本发明属控制及测试装置领域，公开了一种MEMS芯片自动控制清洗装置及控制清洗方法，包括：采样检测组件及设置在所述采样检测组件上方的MEMS芯片架和喷淋清洗组件，与所述喷淋清洗组件入口连通的去离子水入口；还包括排水口、原子吸收分光光度仪和水箱，均与所述采样检测组件的底部出水口连通；所述喷淋清洗组件进水口、去离子水入口、所述水箱入口处和采样检测组件出水口处设有电磁阀和微型泵，所述电磁阀用于实现管路的通断，所述微型泵用于提供管路中介质在管路中移动的动能；与所述电磁阀和微型泵电连接的采集控制器；本发明通过对MEMS芯片腐蚀后清洗的自动控制及自动测试，大大提高MEMS芯片的清洗效果及清洗效率，提高了良品率，降低了生产成本。
1.一种MEMS芯片自动控制清洗装置，其特征在于，包括：
采样检测组件（88），所述采样检测组件（88）为槽体结构，用于盛装清洗MEMS芯片后的清洗液并检测清洗液的导电率；
设置在所述采样检测组件（88）上方的MEMS芯片架（3），用于盛放待清洗的MEMS芯片；
设置在所述采样检测组件（88）上方的喷淋清洗组件（86），用于对MEMS芯片架（3）中的MEMS芯片进行喷淋清洗；
与所述喷淋清洗组件（86）入口连通的去离子水入口（31），用于向所述喷淋清洗组件（86）通入去离子水；
与所述采样检测组件（88）的底部出水口连通的排水口（89），用于排出所述采样检测组件（88）中的清洗液；
与所述采样检测组件（88）电连接的可调直流电压源（82），所述可调直流电压源（82）被配置为：为所述采样检测组件（88）中的清洗液提供电势差，分离所述清洗液中的阴阳离子；
与所述采样检测组件（88）的底部出水口连通的原子吸收分光光度仪（84），用于检测所述采样检测组件（88）清洗液中的离子含量；
与所述采样检测组件（88）的底部出水口连通的水箱（87），用于回收所述采样检测组件（88）中低离子含量的清洗液，并将所述低离子含量的清洗液重新通入所述喷淋清洗组件（86）中；
设置在所述喷淋清洗组件（86）进水口、去离子水入口（31）、所述水箱（87）入口处和采样检测组件（88）出水口处的电磁阀和微型泵，所述电磁阀用于实现管路的通断，所述微型泵用于提供管路中介质在管路中移动的动能；
与所述电磁阀和微型泵电连接的采集控制器（85）；所述采集控制器（85）被配置为根据清洗液的导电率和离子含量控制所述电磁阀和微型泵的启动和关闭；
与所述采集控制器（85）和所述采样检测组件（88）电连接的直流稳压电源（83），所述直流稳压电源（83）被配置为：为所述采集控制器（85）和所述采样检测组件（88）供电；
设在所述底座（1）上的清洗槽（2）及设置在所述清洗槽（2）中的阳离子交换膜（6）和阴离子交换膜（7），所述阳离子交换膜（6）、阴离子交换膜（7）将所述清洗槽（2）分割为三个区域，分别为阳极区、中间区、阴极区；
所述阳极区设有阳极（4），所述阳极（4）通过支架固定在所述清洗槽（2）中，所述阳极区底部设有阳极出水口（20），所述阳极出水口（20）开孔于所述清洗槽（2）底部，且贯穿所述底座（1）；
所述中间区底部设有中间出水口（21），所述中间出水口（21）开孔于所述清洗槽（2）底部，且贯穿所述底座（1）；
所述阴极区设有阴极（5），所述阴极（5）通过支架固定在所述清洗槽（2）中，所述阴极区底部设有阴极出水口（22），所述阴极出水口（22）开孔于所述清洗槽（2）底部，且贯穿所述底座（1）；
所述阳极（4）与所述可调直流电压源（82）的正极连接，所述阴极（5）与所述可调直流电压源（82）的负极连接；
所述阳极出水口（20）、所述阴极出水口（22）和所述中间出水口（21）均与所述排水口（89）通过管道连通；
S1：将MEMS芯片预清洗后放置在所述MEMS芯片架中；
S2：通过所述采集控制器控制开启所述去离子水入口，并控制所述喷淋清洗组件入水口接通，喷洒去离子水对MEMS芯片进行冲洗，清洗后的液体流进所述采样检测组件中，此步骤至少持续三分钟；
