一端連接有可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于①本清洗裝置的主體設(shè)備主要由微波系統(tǒng)和反應(yīng)裝置組成，微波系統(tǒng)包括微波 室、微波源及微波控制電路，通過(guò)微波控制電路可對(duì)微波源進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)生的等離子 體密度的調(diào)控。本清洗裝置通過(guò)采用微波激勵(lì)的方式，能產(chǎn)生高密度的等離子體，并有效地 避免了電極污染，同時(shí)擴(kuò)大了壓強(qiáng)工作范圍；此外，由于微波技術(shù)比較成熟，微波泄漏較易 控制與防護(hù)，因此本清洗裝置具有較好的安全性能。②本清洗裝置中的反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由石英罩直接置于反應(yīng)室底座上構(gòu)成反應(yīng) 室，并可根據(jù)需要安裝不同類型的反應(yīng)室底座，如水冷式反應(yīng)室底座和轉(zhuǎn)盤式反應(yīng)室底座， 具有水冷式反應(yīng)室底座的清洗裝置通過(guò)在清洗過(guò)程中冷卻清洗樣品，使得該清洗裝置可清 洗不耐高溫的材料的樣品；具有轉(zhuǎn)盤式反應(yīng)室底座的清洗裝置通過(guò)對(duì)清洗樣品的旋轉(zhuǎn)，可 使清洗樣品得到多方位的清洗，清洗效果更佳。③本清洗裝置通過(guò)調(diào)控清洗反應(yīng)氣體的流速或真空裝置的抽氣速度來(lái)控制工作 壓強(qiáng)，通過(guò)微波控制電路來(lái)控制微波源的功率，可以有效地調(diào)節(jié)等離子體對(duì)清洗樣品的表 面的轟擊力度和等離子體的濃度，從而可根據(jù)不同材料類型的清洗樣品進(jìn)行不同方式的清 洗及表面改性。④本清洗裝置中的控制裝置集水路單元、氣路單元、電路單元為一體，與主體設(shè)備 分體連接，不僅提高了本清洗裝置的可操作性及安全性，也方便本清洗裝置的運(yùn)輸和安裝; 其中封閉式水循環(huán)冷卻設(shè)計(jì)，使本清洗裝置運(yùn)行無(wú)需外接水源；多路氣路調(diào)控，可調(diào)配不同 的清洗反應(yīng)氣體的流量比例進(jìn)行清洗；無(wú)線遙控功能，可遠(yuǎn)距離對(duì)控制裝置進(jìn)行控制，方便 操作。⑤本清洗裝置充分利用日用微波爐的微波控制電路，降低了制造成本，其性價(jià)比 大大提高，有利于等離子體清洗技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)連接框圖；圖2為本實(shí)用新型的控制裝置的氣路單元和水路單元的基本結(jié)構(gòu)連接框圖；圖3為本實(shí)用新型的控制裝置的電路單元的電路圖；圖4為本實(shí)用新型的主體設(shè)備的剖視示意圖一；圖5為圖4中的反應(yīng)室底座的俯視剖面示意圖；圖6為本實(shí)用新型的主體設(shè)備的剖視示意圖二。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例一如圖1至圖5所示，一種等離子體清洗裝置，包括主體設(shè)備1和外圍設(shè)備2，外圍設(shè)備2主要由氣體供應(yīng)裝置21、真空裝置22和控制裝置23組成，控制裝置23包括水路單元 24、氣路單元25和電路單元26，主體設(shè)備1主要由微波系統(tǒng)11和反應(yīng)裝置12組成，微波系 統(tǒng)11包括微波室13、設(shè)置于微波室13內(nèi)的微波源14及與微波源14電連接的微波控制電 路(圖中未示出)，反應(yīng)裝置12包括設(shè)置于微波室13內(nèi)的石英罩15、設(shè)置于微波室13內(nèi) 且設(shè)置于石英罩15下方的反應(yīng)室底座16及由石英罩15和反應(yīng)室底座16圍成的空間構(gòu)成 的反應(yīng)室17，微波控制電路通過(guò)主體設(shè)備電源線31與電路單元26相連接，反應(yīng)室17通過(guò) 主進(jìn)氣管33與氣路單元25相連接，反應(yīng)室17通過(guò)排氣管34與真空裝置22相連接，氣體 供應(yīng)裝置21通過(guò)分進(jìn)氣管35與氣路單元25相連接，真空裝置22通過(guò)真空裝置電源線32 與電路單元26相連接。