本發(fā)明涉及火拋光裝置，具體為一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)。

背景技術(shù)：

1、石英舟，作為一種高度專業(yè)化的精密陶瓷制品，其核心材質(zhì)為高純度的二氧化硅（sio2），其純度往往達(dá)到極高的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足各類嚴(yán)苛的工業(yè)應(yīng)用需求，它不僅是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵部件，也是化工、光學(xué)、航空航天等多個(gè)高科技行業(yè)的重要支撐，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，石英舟扮演著至關(guān)重要的角色，作為晶圓加工過程中的關(guān)鍵載體，它承載著晶圓在高溫環(huán)境下進(jìn)行化學(xué)氣相沉積、擴(kuò)散、蝕刻、退火等復(fù)雜工藝處理的重任，石英舟憑借其卓越的耐高溫性能、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和極低的熱膨脹系數(shù)，確保了晶圓在處理過程中能夠保持極高的精度和一致性，為半導(dǎo)體器件的制造提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，此外，石英舟還廣泛應(yīng)用于光學(xué)新技術(shù)領(lǐng)域，如雷達(dá)、紅外跟蹤測(cè)向、天文望遠(yuǎn)鏡等高端設(shè)備的制造中，其高透光性和良好的電學(xué)性能，使得石英舟成為不可或缺的組成部分，同時(shí)，在化工與冶金領(lǐng)域，石英舟也因其耐酸堿腐蝕、耐高溫高壓等特性，被廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)反應(yīng)和熔融金屬的處理過程中，石英舟是一種集高精度、高純度、高耐溫性于一身的精密陶瓷制品，它的出現(xiàn)極大地推動(dòng)了半導(dǎo)體、光學(xué)、化工、航空航天等多個(gè)高科技行業(yè)的發(fā)展，隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，石英舟的性能和應(yīng)用范圍也將持續(xù)升級(jí)和擴(kuò)大。

2、石英舟的兩端為石英玻璃板，通過在大塊的石英玻璃上切割制成，石英玻璃在切割時(shí)，切割面會(huì)產(chǎn)生劃痕凹坑等，雖然石英舟的外表面不直接與物料接觸，但其外觀質(zhì)量也是產(chǎn)品整體品質(zhì)的重要體現(xiàn)。拋光外表面可以提升石英舟的美觀度，同時(shí)也有助于減少表面缺陷，如劃痕、凹坑等，從而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而火拋光主要利用高溫火焰對(duì)石英舟表面進(jìn)行加熱和熔融處理，從而達(dá)到拋光的效果，火焰的高溫作用使石英舟表面的一層材料發(fā)生熔融，熔融層在表面張力的作用下變得光滑平整，這一過程中，火焰的溫度、速度以及石英舟的材質(zhì)和厚度等因素都會(huì)影響拋光效果，熔融層在表面張力的作用下，會(huì)趨向于形成最穩(wěn)定的形態(tài)，即光滑平整的表面，這種表面張力作用下的自然流動(dòng)和重新分布，石英火頭的加熱，通常采用氣體燃料進(jìn)行加熱，使得加熱過程中會(huì)帶來快速流動(dòng)的氣流，氣流可能會(huì)對(duì)石英玻璃表面的熔融穩(wěn)定性造成干擾，形成瑕疵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，具備拋光時(shí)火焰集中且對(duì)拋光面流速緩和的優(yōu)點(diǎn)，解決了拋光面熔融層穩(wěn)定性的問題。

2、（二）技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述拋光時(shí)火焰集中且對(duì)拋光面流速緩和的目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，包括拋光底座和石英火頭，所述拋光底座上設(shè)置有用于放置石英舟的支撐架，放置時(shí)使石英舟兩端的端板處于支撐架的外側(cè)，用于連接兩個(gè)端板的連接桿位于內(nèi)側(cè)，所述石英火頭采用氣體燃料進(jìn)行燃燒，所述支撐架外側(cè)的底部設(shè)置有能夠識(shí)別投影陰影面積的光影檢測(cè)組件，支撐架外側(cè)上方設(shè)有與火焰拋光過程中的火焰波長不同波長的光源，所述光源方向向下，使石英舟的端板待拋光面能夠投影到光影檢測(cè)組件上。