S3：通过所述采集控制器控制所述可调直流电压源的输出，形成电势差，使所述采样检测组件中的清洗后的水中阴阳离子分离；中间离子含量最低的水通过出水口进入所述水箱中保存；
S4：通过所述采集控制器控制关闭所述去离子水入口，开启所述水箱出口，喷洒低离子水对MEMS芯片进行冲洗，清洗后的水流进所述采样检测组件中；此步骤至少持续三分钟；
S5：通过所述采集控制器控制所述可调直流电压源的输出不变，清洗后的水中阴阳离子继续分离，中间离子含量最低的水通过出水口进入所述水箱中保存，其他含有离子的水从其他出水口排至所述排水口；
S6：通过所述采集控制器采集所述采样检测组件中水的电导率数值，若电导率数值中任意一项高于第一设定值，则重复步骤S4‑S5，若电导率数值均低于第一设定值，则进行步骤S7；
S7：通过所述采集控制器控制关闭所述水箱出口，重复一次步骤S2‑S3后，进行步骤S8；
S8：通过所述采集控制器采集所述采样检测组件中水的电导率数值，若电导率数值中任意一项高于第二设定值，则重复步骤S7，若电导率数值均低于第二设定值，则进行步骤S9；
S9：通过所述采集控制器关闭所述排水口入水口，开启所述原子吸收分光光度仪的入水口，并通过所述采集控制器读取所述原子吸收分光光度仪检测到的离子含量，当原子吸收分光光度仪检测到的离子含量数值高于第三设定值时，则重复步骤S7；当原子吸收分光光度仪检测到的离子含量数值低于第三设定值时，则清洗工作结束；
2.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片自动控制清洗装置，其特征在于，所述装置还包括监控主机（81），所述采集控制器（85）还包括：以太网接口；
3.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片自动控制清洗装置，其特征在于，所述阳极区设有第一电导率仪（8），所述中间区设有第二电导率仪（9），所述阴极区设有第三电导率仪（10），所述第一电导率仪（8）、第二电导率仪（9）和第三电导率仪（10）都通过支架固定在所述清洗槽（2）中；
所述第一电导率仪（8）、第二电导率仪（9）和第三电导率仪（10）均与直流稳压电源（83）电连接；
所述采集控制器（85）中还包括模拟量输入接口，所述模拟量输入接口与所述第一电导率仪（8）、第二电导率仪（9）和第三电导率仪（10）电连接。
4.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片自动控制清洗装置，其特征在于，所述喷淋清洗组件（86）包括第一喷淋清洗组件（861）和第二喷淋清洗组件（862），所述第一喷淋清洗组件（861）和第二喷淋清洗组件（862）设在所述MEMS芯片架（3）的两侧。
5.根据权利要求4所述的一种MEMS芯片自动控制清洗装置，其特征在于，所述第一喷淋清洗组件（861）包括第一喷淋组件入水口（23）、第一喷嘴组件（24）、第一滚珠丝杠模组（25）、第一滚珠丝杠模组支架（26）；所述第一滚珠丝杠模组（25）通过所述第一滚珠丝杠模组支架（26）固定连接在所述中间区上方；
所述第二喷淋清洗组件（862）包括第二喷淋组件入水口（27）、第二喷嘴组件（28）、第二滚珠丝杠模组（29）、第二滚珠丝杠模组支架（30）；所述第二滚珠丝杠模组（29）通过所述第二滚珠丝杠模组支架（30）固定连接在所述中间区上方；
所述第一喷嘴组件（24）和第二喷嘴组件（28）中都包括至少三个旋转喷嘴；
所述第一滚珠丝杠模组（25）和第二滚珠丝杠模组（29）被配置为带动所述旋转喷嘴沿MEMS芯片摆放方向的水平或垂直方向做往复运动。
6.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片自动控制清洗装置，其特征在于，所述阳离子交换膜（6）、阴离子交换膜（7）为选择透过性膜；