在此具體實(shí)施例中，氣體供應(yīng)裝置21包括兩個(gè)氣瓶(圖中未示出)，兩個(gè)氣瓶?jī)?nèi)分 別裝有不同的清洗反應(yīng)氣體，兩個(gè)氣瓶上分別連接有一根分進(jìn)氣管35 ；控制裝置23的氣路 單元25如圖2所示，其包括兩個(gè)電磁閥251、兩個(gè)氣體流量調(diào)節(jié)閥252、兩個(gè)流量計(jì)253和一 個(gè)真空表254，其中一根分進(jìn)氣管與其中一個(gè)電磁閥相連接，該電磁閥通過(guò)氣管與其中一個(gè) 氣體流量調(diào)節(jié)閥相連接，該氣體流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)氣管與其中一個(gè)流量計(jì)相連接，該流量計(jì) 再通過(guò)氣管與主進(jìn)氣管相連接構(gòu)成第一路氣路，另一根分進(jìn)氣管與另一個(gè)電磁閥相連接， 該電磁閥通過(guò)氣管與另一個(gè)氣體流量調(diào)節(jié)閥相連接，該氣體流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)氣管與另一個(gè) 流量計(jì)相連接，該流量計(jì)再通過(guò)氣管與主進(jìn)氣管相連接構(gòu)成第二路氣路，兩路氣路合接在 一起通過(guò)氣管與真空表254相連接。在此，電磁閥251主要起到通斷氣瓶供應(yīng)清洗反應(yīng)氣體 的作用，當(dāng)有電流通過(guò)電磁閥251時(shí)，電磁閥251的氣閥打開(kāi)，氣瓶中的清洗反應(yīng)氣體通過(guò) 分進(jìn)氣管35進(jìn)入氣路單元25中，當(dāng)無(wú)電流通過(guò)電磁閥251時(shí)，電磁閥251的氣閥關(guān)閉，清 洗反應(yīng)氣體被切斷，這樣就可以通過(guò)電路單元26的控制來(lái)有效地控制兩路氣路的通斷；氣 體流量調(diào)節(jié)閥252用于調(diào)控清洗反應(yīng)氣體的進(jìn)氣流量；流量計(jì)253用于觀測(cè)清洗反應(yīng)氣體 的流量，由于采用兩路氣路分別調(diào)控，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)兩種不同的清洗反應(yīng)氣體的流量， 達(dá)到不同的清洗效果；真空表254起到觀測(cè)反應(yīng)室內(nèi)壓強(qiáng)的作用。在此，氣體供應(yīng)裝置21也可只包括一個(gè)氣瓶，也可包括兩個(gè)以上氣瓶，一般情況 下只需使用兩種不同的清洗反應(yīng)氣體，調(diào)控兩種不同的清洗反應(yīng)氣體即可達(dá)到良好地清洗 效果，因此在此具體實(shí)施例中，采用兩個(gè)氣瓶來(lái)提供兩種不同的清洗反應(yīng)氣體。在此具體實(shí)施例中，微波室13包括微波室腔體131和與微波室腔體131活動(dòng)配合 的微波室腔門(圖中未示出)，微波源14設(shè)置于微波室腔體131的側(cè)壁或上方，微波室腔 門上設(shè)置有用于觀察清洗樣品過(guò)程的觀察窗口(圖中未示出)，觀察窗口向內(nèi)的一側(cè)面上 安裝有微波屏蔽網(wǎng)(圖中未示出)；反應(yīng)室底座16的尺寸略小于微波室腔體131的底面尺 寸，微波室腔體131的底面開(kāi)設(shè)有安裝孔以方便安裝和更換不同類型的反應(yīng)室底座16，反 應(yīng)室底座16是緊貼固定在微波室腔體131的底面上的，貫穿反應(yīng)室底座16和微波室腔體 131的底部設(shè)置有分別與反應(yīng)室17相連通的進(jìn)氣管頭36和出氣管頭37，進(jìn)氣管頭36與主 進(jìn)氣管33相連接，出氣管頭37與排氣管34相連接。