【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体刻蚀腔设计制造，具体指一种铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池及其控制方法。
技术介绍
1、铝合金半导体刻蚀腔通常需要进行阳极氧化，然而，在阳极氧化过程中，由于电解液的消耗导致局部ph值的变化以及氧化过程中待氧化表面气泡的产生，通常会导致氧化膜厚度的不均匀，从而产生局部色差。电解液在使用过程中由于离子浓度发生变化，也会影响阳极氧化效果，从而导致阳极氧化膜的厚度产生差异，导致不同批次产品之间产生色差。专利名称为“gis嵌件处理用阳极氧化池组分平衡调节装置”，申请号为“202311279339.5”提出了一种实时调节电解液ph值浓度的装置，通过酸碱度检测计以及单片机实现电解液ph值的实时调控，然而，其搅拌装置并不能保证电解液各处的ph值浓度一致，且无法有效应对阳极氧化过程中对于电解液离子浓度如镁离子等的变化导致的氧化膜质量差异。在铝合金半导体刻蚀腔阳极氧化过程中，通常会导致电解液中镁离子等有害离子浓度的浓度过高导致的色差，为了检测阳极氧化池中有害离子，通常要进行人工采样检测，精度低、自动化程度差。因此迫切需要发展一种稳定可控的阳极氧化池。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池及其控制方法，通过对液位计、流量计、酸碱度检测计、第一补液管、第二补液管、废液管以及涡轮系统的集成控制，实现了阳极氧化池的自动化管理，避免了铝合金半导体刻蚀腔零部件在阳极氧化过程中的斑点色差、局部色差以及批次之间的色差。
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3、本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
4、一种铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池，包括阳极氧化池、第一电解液、ph值调节池、ph值调节液、流量计、第一补液管、第一补液泵、控制系统、数据线、酸碱度检测计、液位计、第二补液管、第二补液泵、电解液池、第二电解液、废液池、废液、废液管、废液泵和涡轮系统；所述阳极氧化池安装有酸碱度检测计和液位计，且阳极氧化池的底部安装有涡轮系统，阳极氧化池内盛有第一电解液；ph值调节池盛有ph值调节液；电解液池盛有第二电解液；废液池盛有废液；ph值调节池和阳极氧化池通过第一补液管连通；电解液池和阳极氧化池通过第二补液管连通；废液池和阳极氧化池通过废液管连通；第一补液管上安装有流量计和第一补液泵；第二补液管上安装有第二补液泵；废液管上安装有废液泵；流量计、酸碱度检测计、液位计、第一补液泵、第二补液泵、废液泵、涡轮系统与控制系统连接；流量计、酸碱度检测计、液位计将检测的数值反馈给控制系统，第一补液泵、第二补液泵、废液泵通过控制系统控制开启与关闭，涡轮系统的运动状态通过控制系统控制；所述涡轮系统通过控制系统的控制实现顺时针方向与逆时针方向的间歇旋转运动。
5、上述方案中，所述控制系统控制涡轮系统顺时针转动时，会在水平方向形成沿阳极氧化池池壁方向的稳流，控制系统控制涡轮系统逆时针转动时，会在水平方向形成沿阳极氧化池池壁方向的紊流且在阳极氧化池深度方向形成涡流。
6、上述方案中，所述控制系统设有预警模块和显示屏。
7、上述方案中，所述第二电解液的h+浓度与第一电解液相同。
8、上述方案中，所述ph值调节液为质量分数为40～60％的硫酸。
9、一种根据所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池的控制方法，包括以下步骤：
10、所述流量计、酸碱度检测计、液位计将检测的数值反馈给控制系统；所述控制系统包括空池充液模式、工作模式和清池模式；控制系统根据需要进行的模式以及流量计、酸碱度检测计、液位计反馈的数值，控制第一补液泵、第二补液泵、废液泵和涡轮系统的开启与关闭；所述涡轮系统在工作模式时，通过控制系统实现顺时针方向与逆时针方向的间歇旋转运动；所述涡轮系统顺时针转动时，会在水平方向形成沿阳极氧化池池壁方向的稳流，涡轮系统逆时针转动时，会在水平方向形成沿阳极氧化池池壁方向的紊流且在阳极氧化池深度方向形成涡流。
11、上述方案中，所述空池充液模式包括以下步骤：
12、当阳极氧化池清空后，需要注入全新的电解液，此时通过所述控制系统打开第二补液泵，将电解液池内的第二电解液通过第二补液管泵入阳极氧化池，当液位计检测到阳极氧化池内的液位到达设定值时，控制系统关闭第二补液泵。
13、上述方案中，所述工作模式包括以下步骤：
14、开启涡轮系统，在铝合金半导体刻蚀腔零部件的阳极氧化过程中，随着阳极氧化的进行，阳极氧化池中h+的浓度持续降低，控制系统实时读取酸碱度检测计的数值，当h+的浓度低于设定值时，控制系统开启第一补液泵，从ph值调节池中抽取ph值调节液通过第一补液管泵入阳极氧化池中，直至阳极氧化池中h+的浓度到达设定值，流量计对泵入阳极氧化池的ph值调节液的泵入量进行计量，当流量计计量的ph值调节液达到设定值时，控制系统发出警报，提示及时清空并更换阳极氧化池内的第一电解液，液位计持续测量阳极氧化池内第一电解液的液位，当液位超过设定值时，控制系统打开废液泵，通过废液管将部分第一电解液泵入废液池，直至液位到达设定值，当阳极氧化池内的液位非正常降低时，控制系统发出警报，提示电解液泄露。