所述阳离子交换膜（6）被配置为允许位于中间区的阳离子从中间区进入到阴极区；
所述阴离子交换膜（7）被配置为允许位于中间区的阴离子从中间区进入到阳极区。
7.根据权利要求1所述的一种MEMS芯片自动控制清洗装置，其特征在于，所述阳极出水口（20）包括第一阳极出水口（201）和第二阳极出水口（202）；所述阴极出水口（22）包括第一阴极出水口（221）和第二阴极出水口（222）；所述中间出水口（21）包括第一中间出水口（211）和第二中间出水口（212）；
所述第一阳极出水口（201）和第一阴极出水口（221）与所述原子吸收分光光度仪（84）连通；
所述第一中间出水口（211）与所述水箱（87）入水口连通；
所述第二阳极出水口（202）、第二阴极出水口（222）和第二中间出水口（212）与所述排水口（89）连通。
8.根据权利要求3所述的一种MEMS芯片自动控制清洗装置，其特征在于，所述水箱（87）内设有第二水位计（12），所述第二水位计（12）与所述模拟量输入接口电连接；
所述中间区设有第一水位计（11），所述第一水位计（11）与所述模拟量输入接口电连接。
一种MEMS芯片自动控制清洗装置及控制清洗方法
技术领域
[0001] 本发明属控制及测试装置领域，尤其涉及一种MEMS芯片自动控制清洗装置及控制清洗方法。
背景技术
[0002] 芯片是电子产品的基础，是高科技的核心，是未来科技的发展关键。芯片的生产工艺复杂，有几十道工序，主要包括：芯片设计、氧化扩散、光刻、离子注入、腐蚀、清洗、静电封接等环节，其中芯片的腐蚀及清洗是芯片生产的关键技术之一。
[0003] 腐蚀是MEMS芯片生产的关键工艺，通常用到KOH等溶液，MEMS芯片经过腐蚀后，MEMS芯片上存在附着在其上的K、OH等离子，而这些离子的存在将严重影响MEMS芯片的稳定性性能，因此，在MEMS芯片腐蚀后要用去离子水对MEMS芯片进行清洗，以去除附着在MEMS芯片上的离子。
[0004] 以硅基压力敏感芯片为例，敏感硅电阻是靠PN结进行隔离的，PN结漏电及表面漏电将造成芯片不能稳定地工作。而造成漏电的最大原因在于存在可动离子。相对于集成电路，硅基压力敏感芯片的难点在于双面MEMS加工。由于需要通过腐蚀产生一个感受压力的硅膜片，在正面电路加工后需要背面腐蚀适合的膜片厚度用于感压。而膜片腐蚀过程中常用的腐蚀液为KOH，硅芯片不可避免的接触到钾离子，可动钾离子的存在将降低芯片质量，造成芯片输出不稳，而MEMS芯片的稳定性是实际应用中的关键问题，是一切性能的基础。MEMS芯片不稳定，参数就无法准确测量，更谈不上精度指标，稳定是可靠性的第一保障。因此，MEMS芯片腐蚀后的清洗效果对整个MEMS芯片的性能起着重要的作用。
[0005] 目前，MEMS芯片腐蚀后的清洗都是采用去离子水手动清洗，采用流动的去离子水冲洗30min‑60min，没有对水中离子的含量实时在线进行检测，不仅对水资源产生浪费，也无法保证清洗的效果，残余的钾离子造成MEMS芯片不稳定，MEMS芯片的良率难以提高，给MEMS芯片的性能带来很大的隐患；同时，手动清洗的效率较低，加大了MEMS芯片的成本。
发明内容
[0006] 为了解决手动清洗造成的水资源浪费，清洗效果差等问题，本发明提供一种清洗效果好、清洗效率高、离子水用量少、操作简单、使用方便的MEMS芯片自动控制清洗装置及其控制方法，其中，MEMS芯片自动控制清洗装置包括：
[0007] 采样检测组件，所述采样检测组件为槽体结构，用于盛装清洗MEMS芯片后的清洗液并检测清洗液的导电率；
[0008] 设置在所述采样检测组件上方的MEMS芯片架，用于盛放待清洗的MEMS芯片；
[0009] 设置在所述采样检测组件上方的喷淋清洗组件，用于对MEMS芯片架中的MEMS芯片进行喷淋清洗；
[0010] 与所述喷淋清洗组件入口连通的去离子水入口，用于向所述喷淋清洗组件通入去离子水；