反應(yīng)室底座16中設(shè)置有水冷槽4，貫 穿微波室腔體131的底部和反應(yīng)室底座16的底部設(shè)置有分別與水冷槽4相連通的進(jìn)水管 頭38和排水管頭39，進(jìn)水管頭38連接有進(jìn)水軟管18，排水管頭39連接有排水軟管19。在此具體實(shí)施例中，水冷槽4內(nèi)設(shè)置有兩排分水隔板，如圖5所示，分別為第一排 分水隔板41和第二排分水隔板42，第一排分水隔板41中的每個(gè)分水隔板和第二排分水隔板42中的每個(gè)分水隔板均平行且等間隔排列，其中第一排分水隔板41中的每個(gè)分水隔板 的第一端與水冷槽4的一內(nèi)側(cè)相連接，第二排分水隔板42中的每個(gè)分水隔板的第一端與水 冷槽4連接有第一排分水隔板41的一內(nèi)側(cè)相對(duì)的另一內(nèi)側(cè)相連接，第一排分水隔板41中 的每個(gè)分水隔板的第二端及第二排分水隔板42中的每個(gè)分水隔板的第二端分別懸空，即 不與水冷槽4的四個(gè)內(nèi)側(cè)面中的任一個(gè)內(nèi)側(cè)面相連接，第一排分水隔板41和第二排分水隔 板42相互交錯(cuò)排列，第一排分水隔板41中的各個(gè)分水隔板和第二排分水隔板42中的各個(gè) 分水隔板將水冷槽4分為多個(gè)水冷區(qū)域43，進(jìn)水管頭38和排水管頭39分別位于相隔最遠(yuǎn) 的兩個(gè)水冷區(qū)域內(nèi)。在此，第一排分水隔板41中的各個(gè)分水隔板和第二排分水隔板42中 的各個(gè)分水隔板起到一個(gè)導(dǎo)流的作用，第一排分水隔板41和第二排分水隔板42間隔交錯(cuò) 排列使水冷區(qū)域43呈“之”字型分布(如圖5所示)，將進(jìn)水管頭38和排水管頭39分別設(shè) 置于相隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)水冷區(qū)域內(nèi)，這樣可有效地保證從進(jìn)水管頭38進(jìn)入的冷卻水充分地 流經(jīng)整個(gè)水冷槽4以更好地冷卻反應(yīng)室底座16，這樣可清洗不耐高溫的樣品。除本實(shí)施例 中公開(kāi)的結(jié)構(gòu)外，也可采用其他結(jié)構(gòu)將水冷槽4分成多個(gè)水冷區(qū)域，只要能夠起到使冷卻 水流經(jīng)整個(gè)水冷槽4的作用即可。在此，在反應(yīng)室底座16與石英罩15之間可設(shè)置密封橡膠圈5，并可在密封橡膠圈 5上涂上密封油脂，這樣可以達(dá)到良好地密封效果，從而使反應(yīng)室17的氣密性良好；石英罩 15的形狀可設(shè)計(jì)成半圓型(如圖4所示)或帽型(如圖6所示)；在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)將 進(jìn)氣管頭36和出氣管頭37分別設(shè)置于反應(yīng)室底座的兩側(cè)，以保證進(jìn)氣管頭36和出氣管頭 37相隔較遠(yuǎn)的距離，如果將進(jìn)氣管頭36和出氣管頭37設(shè)置的較近，則從進(jìn)氣管頭36進(jìn)入 的清洗反應(yīng)氣體就會(huì)很快從出氣管頭37流出，從而將影響清洗效果。同時(shí)進(jìn)氣管頭36和 出氣管頭37間的距離不能超過(guò)石英罩15的直徑，以保證其在反應(yīng)室17內(nèi)。