15、上述方案中，所述清池模式包括以下步骤：
16、当控制系统发出清池警报后，待工作人员结束铝合金半导体刻蚀腔零部件的阳极氧化后，关闭涡轮系统，且第一补液泵和第二补液泵设置为不可开启状态，流量计的计数清零，然后打开废液泵，将阳极氧化池内的第一电解液通过废液管泵入废液池，直至清空阳极氧化池内的第一电解液。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、1.本专利技术通过涡轮系统顺时针方向与逆时针方向的间歇旋转运动，在阳极氧化池内形成沿池壁方向的稳流与紊流的切换，并且形成沿阳极氧化池深度方向的涡流，可以使阳极氧化池内的电解液实现充分均匀的搅拌，可以快速带走工件表面在阳极氧化过程中产生的气泡，从而避免出现工件表面出现斑点状色差，此外，由于充分的搅拌作用，可以保证电解液在阳极氧化过程中各种离子浓度均匀分布，从而避免了工件表面各部分出现色差。
19、2.本专利技术通过流量计测量消耗的硫酸量，来间接计算阳极氧池中有害离子浓度，当阳极氧化池电解液的有害离子浓度到达需要更换的时候，发出清池信号，实现了全自动检测预警，避免应为有害离子弄度过高导致的色差。
20、3.本专利技术通过对液位计、流量计、酸碱度检测计、第一补液管、第二补液管、废液管以及涡轮系统的集成控制，实现了阳极氧化池的自动化管理，避免了铝合金半导体刻蚀腔零部件在阳极氧化过程中的斑点色差、局部色差以及批次之间的色差。
21、注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本专利技术的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池，其特征在于，包括阳极氧化池(1)、第一电解液(2)、pH值调节池(3)、pH值调节液(4)、流量计(5)、第一补液管(6)、第一补液泵(7)、控制系统(8)、数据线(9)、酸碱度检测计(10)、液位计(11)、第二补液管(12)、第二补液泵(13)、电解液池(14)、第二电解液(15)、废液池(16)、废液(17)、废液管(18)、废液泵(19)和涡轮系统(20)；
2.根据权利要求1所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池，其特征在于，所述控制系统(8)控制涡轮系统(20)顺时针转动时，会在水平方向形成沿阳极氧化池(1)池壁方向的稳流(202)，控制系统(8)控制涡轮系统(20)逆时针转动时，会在水平方向形成沿阳极氧化池(1)池壁方向的紊流(203)且在阳极氧化池(1)深度方向形成涡流(201)。
3.根据权利要求1所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池，其特征在于，所述控制系统(8)设有预警模块和显示屏。
4.根据权利要求1所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池，其特征在于，所述第二电解液(1
5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池的控制方法，其特征在于，所述空池充液模式包括以下步骤：
7.根据权利要求5所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池的控制方法，其特征在于，所述工作模式包括以下步骤：
8.根据权利要求5所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池的控制方法，其特征在于，所述清池模式包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池，其特征在于，包括阳极氧化池(1)、第一电解液(2)、ph值调节池(3)、ph值调节液(4)、流量计(5)、第一补液管(6)、第一补液泵(7)、控制系统(8)、数据线(9)、酸碱度检测计(10)、液位计(11)、第二补液管(12)、第二补液泵(13)、电解液池(14)、第二电解液(15)、废液池(16)、废液(17)、废液管(18)、废液泵(19)和涡轮系统(20)；
2.根据权利要求1所述的铝合金半导体刻蚀腔零部件阳极氧化池，其特征在于，所述控制系统(8)控制涡轮系统(20)顺时针转动时，会在水平方向形成沿阳极氧化池(1)池壁方向的稳流(202)，控制系统(8)控制涡轮系统(20)逆时针转动时，会在水平方向形成沿阳极氧化池(1)池壁方向的紊流(203)且在阳极氧化池(1)深度方向形成涡流(201)。...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帅帅，钱钦川，戴峰泽，
申请(专利权)人：帝京半导体科技南通有限公司，
类型：发明
国别省市：
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