[0011] 与所述采样检测组件的底部出水口连通的排水口，用于排出所述采样检测组件中的清洗液；
[0012] 与所述采样检测组件电连接的可调直流电压源，所述可调直流电压源被配置为：为所述采样检测组件中的清洗液提供电势差，分离所述清洗液中的阴阳离子；
[0013] 与所述采样检测组件的底部出水口连通的原子吸收分光光度仪，用于检测所述采样检测组件清洗液中的离子含量；
[0014] 与所述采样检测组件的底部出水口连通的水箱，用于回收所述采样检测组件中低离子含量的清洗液，并将所述低离子含量的清洗液重新通入所述喷淋清洗组件中；
[0015] 设置在所述喷淋清洗组件进水口、去离子水入口、所述水箱入口处和采样检测组件出水口处的电磁阀和微型泵，所述电磁阀用于实现管路的通断，所述微型泵用于提供管路中介质在管路中移动的动能；
[0016] 与所述电磁阀和微型泵电连接的采集控制器；所述采集控制器被配置为根据清洗液的导电率和离子含量控制所述电磁阀和微型泵的启动和关闭；
[0017] 与所述采集控制器和所述采样检测组件电连接的直流稳压电源，所述直流稳压电源被配置为：为所述采集控制器和所述采样检测组件供电。
[0018] 进一步的，所述装置还包括监控主机，所述采集控制器还包括：以太网接口；
[0019] 所述以太网接口与所述监控主机网络连接。
[0020] 进一步的，所述采样检测组件包括：底座；
[0021] 设在所述底座上的清洗槽及设置在所述清洗槽中的阳离子交换膜和阴离子交换膜，所述阳离子交换膜、阴离子交换膜将所述清洗槽分割为三个区域，分别为阳极区、中间区、阴极区；
[0022] 所述阳极区设有阳极，所述阳极通过支架固定在所述清洗槽中，所述阳极区底部设有阳极出水口，所述阳极出水口开孔于所述清洗槽底部，且贯穿所述底座；
[0023] 所述中间区底部设有中间出水口，所述中间出水口开孔于所述清洗槽底部，且贯穿所述底座；
[0024] 所述阴极区设有阴极，所述阴极通过支架固定在所述清洗槽中，所述阴极区底部设有阴极出水口，所述阴极出水口开孔于所述清洗槽底部，且贯穿所述底座；
[0025] 所述阳极与所述可调直流电压源的正极连接，所述阴极与所述可调直流电压源的负极连接；
[0026] 所述阳极出水口、所述阴极出水口和所述中间出水口均与所述排水口通过管道连通。
[0027] 进一步的，所述阳极区设有第一电导率仪，所述中间区设有第二电导率仪，所述阴极区设有第三电导率仪，所述第一电导率仪、第二电导率仪和第三电导率仪都通过支架固定在所述清洗槽中；所述第一电导率仪、第二电导率仪和第三电导率仪均与直流稳压电源电连接；所述采集控制器中还包括模拟量输入接口，所述模拟量输入接口与所述第一电导率仪、第二电导率仪和第三电导率仪电连接。
[0028] 进一步的，所述喷淋清洗组件包括第一喷淋清洗组件和第二喷淋清洗组件，所述第一喷淋清洗组件和第二喷淋清洗组件设在所述MEMS芯片架的两侧。
[0029] 进一步的，所述第一喷淋清洗组件包括第一喷淋组件入水口、第一喷嘴组件、第一滚珠丝杠模组、第一滚珠丝杠模组支架；所述第一滚珠丝杠模组通过所述第一滚珠丝杠模组支架固定连接在所述中间区上方；
[0030] 所述第二喷淋清洗组件包括第二喷淋组件入水口、第二喷嘴组件、第二滚珠丝杠模组、第二滚珠丝杠模组支架；所述第二滚珠丝杠模组通过所述第二滚珠丝杠模组支架固定连接在所述中间区上方；
[0031] 第一喷嘴组件和第二喷嘴组件中都包括至少三个旋转喷嘴；所述第一滚珠丝杠模组和第二滚珠丝杠模组被配置为带动所述旋转喷嘴沿MEMS芯片摆放方向的水平或垂直方向做往复运动。
[0032] 进一步的，所述阳离子交换膜、阴离子交换膜为选择透过性膜；
[0033] 所述阳离子交换膜被配置为允许位于中间区的阳离子从中间区进入到阴极区；
[0034] 所述阴离子交换膜被配置为允许位于中间区的阴离子从中间区进入到阳极区。