在此，還可在 進(jìn)氣管頭36和出氣管頭37上設(shè)置內(nèi)螺紋，從而可以根據(jù)實(shí)際需要安裝氣體分流裝置等，以 產(chǎn)生不同的氣體流分布滿足不同的清洗要求。在此具體實(shí)施例中，水路單元24主要為本清洗裝置提供所需的冷卻水，其組成結(jié) 構(gòu)如圖2所示，主要由水冷排241、水箱242和水泵243組成，進(jìn)水軟管18與水冷排241相 連接，水冷排241通過(guò)水管與水箱242相連接，水箱242通過(guò)水管與水泵243相連接，水泵 243與排水軟管19相連接，水冷排241上安裝有散熱風(fēng)扇244 (圖2中未示出，具體見(jiàn)圖3)， 水箱242內(nèi)儲(chǔ)存有冷卻劑(圖中未示出)。在此，水冷排241主要起到散熱的作用，在水冷 排241上安裝散熱風(fēng)扇244，散熱風(fēng)扇244可以有效提高散熱速度；水箱242儲(chǔ)存冷卻劑是 為水路單元24及水冷槽4提供冷卻劑，水路單元24工作時(shí)，水泵243驅(qū)動(dòng)冷卻劑在水路單 元24及水冷槽4中循環(huán)流動(dòng)，在此使用的冷卻劑采用蒸餾水。在此具體實(shí)施例中，電路單元26如圖3所示，其包括總電源261、用于控制與主體 設(shè)備及真空裝置電連接的相應(yīng)的電源插座的通斷的設(shè)備電源控制部分262、水冷控制部分 263、用于控制電磁閥251的通斷的進(jìn)氣控制部分264和用于外部控制操作的手動(dòng)遙控控制 部分265?？傠娫?61主要由保險(xiǎn)絲PT、接觸器K4、常開(kāi)開(kāi)關(guān)S7和常閉開(kāi)關(guān)S8組成，保險(xiǎn) 絲PT的第一端接交流電，保險(xiǎn)絲PT的第二端與接觸器K4相連接，接觸器K4接交流電，常 開(kāi)開(kāi)關(guān)S7和常閉開(kāi)關(guān)S8分別與接觸器K4相連接，接觸器K4連接有第六電阻R6和第六指 示燈E6，第六電阻R6和第六指示燈E6串接，在此接觸器K4采用市面上常用的自鎖方式進(jìn) 行連接，起到開(kāi)關(guān)整個(gè)清洗裝置總電源的作用；設(shè)備電源控制部分262主要由用于與真空裝置電源線31連接的第一電源插座Cl、對(duì)應(yīng)的起通斷此第一電源插座Cl通電的第一繼電 器K1、用于與主體設(shè)備電源線32連接的第二電源插座C2及對(duì)應(yīng)的起通斷此第二電源插座 C2通電的第二繼電器K2組成，第一電源插座Cl分別與接觸器K4和第一繼電器Kl連接，第 二電源插座C2分別與接觸器K4和第二繼電器K2連接，第一繼電器Kl和第二繼電器K2還 分別與手動(dòng)遙控控制部分265連接；水冷控制部分263主要由為水泵243供電的第一開(kāi)關(guān) 電源Tl、通斷第一開(kāi)關(guān)電源Tl通電的第三繼電器K3組成，第三繼電器K3分別與手動(dòng)遙控 控制部分265、進(jìn)氣控制部分264、第一開(kāi)關(guān)電源Tl和散熱風(fēng)扇244連接，第一開(kāi)關(guān)電源Tl 與接觸器K4連接；進(jìn)氣控制部分264主要由氣路單元25中的兩個(gè)電磁閥251對(duì)應(yīng)的用于 接入電路的電感線圈組成，如圖3所示的對(duì)應(yīng)其中一個(gè)電磁閥的電感線圈Ll和對(duì)應(yīng)另一個(gè) 電磁閥的電感線圈L2，兩個(gè)電感線圈Ll、L2分別與第三繼電器K3和手動(dòng)遙控控制部分265 連接；手動(dòng)遙控控制部分265主要由為手動(dòng)遙控控制部分265供電的第二開(kāi)關(guān)電源T2、遙 控/手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)S6、遙控接收器SK、五個(gè)功能按鈕Si、S2、S3、S4、S5及與用以顯示對(duì)應(yīng) 