3、所述石英火頭用于對(duì)石英舟的端板待拋光面進(jìn)行拋光，石英火頭火焰呈集中狀，且石英火頭中靠近拋光面一側(cè)的氣體燃料的流動(dòng)速度小于遠(yuǎn)離拋光面的一側(cè)。

4、優(yōu)選的，所述石英火頭內(nèi)部豎直設(shè)置有圓形分布的燈芯，氣體燃料從燈芯處噴出。

5、優(yōu)選的，所述燈芯從中軸線處分為左右兩部分，一側(cè)燈芯的端頭呈向外擴(kuò)張狀，使燈芯管徑增加，另一側(cè)燈芯的端頭呈向內(nèi)收縮狀，使燈芯管徑縮小。

6、優(yōu)選的，所述燈芯端部管徑從剖切面一側(cè)向另一側(cè)呈逐漸收縮狀。

7、優(yōu)選的，所述支撐架頂部設(shè)有向下凹陷的弧形槽，用于放置連接桿。

8、優(yōu)選的，所述弧形槽上設(shè)置有出氣口。

9、優(yōu)選的，所述支撐架與拋光底座直接通過絲桿連接，所述絲桿受電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

10、優(yōu)選的，所述光影檢測(cè)組件上設(shè)有能夠過濾火焰波長的濾光鏡。

11、（三）有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，具備以下有益效果：1、該石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，通過石英火頭設(shè)計(jì)的火焰形狀高度集中，能夠最大限度地減少熱量在空氣中的散失，確保大部分熱量直接作用于石英舟的端板待拋光面，這種設(shè)計(jì)使得拋光過程中的熱能利用率顯著提高，從而縮短了拋光時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，集中的火焰能夠迅速加熱并熔化石英玻璃表面，使拋光過程更加迅速，這不僅減少了拋光所需的總時(shí)間，還降低了能源消耗，符合現(xiàn)代工業(yè)對(duì)高效、節(jié)能的追求，通過控制氣體燃料的流動(dòng)速度，石英火頭實(shí)現(xiàn)了火焰在拋光面上的柔和接觸，這種柔和的火焰能夠確保熱量在拋光面上均勻分布，避免了局部過熱導(dǎo)致的表面缺陷，如裂紋、燒焦等，柔和的火焰在石英玻璃表面產(chǎn)生熔融時(shí)，對(duì)熔融層的干擾較小，這有助于減少因氣流擾動(dòng)而產(chǎn)生的表面缺陷，如白紋、波紋等，同時(shí)，均勻分布的熱量還能促進(jìn)熔融層的均勻冷卻，進(jìn)一步減少缺陷的產(chǎn)生，集中的火焰形狀減少了熱量的散失，提高了能源利用效率，與傳統(tǒng)的拋光方法相比，石英火頭拋光能夠顯著降低能源消耗，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，由于熱量主要集中在拋光面上，對(duì)周圍環(huán)境的熱影響相對(duì)較小，這有助于減少拋光過程中對(duì)周圍設(shè)備和材料的潛在損害，提高生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全性和整潔度。

12、2、該石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，通過光影檢測(cè)組件采用先進(jìn)的投影和識(shí)別技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)捕捉并識(shí)別石英舟端板表面的陰影區(qū)域，這些陰影區(qū)域直接反映了表面的不平整情況，為操作人員提供了直觀的反饋信息，通過精確測(cè)量和分析陰影區(qū)域的形狀、大小和位置，光影檢測(cè)組件能夠迅速定位不平整區(qū)域的具體位置，這種精準(zhǔn)定位能力有助于操作人員及時(shí)調(diào)整拋光策略，確保拋光過程的精準(zhǔn)性和高效性，光影檢測(cè)組件的實(shí)時(shí)反饋機(jī)制使得操作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理表面缺陷，減少了拋光過程中的遺漏和重復(fù)工作，這有助于提高拋光的整體品質(zhì)，降低因質(zhì)量問題導(dǎo)致的返工率和成本浪費(fèi)，投影光源的波長與火焰波長不同，這一設(shè)計(jì)有效減少了火焰對(duì)檢測(cè)過程的干擾，即使在火焰拋光過程中，光影檢測(cè)組件也能準(zhǔn)確識(shí)別陰影區(qū)域，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，光影檢測(cè)組件的自動(dòng)化識(shí)別功能減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)，使得拋光過程更加便捷和高效，操作人員只需關(guān)注檢測(cè)結(jié)果即可進(jìn)行后續(xù)操作，無需進(jìn)行繁瑣的人工檢測(cè)工作。