[0035] 进一步的，所述阳极出水口包括第一阳极出水口和第二阳极出水口；所述阴极出水口包括第一阴极出水口和第二阴极出水口；所述中间出水口包括第一中间出水口和第二中间出水口；所述第一阳极出水口和第一阴极出水口与所述原子吸收分光光度仪连通；所述第一中间出水口与所述水箱入水口连通；所述第二阳极出水口、第二阴极出水口和第二中间出水口与所述排水口连通。
[0036] 进一步的，所述水箱内设有第二水位计，所述第二水位计与所述模拟量输入接口电连接；所述中间区设有第一水位计，所述第一水位计与所述模拟量输入接口电连接。
[0037] 本申请第二方面提供了一种清洗方法并应用于上述任意一种所述MEMS芯片自动控制清洗装置；方法步骤如下：
[0038] S1：将MEMS芯片预清洗后放置在所述MEMS芯片架中；
[0039] S2：通过所述采集控制器控制开启所述去离子水入口，并控制所述喷淋清洗组件入水口接通，喷洒去离子水对MEMS芯片进行冲洗，清洗后的液体流进所述采样检测组件中，此步骤至少持续三分钟；
[0040] S3：通过所述采集控制器控制所述可调直流电压源的输出，形成电势差，使所述采样检测组件中的清洗后的水中阴阳离子分离；中间离子含量最低的水通过出水口进入所述水箱中保存；
[0041] S4：通过所述采集控制器控制关闭所述去离子水入口，开启所述水箱出口，喷洒低离子水对MEMS芯片进行冲洗，清洗后的水流进所述采样检测组件中；此步骤至少持续三分钟；
[0042] S5：通过所述采集控制器控制所述可调直流电压源的输出不变，清洗后的水中阴阳离子继续分离，中间离子含量最低的水通过出水口进入所述水箱中保存，其他含有离子的水从其他出水口排至所述排水口；
[0043] S6：通过所述采集控制器采集所述采样检测组件中水的电导率数值，若电导率数值中任意一项高于第一设定值，则重复步骤S4‑S5，若电导率数值均低于第一设定值，则进行步骤S7；
[0044] S7：通过所述采集控制器控制关闭所述水箱出口，重复一次步骤S2‑S3后，进行步骤S8；
[0045] S8：通过所述采集控制器采集所述采样检测组件中水的电导率数值，若电导率数值中任意一项高于第二设定值，则重复步骤S7，若电导率数值均低于第二设定值，则进行步骤S9；
[0046] S9：通过所述采集控制器关闭所述排水口入水口，开启所述原子吸收分光光度仪的入水口，并通过所述采集控制器读取所述原子吸收分光光度仪检测到的离子含量，当原子吸收分光光度仪检测到的离子含量数值高于第三设定值时，则重复步骤S7；当原子吸收分光光度仪检测到的离子含量数值低于第三设定值时，则清洗工作结束；
[0047] 其中，所述第一设定值大于所述第二设定值。
[0048] 由以上技术方案可知，本发明具有以下有益效果：相比传统的手动清洗，采用MEMS芯片自动控制清洗装置清洗MEMS芯片可以大大提高MEMS芯片的清洗效率，提高MEMS芯片生产线的产能，降低MEMS芯片生产的人力成本。手动清洗对MEMS芯片清洗后水中离子不进行检测，本发明采用电导率仪和原子吸收分光光度仪对MEMS芯片清洗后水中离子进行双重在线检测，可以大大提高MEMS芯片清洗的质量，大大提高MEMS芯片生产的良率，降低MEMS芯片的生产成本；采用电渗析法，将MEMS芯片清洗后水中离子进行分离，将中间区的水重复循环用于MEMS芯片清洗，可以最大限度地利用水资源，避免水资源的浪费；采用两轴滚珠丝杠模组左右、上下往复运动，配以多个旋转式喷嘴，从多个角度对MEMS芯片进行清洗，大大地提高了MEMS芯片的清洗质量，大大提高MEMS芯片生产的良率，降低MEMS芯片的生产成本；本发明通过对多组电磁阀、微型泵的灵活控制，配以管件的应用，实现对MEMS芯片清洗水采用去离子水及中间区的水切换的灵活控制，达到既能保证MEMS芯片清洗质量，又能节约用水的目的；本发明实现从两个方向同时对MEMS芯片进行清洗，大大提高MEMS芯片清洗的效率，大大提高MEMS芯片清洗的效果。