功能工作狀態(tài)的相對(duì)應(yīng)五個(gè)指示燈El、E2、E3、E4、E5組成，其中手動(dòng)控制是通過(guò)功能按鈕 S1-S5進(jìn)行控制的，遙控控制是通過(guò)編碼遙控器控制遙控接收器SK上的繼電器的閉合和開(kāi) 啟進(jìn)行控制的，手動(dòng)控制和遙控控制通過(guò)遙控/手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)S6進(jìn)行切換，在此五個(gè)功能 按鈕S1-S5分別對(duì)應(yīng)于控制真空裝置22、主體設(shè)備1、水路單元24、第一路氣路、第二路氣 路。在此具體實(shí)施例中，真空裝置22直接采用現(xiàn)有的真空泵；微波控制電路直接采用 現(xiàn)有的日用微波爐中所使用的微波控制電路，通過(guò)微波控制電路實(shí)現(xiàn)對(duì)微波源14的調(diào)控， 起到控制等離子體的產(chǎn)生及調(diào)控等離子體密度的作用。實(shí)施例二 如圖1至圖3及圖6所示，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處 僅在于在本實(shí)施例中反應(yīng)室底座16為一轉(zhuǎn)盤式反應(yīng)室底座，如圖6所示，反應(yīng)室底座16上 設(shè)置有貫穿微波室腔體131的底部的電機(jī)置放凹槽51，該電機(jī)置放凹槽51與反應(yīng)室17相 連通，電機(jī)置放凹槽51內(nèi)設(shè)置有電機(jī)52，放置電機(jī)52時(shí)需將電機(jī)52的電機(jī)軸53豎直朝 上，電機(jī)置放凹槽51的底部設(shè)置有用于引出電機(jī)52的電源線的引線通孔54，電機(jī)52的電 源線通過(guò)該引線通孔54引接到外接電機(jī)電源上，電機(jī)置放凹槽51的開(kāi)口端設(shè)置有用于隔 離反應(yīng)室17與電機(jī)置放凹槽51的金屬擋板55，金屬擋板55的中央設(shè)置有用于與電機(jī)52 的電機(jī)軸53相配合的軸孔56，電機(jī)52的電機(jī)軸53穿出軸孔56的一端連接有可旋轉(zhuǎn)用于 放置清洗物體的轉(zhuǎn)盤57。由于本實(shí)施例采用轉(zhuǎn)盤式反應(yīng)室底座，因此在控制裝置中無(wú)需設(shè) 置水路單元，在控制裝置的電路單元中也無(wú)需設(shè)置水冷控制部分。在此具體實(shí)施例中，在引線通孔54中裝填密封材料，這樣可有效保證反應(yīng)室17的 氣密性。在此具體實(shí)施例中，選擇的轉(zhuǎn)盤57的直徑需小于設(shè)置于反應(yīng)室底座16上的進(jìn)氣 管頭36和出氣管頭37之間的距離，這樣可保證氣流在轉(zhuǎn)盤57的上方流動(dòng)，使用本實(shí)施例 公開(kāi)的清洗裝置時(shí)，電機(jī)52驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤57旋轉(zhuǎn)，置放于轉(zhuǎn)盤57上的清洗物體隨轉(zhuǎn)盤57旋轉(zhuǎn)， 可使清洗物體得到多方位的清洗。本實(shí)用新型的操作過(guò)程及原理為首先將清洗裝置的各部分按圖1所示的連接方 式進(jìn)行連接；工作前，打開(kāi)氣體供應(yīng)裝置21自帶的氣瓶閥門，工作時(shí)，首先按下總電源261的常開(kāi)開(kāi)關(guān)S7，此時(shí)接觸器K4的線圈通電，接觸器K4內(nèi)的開(kāi)關(guān)閉合，同時(shí)第六指示燈(電 源指示燈)E6亮起，總電源通電，第二開(kāi)關(guān)電源T2通電；然后將遙控/手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)S6切換 