【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微纳米传感器工艺，特别是涉及针对微纳米传感器基底的一种清洗干燥收纳的一体化微纳米传感器基底清洗机。
技术介绍
1、近年来，微纳米
的飞速发展，使得基于微纳米结构的传感器成为了科研界与工业界瞩目的焦点。这类传感器凭借其独特的尺寸效应以及广泛且多样化的应用场景，赢得广泛的关注与深入研究。在制备微纳米传感器的过程中，金属或硅片基底作为关键支撑材料，其表面洁净度对传感器的性能具有决定性影响。鉴于微纳米结构传感器的极小尺寸特性，对基底进行多层次、高精度的清洗处理，以获取光洁的基底表面，显得尤为重要且不可或缺。这一过程确保传感器在后续制备阶段能够展现出最佳的性能表现。
2、传统基底清洗工艺涉及将预先打磨的金属片或硅片置于含乙醇等有机溶剂的超声波清洗设备中。此过程中，超声波激发的微小气泡振动有效剥离基底表面污染物，随后通过水冲洗去除残留，而后晾干。然而，此单一清洗方法面对多样化的污染物时显得力不从心，不同溶剂对特定污染物的去除效果各异。此外，尤其在处理大量基底时，完全依靠人力操作增加了劳动强度和误差，以及缺乏固定装置的传统超声清洗槽易导致基底间磕碰，形成划痕。清洗完成后，基底表面吸附的水渍在晾干过程中易附着灰尘等杂质，引发二次污染。因此，开发一种能够高效、自动地完成传感器基底清洗、干燥及收纳的设备显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的旨在解决现有技术中传感器基底清洗效率低下、清洁度不一致等问题，提供清洗效果好、效率高、实用性强的清洗干燥收纳一体化微纳米
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下方案：
3、清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，包括清洗箱、竖直位移机构、水平位移机构、机械夹持爪、负压吸盘系统、金属片基底收纳抽屉、氮气吹扫装置、烘干加热装置、三槽超声清洗机；
4、所述清洗箱作为设备的主体部分，清洗箱内设有多个功能区域，用于完成基底的清洗、干燥、收纳；
5、所述竖直位移机构设在清洗箱左右两侧，所述竖直位移机构包括丝杆、竖直位移电机、支撑滑轨、竖直位移滑板；竖直位移电机驱动丝杆旋转，从而带动竖直位移滑板在支撑滑轨上上下移动；
6、所述水平位移机构安装在竖直位移机构上；所述水平位移机构包括水平方向位移杆、水平位移滑块和水平位移电机；所述水平位移滑块与水平方向位移杆两侧壁滚动连接；水平位移电机通过皮带带动水平位移滑块在水平方向位移杆上滑动，实现基底的水平移动；
7、所述水平位移机构与竖直位移滑板铰接，铰接部安装有用以驱动水平方向位移杆翻转的翻转电机；
8、所述水平位移滑块上安装有旋转伸缩气缸，箱体左侧金属片基底旋转伸缩气缸链接小型伸缩气缸，所述小型伸缩气缸末端设有机械夹持爪，机械夹持爪用于夹持金属片基底；箱体右侧硅片基底旋转伸缩气缸中部安装有真空齿轮泵，末端设有负压吸盘系统，负压吸盘系统用于吸附硅片基底；所述负压吸盘系统设置有一字排列的若干个硅片基底放置槽，每个放置槽内设置一个负压吸盘，机械夹持爪和负压吸盘系统均可在竖直位移机构和水平位移机构的驱动下，实现基底的精准移动和定位；
9、所述清洗箱后壁上部设有配合机械夹持爪的金属片基底收纳抽屉，所述金属片基底收纳抽屉用于收纳清洗烘干后的金属片基底，方便后续使用或保存；金属片基底收纳抽屉能向前拉出；
10、所述氮气吹扫装置设在清洗箱后壁中部；氮气吹扫装置用于对清洗后的基底进行氮气吹扫风干，以去除基底表面的残留水分和微小颗粒；
11、所述烘干加热装置设在清洗箱后壁下方，烘干加热装置用于对吹扫风干后的基底进行加热烘干，确保基底表面完全干燥；所述烘干加热装置包括固定板与加热板，所述固定板通过螺栓与清洗箱后壁链接，所述加热板内部设有电阻丝加热，加热板与固定板之间设置有四个弹簧缓冲装置；加热板通过弹簧缓冲装置与固定板连接，确保加热过程中的稳定性；
12、所述三槽超声清洗机设在清洗箱底部，包括三个独立清洗槽，依次为丙酮清洗槽、乙醇清洗槽及去离子水清洗槽；三槽超声清洗机用于对基底进行丙酮、乙醇和去离子水的超声震荡清洗，以去除基底表面的污渍和杂质；各槽两侧布置进液口与排液口；所述进液口直接与相应的溶液储罐相连，采用精密齿轮泵精确调控溶液输入量，通过槽壁出设置的液口排出液体，出液口下表面设置有液位传感器用以防止槽内液体溢出，所述排液口则对接至废液收集箱。
13、进一步的，所述负压吸盘系统设置有一字排列的8个10mm×10mm尺寸的硅片基底放置槽。
14、进一步的，所述负压吸盘内设置有负压力传感器。
15、进一步的，所述机械夹持爪由橡胶固定半爪、承载基底半爪组成，所述承载基底半爪设置有一字排列的6个20mm×30mm尺寸的金属片基底放置槽，并设置有对接镂空凹槽，通过小型伸缩气缸控制半爪的开合。
16、进一步的，所述加热板内部设有温度传感器。
17、进一步的，所述氮气吹扫装置通过背板与高压氮气瓶相连，内置有电磁阀控制氮气的开关。
18、进一步的，所述三槽超声清洗机的清洗槽内设有超声波发生器，通过超声波发生器产生高频振动，对基底进行超声震荡清洗，以去除基底表面的污渍和杂质。