附图说明
[0049] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明实施例的实施例，并与说明书一起用于解释本发明实施例的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050] 图1为本申请MEMS芯片自动控制清洗装置的结构示意图；
[0051] 图2为本申请的采样检测组件的结构示意图；
[0052] 图3为本申请的第一喷淋清洗组件的结构示意图；
[0053] 图4为本申请的第二喷淋清洗组件的结构示意图；
[0054] 图5为本申请装置控制MEMS芯片清洗的流程示意图。
[0055] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0056] 1‑底座，2‑清洗槽，3‑MEMS芯片架，4‑阳极，5‑阴极，6‑阳离子交换膜，7‑阴离子交换膜，8‑第一电导率仪，9‑第二电导率仪，10‑第三电导率仪，11‑第一水位计，12‑第二水位计，20‑阳极出水口，21‑中间出水口，22‑阴极出水口，23‑第一喷淋组件入水口，24‑第一喷嘴组件，25‑第一滚珠丝杠模组，26‑第一滚珠丝杠模组支架，27‑第二喷淋组件入水口，28‑第二喷嘴组件，29‑第二滚珠丝杠模组，30‑第二滚珠丝杠模组支架，31‑去离子水入口，81‑监控主机，82‑可调直流电压源，83‑直流稳压电源，84‑原子吸收分光光度仪，85‑采集控制器，86‑喷淋清洗组件，87‑水箱，88‑采样检测组件，89‑排水口，201‑第一阳极出水口，202‑第二阳极出水口，211‑第一中间出水口，212‑第二中间出水口，221‑第一阴极出水口，222‑第二阴极出水口，861‑第一喷淋清洗组件，862‑第二喷淋清洗组件。
具体实施方式
[0057] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明实施例将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明实施例的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明实施例的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本发明实施例的各方面变得模糊。
[0058] 如图1所示，本申请第一方面提供一种MEMS芯片自动控制清洗装置，设有：采样检测组件88，所述采样检测组件88上方设有MEMS芯片架3和喷淋清洗组件86，所述喷淋清洗组件86有与之通过管道连接的去离子水入口31。
[0059] 所述采样检测组件88为槽体结构，用于盛装清洗MEMS芯片后的清洗液并检测清洗液的导电率；使用时，将待清洗的MEMS芯片放置在所述MEMS芯片架3上，所述喷淋清洗组件86在MEMS芯片架3两侧对MEMS芯片进行喷洗，在所述去离子水入口31通入去离子水，所述去离子水会由所述喷淋清洗组件86喷出并清洗附着在MEMS芯片上的离子。清洗时，清洗液会自然流进所述采样检测组件88中，所述采样检测组件88会检测清洗液中的导电率。
[0060] 所述采样检测组件88下方出口连接有排水口89、水箱87和原子吸收分光光度仪84，所述排水口89即在清洗过程中排出不需要的废水，可以重复用于清洗的低离子水则排进所述水箱87中，用于循环清洗，节约水资源。本申请装置中还设有与所述采样检测组件88电连接的可调直流电压源，所述可调直流电压源被配置为：为所述采样检测组件中的清洗液提供电势差，分离所述清洗液中的阴阳离子；阴阳离分离后形成的阴阳离子溶液，并通过管道连通所述原子吸收分光光度仪84。所述原子吸收分光光度仪84用于在清洗后检测清洗液中的离子含量，在高于规定值的情况下，要继续进行清洗，若低于规定值，则清洗结束。本装置通过对清洗液中的离子含量进行检测，可以准确判定出MEMS芯片清洗质量是否已符合要求，防止出现清洗不到位，不彻底的情况，也可以避免过度清洗，造成资源浪费。