到手動(dòng)檔(在此以手動(dòng)操作為例)，按下用于控制水路單元24的功能按鈕S3，指示燈E3亮 起，同時(shí)散熱風(fēng)扇244通電開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，第三繼電器K3的線圈通電使繼電器內(nèi)觸點(diǎn)閉合接通 第一開(kāi)關(guān)電源Tl的電源使水泵243也開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)冷卻水開(kāi)始循環(huán)流動(dòng)；接著按下對(duì)應(yīng) 真空裝置22的功能按鈕Si，指示燈El亮起，第一繼電器Kl閉合使第一電源插座Cl通電， 從而使真空泵打開(kāi)，反應(yīng)室17內(nèi)開(kāi)始抽真空，觀察氣路單元25的真空表254，當(dāng)其到達(dá)指定 的壓強(qiáng)時(shí)，按下用于控制第一路氣路的功能按鈕S4和用于控制第二路氣路的功能按鈕S5， 此時(shí)指示燈E4和E5亮起，同時(shí)兩個(gè)電磁閥251打開(kāi)，清洗反應(yīng)氣體進(jìn)入氣路單元25的兩路 氣路中，調(diào)節(jié)氣體流量調(diào)節(jié)閥252并通過(guò)觀察流量計(jì)253上的氣體流量來(lái)調(diào)控清洗反應(yīng)氣 體的進(jìn)氣流量及調(diào)配比例；待清洗反應(yīng)氣體流速穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)主體設(shè)備1的微波控制電路 的功率大小及工作時(shí)間，然后按下用于控制主體設(shè)備1的功能按鈕S2，指示燈E2亮起，此時(shí) 主體設(shè)備1進(jìn)入工作狀態(tài)；主體設(shè)備1工作過(guò)程中，微波源14產(chǎn)生的微波通過(guò)大面積的石 英罩引入反應(yīng)室17中建立起電磁場(chǎng)，當(dāng)清洗反應(yīng)氣體受到微波照射而被激勵(lì)后，清洗反應(yīng) 氣體中的電子在微波場(chǎng)作用下獲得能量，與氣體分子碰撞使其電離，以得到更多的自由電 子和離子(即等離子體)，產(chǎn)生的自由電子和離子轟擊清洗樣品，對(duì)清洗樣品6的表面進(jìn)行 清洗或表面改性，提高微波的功率可以增大等離子體的密度和能量，可有效增強(qiáng)清洗效果； 降低反應(yīng)室內(nèi)的壓強(qiáng)，可以增大粒子的自由程，可減少粒子碰撞次數(shù)，使到達(dá)清洗樣品的表 面的粒子具有較高的能量，能夠有效增強(qiáng)清洗樣品的表面改性的能力及清洗強(qiáng)度；清洗過(guò) 程結(jié)束后，依次按起功能按鈕S2、Si、S3、S4、S5，關(guān)閉總電源開(kāi)關(guān)S8后取出清洗后的樣品。
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權(quán)利要求一種等離子體清洗裝置，包括主體設(shè)備和外圍設(shè)備，所述的外圍設(shè)備主要由氣體供應(yīng)裝置、真空裝置和控制裝置組成，其特征在于所述的控制裝置包括氣路單元和電路單元，所述的主體設(shè)備主要由微波系統(tǒng)和反應(yīng)裝置組成，所述的微波系統(tǒng)包括微波室、設(shè)置于所述的微波室內(nèi)的微波源及與所述的微波源電連接的微波控制電路，所述的反應(yīng)裝置包括設(shè)置于所述的微波室內(nèi)的石英罩、設(shè)置于所述的微波室內(nèi)且設(shè)置于所述的石英罩下方的反應(yīng)室底座及由所述的石英罩和所述的反應(yīng)室底座圍成的空間構(gòu)成的反應(yīng)室，所述的微波控制電路通過(guò)主體設(shè)備電源線與所述的電路單元相連接，所述的反應(yīng)室通過(guò)主進(jìn)氣管與所述的氣路單元相連接，所述的反應(yīng)室通過(guò)排氣管與所述的真空裝置相連接，所述的氣體供應(yīng)裝置通過(guò)分進(jìn)氣管與所述的氣路單元相連接，所述的真空裝置通過(guò)真空裝置電源線與所述的電路單元相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的氣路單元包括電 