19、进一步的，本专利技术还设有相关电气控制系统，所述相关电气控制系统主要由控制集成板、电机驱动板、传感器采集模块等组成，该系统各部分通过导线连接，通过集线板整理排布，安装在箱体背面夹层内，用于电机、电磁阀、加热板等的控制。
20、进一步的，所述清洗箱外设有控制面板，控制面板用于设置清洗、吹扫、烘干等参数，并监控设备运行状态。
21、本专利技术的工作原理及操作流程如下：
22、1、将金属片基底和硅片基底分别放入机械夹持爪和负压吸盘系统中。关闭上盖板，通过控制面板设置清洗、吹扫、烘干等参数。
23、2、设备启动，机械夹持爪和负压吸盘系统在竖直位移机构和水平位移机构的驱动下，将基底依次送入三槽超声清洗机中进行清洗。
24、3、清洗结束后，基底被送入氮气吹扫装置进行吹扫风干。
25、4、吹扫风干结束后，基底被送入烘干加热装置进行加热烘干。
26、5、烘干结束后，金属片基底送入金属片基底收纳抽屉中，硅片基底通过打开上盖板用镊子取出。
27、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术微纳米传感器基底清洗机设计合理，使用方便，实用性强，能够高效率地对微纳米传感器基底进行多层次清洗、除水以及收纳，清洗效果好，并且能够保证基底完全干燥，防止二次污染，此外，该清洗机还具备收纳系统，使得清洗后的基底能够有序整理，便于后续使用与管理。本专利技术实现基底的自动化清洗与烘干，提高清洗效率和清洁度；本专利技术设备结构紧凑，操作简便，降低人工操作成本。
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1.清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于设有清洗箱、竖直位移机构、水平位移机构、机械夹持爪、负压吸盘系统、金属片基底收纳抽屉、氮气吹扫装置、烘干加热装置、三槽超声清洗机；
2.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述负压吸盘系统设有一字排列的8个10mm×10mm尺寸的硅片基底放置槽。
3.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述负压吸盘内设置有负压力传感器。
4.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述机械夹持爪由橡胶固定半爪、承载基底半爪组成，所述承载基底半爪设置有一字排列的6个20mm×30mm尺寸的金属片基底放置槽，并设置有对接镂空凹槽，通过小型伸缩气缸控制半爪的开合。
5.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述加热板内部设有温度传感器。
6.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述氮气吹扫装置通过背板与高压氮气瓶相连，内置有电磁阀控制氮
7.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述三槽超声清洗机的清洗槽内设有超声波发生器，通过超声波发生器产生高频振动，对基底进行超声震荡清洗，以去除基底表面的污渍和杂质。
8.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于其还设有电气控制系统，所述电气控制系统由控制集成板、电机驱动板、传感器采集模块组成，该电气控制系统各部分通过导线连接，通过集线板整理排布，安装在清洗箱的箱体背面夹层内，用于电机、电磁阀、加热板的控制。
9.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述清洗箱外设有控制面板，控制面板用于设置清洗、吹扫、烘干参数，并监控设备运行状态。
...【技术特征摘要】
1.清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于设有清洗箱、竖直位移机构、水平位移机构、机械夹持爪、负压吸盘系统、金属片基底收纳抽屉、氮气吹扫装置、烘干加热装置、三槽超声清洗机；
2.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述负压吸盘系统设有一字排列的8个10mm×10mm尺寸的硅片基底放置槽。
3.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述负压吸盘内设置有负压力传感器。
4.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述机械夹持爪由橡胶固定半爪、承载基底半爪组成，所述承载基底半爪设置有一字排列的6个20mm×30mm尺寸的金属片基底放置槽，并设置有对接镂空凹槽，通过小型伸缩气缸控制半爪的开合。
5.如权利要求1所述清洗干燥收纳一体化微纳米传感器基底清洗机，其特征在于所述加热板内部设有温...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵扬，王宁，王文轩，刘瑾，应雨滉，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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