[0061] 本申请还在所述喷淋清洗组件86进水口、去离子水入口31、所述水箱87入口处和采样检测组件88出水口处的电磁阀和微型泵，所述微型泵用于提供管路中介质在管路中移动的动能；所述电磁阀和微型泵与采集控制器85电连接的；所述采集控制器85可以控制所述电磁阀和微型泵的启动和关闭，在所述喷淋清洗组件86进水口、去离子水入口31、所述水箱87入口出口处和采样检测组件88出水口处设置电磁阀可以实现管路的通断，具体的，在使用去离子水清洗时，将水箱87出口处的电磁阀关闭，将去离子水入口31的电磁阀打开，即可通入去离子水进行清洗；当需要低离子水清洗时，再把水箱87出口处的电磁阀打开，将去离子水入口31的电磁阀关闭，即可通入低离子水进行冲洗。其他入口及出口处的电磁阀也如同上述实施例进行使用，可根据实际情况放置电磁阀，在本申请中，对电磁阀的数量及种类不做限制。
[0062] 本申请中的所述采集控制器85，可以获取所述采样检测组件88检测出的导电率及所述原子吸收分光光度仪84检测的离子含量，根据到导电率及离子含量与规定值比较结果，判定接下来进行去离子水清洗、低离子水清洗或结束清洗中的哪一步骤，根据判断结果，对各电磁阀及微型泵进行开关控制，相应的对装置中对应的部件通道打开或闭合，完成清洗。
[0063] 进一步的，如图2所示，在本申请提供的一种实施例中，所述采样检测组件88包括：底座1；
[0064] 设在所述底座1上的清洗槽2及设置在所述清洗槽2中的阳离子交换膜6和阴离子交换膜7，所述阳离子交换膜6、阴离子交换膜7将所述清洗槽2分割为三个区域，分别为阳极区、中间区、阴极区；所述底座1与所述清洗槽2底部紧密贴合，通过所述阳离子交换膜6和所述阴离子交换膜7将清洗槽分为三个分区，进一步的，所述阳离子交换膜6、阴离子交换膜7为选择透过性膜；所述阳离子交换膜6被配置为允许位于中间区的阳离子从中间区进入到阴极区；所述阴离子交换膜7被配置为允许位于中间区的阴离子从中间区进入到阳极区。因此，在本实施例中，所述MEMS芯片架3及所述喷淋清洗组件86设在所述清洗槽2的正上方，因此，在清洗液流进所述清洗槽中时，首先进入到中间区，在中间区，阳离子会穿过所述阳离子交换膜6进入到阴极区，阴离子会穿过阴离子交换膜7进入到阳极区，则中间区保留的清洗液即为低离子水，可以通入所述水箱87进行保存。
[0065] 所述阳极区设有阳极4，所述阴极区设有阴极5，所述阳极4和阴极5都通过支架固定在所述清洗槽2中，所述阳极4与所述可调直流电压源82的正极连接，所述阴极5与所述可调直流电压源82的负极连接；通过所述可调直流电压源82在所述阳极和阴极处进行通电，并由所述采集控制器85调整所述可调直流电压源82的电压，在所述阴极和所述阳极之间形成电势差，阳离子由于带正电荷会穿过所述阳离子交换膜6集中到所述阴极区，阴离子由于带负电荷会穿过所述阴离子交换膜7集中到阳极区。
[0066] 所述阳极区底部设有阳极出水口20，所述中间区底部设有中间出水口21，所述阴极区底部设有阴极出水口22，所述阳极出水口20、中间出水口21和阴极出水口22都开孔于所述清洗槽2底部，且贯穿所述底座1；所述阳极出水口20、所述阴极出水口22和所述中间出水口21均与所述排水口89通过管道连通。在本实施例中，所述排水口89会排出清洗时的阳极区和阴极区中富含离子的清洗液。