磁閥、氣體流量調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和真空表，所述的分進(jìn)氣管與所述的電磁閥相連接，所述的 電磁閥通過(guò)氣管與所述的氣體流量調(diào)節(jié)閥相連接，所述的氣體流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)氣管與所述 的流量計(jì)相連接，所述的流量計(jì)通過(guò)氣管與所述的主進(jìn)氣管相連接，所述的主進(jìn)氣管通過(guò) 氣管與所述的真空表相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的電路單元包括總 電源、用于控制與所述的主體設(shè)備電連接的相應(yīng)的電源插座及與所述的真空裝置電連接的 相應(yīng)的電源插座的通斷的設(shè)備電源控制部分、用于控制所述的電磁閥的通斷的進(jìn)氣控制部 分和用于外部控制操作的手動(dòng)遙控控制部分，所述的總電源分別與所述的設(shè)備電源控制部 分、所述的進(jìn)氣控制部分及所述的手動(dòng)遙控控制部分電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的氣體供應(yīng)裝置包 括至少一個(gè)用于供應(yīng)清洗反應(yīng)氣體的氣瓶，所述的氣瓶通過(guò)所述的分進(jìn)氣管與所述的電磁 閥相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的氣體供應(yīng)裝置包 括兩個(gè)所述的氣瓶，兩個(gè)所述的氣瓶?jī)?nèi)分別裝有不同的清洗反應(yīng)氣體，每個(gè)所述的氣瓶分 別通過(guò)一個(gè)所述的電磁閥、一個(gè)所述的氣體流量調(diào)節(jié)閥及一個(gè)所述的流量計(jì)與所述的主進(jìn) 氣管相連接構(gòu)成兩路氣路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的微 波室包括微波室腔體和與所述的微波室腔體活動(dòng)配合的微波室腔門，所述的微波源設(shè)置于 所述的微波室腔體的側(cè)壁或上方，所述的微波室腔門上設(shè)置有用于觀察清洗樣品過(guò)程的觀 察窗口，所述的觀察窗口向內(nèi)的一側(cè)面上安裝有微波屏蔽網(wǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的反應(yīng)室底座緊貼 設(shè)置于所述的微波室腔體的底面上，貫穿所述的反應(yīng)室底座和所述的微波室腔體的底部設(shè) 置有分別與所述的反應(yīng)室相連通的進(jìn)氣管頭和出氣管頭，所述的進(jìn)氣管頭與所述的主進(jìn)氣 管相連接，所述的出氣管頭與所述的排氣管相連接，所述的反應(yīng)室底座與所述的石英罩之 間設(shè)置有密封橡膠圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的反應(yīng)室底座中設(shè) 置有水冷槽，貫穿所述的微波室腔體的底部和所述的反應(yīng)室底座的底部設(shè)置有分別與所述 的水冷槽相連通的進(jìn)水管頭和排水管頭，所述的進(jìn)水管頭連接有進(jìn)水軟管，所述的排水管頭連接有排水軟管；所述的控制裝置還包括水路單元，所述的水路單元主要由水冷排、水箱 