13、3、該石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，通過弧形槽的設(shè)計(jì)為連接桿提供了一個(gè)穩(wěn)定的支撐平臺(tái)，同時(shí)減少了火焰直接接觸到連接桿的可能性，出氣口向上噴出的較緩氣流形成了一個(gè)屏障，有效防止了火焰向連接桿和端板焊接處延伸，這保護(hù)了焊接處的質(zhì)量，避免了因高溫導(dǎo)致的焊接強(qiáng)度下降或失效，從而確保了石英舟的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命，弧形槽和出氣口的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了拋光操作過程，操作人員無需擔(dān)心火焰對(duì)連接桿的潛在影響，可以更專注于拋光本身，此外，這種設(shè)計(jì)還降低了操作過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，減少了因火焰失控或意外接觸導(dǎo)致的傷害事故。

技術(shù)特征：

1.一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，包括拋光底座（2）和石英火頭（3），所述拋光底座（2）上設(shè)置有用于放置石英舟（1）的支撐架（21），放置時(shí)使石英舟（1）兩端的端板（101）處于支撐架（21）的外側(cè)，用于連接兩個(gè)端板（101）的連接桿（102）位于內(nèi)側(cè)，所述石英火頭（3）采用氣體燃料進(jìn)行燃燒，其特征在于：所述支撐架（21）外側(cè)的底部設(shè)置有能夠識(shí)別投影陰影面積的光影檢測(cè)組件（22），支撐架（21）外側(cè)上方設(shè)有與火焰拋光過程中的火焰波長不同波長的光源，所述光源方向向下，使石英舟（1）的端板（101）待拋光面能夠投影到光影檢測(cè)組件（22）上；所述石英火頭（3）用于對(duì)石英舟（1）的端板（101）待拋光面進(jìn)行拋光，石英火頭（3）火焰呈集中狀，且石英火頭（3）中靠近拋光面一側(cè)的氣體燃料的流動(dòng)速度小于遠(yuǎn)離拋光面的一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，其特征在于：所述石英火頭（3）內(nèi)部豎直設(shè)置有圓形分布的燈芯（31），氣體燃料從燈芯（31）處噴出。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，其特征在于：所述燈芯（31）從中軸線處分為左右兩部分，一側(cè)燈芯（31）的端頭呈向外擴(kuò)張狀，使燈芯（31）管徑增加，另一側(cè)燈芯（31）的端頭呈向內(nèi)收縮狀，使燈芯（31）管徑縮小。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，其特征在于：所述燈芯（31）端部管徑從剖切面一側(cè)向另一側(cè)呈逐漸收縮狀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，其特征在于：所述支撐架（21）頂部設(shè)有向下凹陷的弧形槽（23），用于放置連接桿（102）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，其特征在于：所述弧形槽（23）上設(shè)置有出氣口（231）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，其特征在于：所述支撐架（21）與拋光底座（2）直接通過絲桿（24）連接，所述絲桿（24）受電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，其特征在于：所述光影檢測(cè)組件（22）上設(shè)有能夠過濾火焰波長的濾光鏡。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及火拋光裝置技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種石英舟表面自動(dòng)火拋機(jī)，包括拋光底座和石英火頭，所述拋光底座上設(shè)置有用于放置石英舟的支撐架，放置時(shí)使石英舟兩端的端板處于支撐架的外側(cè)，用于連接兩個(gè)端板的連接桿位于內(nèi)側(cè)，所述石英火頭采用氣體燃料進(jìn)行燃燒，所述支撐架外側(cè)的底部設(shè)置有能夠識(shí)別投影陰影面積的光影檢測(cè)組件，支撐架外側(cè)上方設(shè)有與火焰拋光過程中的火焰波長不同波長的光源，所述光源方向向下，使石英舟的端板待拋光面能夠投影到光影檢測(cè)組件上，所述石英火頭用于對(duì)石英舟的端板待拋光面進(jìn)行拋光，石英火頭火焰呈集中狀，且石英火頭中靠近拋光面一側(cè)的氣體燃料的流動(dòng)速度小于遠(yuǎn)離拋光面的一側(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：黃愛華,方小成,王連平,陳洋洋,姚宏星,范偉,余建和,周羅凱,余盛昌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州泓芯微半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21