用两点概述AWG器件为什么需要用到超声波清洗机清洗:
1、用于光信号的合波与分波,其内部的光波导结构非常精细,生产中的任何微小污染都可能导致性能下降。
2、AWG器件在晶圆切割和端面研磨后,会产生大量碎屑和污染物,必须使用超声波进行深度清洗,以保证光信号传输的质量。
威固特VGT-709FHA超声波清洗机的核心配置,能够很好地匹配AWG器件生产中对高洁净度、低损伤清洗的严格要求。
因本设备清洗频率和工艺设计,恰好解决了AWG这类高精密光器件的清洗难点。
一、多工序协同的光学级洁净区:
1.预清洗工序:当装载着AWG芯片的治具进入设备后,首先会经过一道喷淋冲洗。
这道工序利用水流力量冲刷掉器件表面大部分的研磨碎屑和灰尘,主要是为了避免这些粗颗粒物直接进入超声波清洗槽,造成交叉污染或划伤。
2.超声波分级主清洗:这是洁净工艺中zui关键的一步
阶段:设备开启低频(约40KHZ)超声波,产生的“强力”空化泡负责松动和剥落AWG表面附着力较强的污染物。
第二阶段:紧随其后开启中高频(约80KHz),更微小的空化泡能够进入AWG芯片的V型槽、毛细管等精细结构,进行更深入的清洁。
第三阶段:当AWG进入zui后几个功能槽时,设备将切换至zui高频(约120KHz),进行“抛光级”的精洗。
此时,均匀、微小的空化泡在AWG的光学表面轻柔爆裂,将亚微米级的、看不见的颗粒che di带走,同时确保不损伤其脆弱的波导结构。
3、纯水闭环漂洗与干燥:在经历超声波清洗后,AWG会进入纯水漂洗槽。
这里使用的是高纯度的去离子水(纯水),能够溶解和带走残留的清洗剂。
同时,循环过滤系统也在持续工作,确保整个过程中使用的清洗液和纯水都保持在极高的洁净度,形成一个“活水”清洗闭环。
二、工艺门槛解决AWG核心痛点:
以上这套精密分级清洗流程,可以解决以下几个在AWG生产中的实际工艺痛点:
消除对光波导结构损伤的担忧:对于AWG这类器件,zui忌讳的就是低频、高能量的超声波在清洗过程中造成肉眼不可见的空蚀损伤,这会直接导致光损耗增大,甚至器件报废。
威固特VGT-709FHA超声波清洗机的高频清洗(80KHZ/120KHZ)正是解决方案的关键。
它的清洗力柔和且精细,能有效避免这种损伤,保障良率。
去除微观且附着的颗粒:AWG芯片在经过切割、研磨等工序后,其端面和波导槽内会附着大量肉眼难以看到的微小玻璃碎屑和研磨液残留。
这些颗粒尺寸通常在亚微米级,常规清洗难以撼动。
威固特VGT-709FHA超声波清洗机的分级清洗策略,通过逐步提升频率,用越来越精细的“力道”将其温和却有效地剥离。
实现全局低残留的“清洁”状态:经过多频段超声清洗后,再配合高纯度纯水进行循环漂洗,能够zui大程度地降低任何化学清洗剂的残留。
这对于确保AWG器件的长期可靠性和光学性能一致性至关重要。
三、整机布局:七工位环形自动化生产线
设备的物理核心是七个独立且协同工作的功能槽,它们由一个自动智能式机械手系统串联成一条自动化生产线。
这种结构布局确保了每个AWG工件都能遵循同一套标准化的、无尘的“光学级”清洗工艺,减少了因人工操作导致的不确定性。
威固特VGT-709FHA超声波清洗机清洗AWG器件的工艺流程高度自动化:
机械手将器件依次送入七个功能槽,首先经水幕式喷淋预洗去除大颗粒污物,随后在40KHz超声槽中完成主清洗,接着依次进入80KHz和120KHz高频槽进行精细漂洗,通过频率从低到高的分级剥离实现无损抛光级洁净,全程配合纯水逆流循环与抛动系统,zui后自动下料并热风干燥,确保AWG光波导表面达到亚微米级无残留状态。
四、系统配置:
循环过滤系统:保证清洗液的持续洁净
工位4、5、6均配备独立循环过滤系统。
位于槽体下方或侧面的储液箱(子槽)用于储存并初步沉降污染物,循环泵将清洗液从子槽抽出,通过高精度过滤器(过滤精度可达10μ)后重新泵回清洗槽(母槽),防止已剥离的污染物再次附着。
流体流向与溢流系统:
纯水从第6工位注入,然后逆向依次流向第5、4、3、2工位,zui终排出。
这种?“逆流漂洗”?设计可以确保AWG器件在进入洁净度要求zui高的工位时,使用的是zui新鲜、zui纯净的液体。
抛动系统:增强清洗均匀性
机械臂夹持清洗篮在每个工位进行规律的上下抛动。
这种物理扰动不仅能增加液体对AWG表面的冲刷力,还能有效排出盲孔或缝隙中的气泡,确保每个角落都能得到充分清洗。
自动智能式机械手系统:保障工艺一致性
机械手负责在各工位间精确、平稳地传递清洗篮。
它通过可编程逻辑控制器(PLC)精确控制清洗时间、抛动路径等所有环节,实现高度自动化和一致性,同时避免了高温液体和化学溶剂对操作人员的潜在风险。
综上所述,威固特VGT-709FHA超声波清洗机的先进性并非源自单一技术,而是系统工程设计的体现。
它将多频段超声波发生器、高精度过滤循环、智能机械手和精巧的逆流式槽体结构等一系列精密子系统,整合成一个稳定、可靠、智能化的清洗平台,精准满足了AWG器件高标准的清洗需求。