和水泵組成，所述的進(jìn)水軟管與所述的水冷排相連接，所述的水冷排通過(guò)水管與所述的水 箱相連接，所述的水箱通過(guò)水管與所述的水泵相連接，所述的水泵與所述的排水軟管相連 接；所述的電路單元還包括水冷控制部分，所述的水冷控制部分控制所述的水泵的運(yùn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的水冷排上安裝有 散熱風(fēng)扇，所述的水冷控制部分控制所述的散熱風(fēng)扇的運(yùn)行；所述的水冷槽內(nèi)設(shè)置有第一 排分水隔板和第二排分水隔板，所述的第一排分水隔板中的每個(gè)分水隔板和所述的第二排 分水隔板中的每個(gè)分水隔板均平行且等間隔排列，所述的第一排分水隔板中的每個(gè)分水隔 板的第一端與所述的水冷槽的一內(nèi)側(cè)相連接，所述的第二排分水隔板中的每個(gè)分水隔板的 第一端與所述的水冷槽連接有所述的第一排分水隔板的一內(nèi)側(cè)相對(duì)的另一內(nèi)側(cè)相連接，所 述的第一排分水隔板中的各個(gè)分水隔板與所述的第二排分水隔板中的各個(gè)分水隔板相互 交錯(cuò)排列，所述的第一排分水隔板中的各個(gè)分水隔板和所述的第二排分水隔板中的各個(gè)分 水隔板將所述的水冷槽分為多個(gè)水冷區(qū)域，所述的進(jìn)水管頭和所述的排水管頭分別位于相 隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)所述的水冷區(qū)域內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種等離子體清洗裝置，其特征在于所述的反應(yīng)室底座上 設(shè)置有貫穿所述的微波室腔體的底部的電機(jī)置放凹槽，所述的電機(jī)置放凹槽內(nèi)設(shè)置有電 機(jī)，所述的電機(jī)置放凹槽的底部設(shè)置有用于引出所述的電機(jī)的電源線的引線通孔，所述的 電機(jī)置放凹槽的開(kāi)口端設(shè)置有用于隔離所述的反應(yīng)室與所述的電機(jī)置放凹槽的金屬擋板， 所述的金屬擋板上設(shè)置有用于與所述的電機(jī)的電機(jī)軸相配合的軸孔，所述的電機(jī)的電機(jī)軸 穿出所述的軸孔的一端連接有可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種等離子體清洗裝置，包括主要由氣體供應(yīng)裝置、真空裝置和控制裝置組成的外圍設(shè)備和主體設(shè)備，所述的控制裝置包括氣路單元和電路單元，主體設(shè)備主要由微波系統(tǒng)和反應(yīng)裝置組成，微波系統(tǒng)包括微波室、設(shè)置于所述的微波室內(nèi)的微波源及與所述的微波源電連接的微波控制電路，反應(yīng)裝置包括設(shè)置于所述的微波室內(nèi)的石英罩、設(shè)置于所述的微波室內(nèi)且設(shè)置于所述的石英罩下方的反應(yīng)室底座及由所述的石英罩和所述的反應(yīng)室底座圍成的空間構(gòu)成的反應(yīng)室，所述的微波控制電路通過(guò)主體設(shè)備電源線與所述的電路單元相連接，所述的反應(yīng)室通過(guò)主進(jìn)氣管與所述的氣路單元相連接，所述的反應(yīng)室通過(guò)排氣管與所述的真空裝置相連接，所述的氣體供應(yīng)裝置通過(guò)分進(jìn)氣管與所述的氣路單元相連接，所述的真空裝置通過(guò)真空裝置電源線與所述的電路單元相連接。
文檔編號(hào)B08B7/00GK201669245SQ201020182329
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者仰明陽(yáng), 周駿, 林豪, 顏飛彪 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)