[0067] 在本申请的一些实施例中，所述MEMS芯片自动控制清洗装置还包括直流稳压电源83；所述直流稳压电源83被配置为：为所述采集控制器85和所述采样检测组件88供电。具体的，如图2所示，本申请提供的实施例中，所述阳极区设有第一电导率仪8，所述中间区设有第二电导率仪9，所述阴极区设有第三电导率仪10，所述第一电导率仪8、第二电导率仪9和第三电导率仪10都通过支架固定在所述清洗槽2中；所述第一电导率仪8、第二电导率仪9和第三电导率仪10均与直流稳压电源83电连接。电导率仪是测量电解质溶液电导率的仪器，在本申请实施例里，选用电导率仪进行检测，在其他实施例里，也可以选用其他具有相同功能的仪器，在本申请中不做限制。
[0068] 根据上述实施例中，配有的电导率仪，相应的，所述采集控制器85中还包括模拟量输入接口，所述模拟量输入接口与所述第一电导率仪8、第二电导率仪9和第三电导率仪10电连接。在清洗过程中，所述第一电导率仪8会测量阳极区的电导率，所述第二电导率仪9会测量中间区的电导率，所述第三电导率仪10会测量阴极区的电导率，并通过所述模拟量输入接口将测量得到的电导率传输给所述采集控制器85，采集控制器85会根据预设的标准值，判断电导率是否符合要求，若电导率值高于预设的标准值，则控制使用去离子水反复喷洗，直到检测的电导率值低于标准值后再进行下一步骤。
[0069] 进一步的，在一些实施例中，所述装置还包括监控主机81，所述采集控制器85还包括：以太网接口，所述以太网接口与所述监控主机81网络连接。通过所述监控主机81可以由人员在远离装置的地方对清洗情况进行监控，必要时，人员可以通过所述监控主机81对所述采集控制器85下达控制指令，特殊情况下，可以要求暂停清洗或重新启动，采用以太网进行网络连接，可以进行远程操控，人员可以远离设备，保证操作人员的安全。
[0070] 如图3和图4所示，本申请提供一个所述喷淋清洗组件86的实施例，具体的，所述喷淋清洗组件86包括第一喷淋清洗组件861和第二喷淋清洗组件862，所述第一喷淋清洗组件861和第二喷淋清洗组件862设在所述MEMS芯片架3的两侧。通过设置两组喷淋清洗组件，可以多方位的喷洗MEMS芯片，避免有死角漏洗会清洗不到位，在其他实施例中也可以设置多于两组的喷淋清洗组件，在竖直方向上交叉清洗，本申请不做限制。
[0071] 具体的，所述第一喷淋清洗组件861包括第一喷淋组件入水口23、第一喷嘴组件24、第一滚珠丝杠模组25、第一滚珠丝杠模组支架26；所述第一滚珠丝杠模组25通过所述第一滚珠丝杠模组支架26固定连接在所述中间区上方；
[0072] 所述第二喷淋清洗组件862包括第二喷淋组件入水口27、第二喷嘴组件28、第二滚珠丝杠模组29、第二滚珠丝杠模组支架30；所述第二滚珠丝杠模组29通过所述第二滚珠丝杠模组支架30固定连接在所述中间区上方。本实施例中，设有滚珠丝杠模组，通过滚珠丝杠的带动，所述第一喷嘴组件24和第二喷嘴组件28可以沿MEMS芯片摆放方向的水平或垂直方向做往复运动。所述MEMS芯片架3可以按照所述滚珠丝杠的长度做相应的设计，能够摆放更多的MEMS芯片，在所述第一喷嘴组件24和第二喷嘴组件28往复清洗时可以均匀的清洗到所有的MEMS芯片，提高清洗效率。进一步的，所述第一喷嘴组件24和第二喷嘴组件28中都包括至少三个旋转喷嘴；如图3所示，本实施例中采用了每组喷淋清洗组件配套五个旋转喷嘴的模式，在其他实施例中，采用多余两组的喷淋清洗组件时，可以相应的配套三个旋转喷嘴即可满足清洗需求。
[0073] 进一步的，在本申请中，为保证所述采样检测组件88能够满足将低离子水存入所述水箱87，高离子水排出和连接所述原子吸收分光光度仪84等功能，提供一种所述采样检测组件88出水口的实施例，具体的，如图2所示，所述阳极出水口20包括第一阳极出水口201和第二阳极出水口202；所述阴极出水口22包括第一阴极出水口221和第二阴极出水口222；所述中间出水口21包括第一中间出水口211和第二中间出水口212；
[0074] 其中，所述第一阳极出水口201和第一阴极出水口221与所述原子吸收分光光度仪84连通；当一轮清洗结束时，关闭其他出水口，打开所述第一阳极出水口201和第一阴极出水口221，将清洗液通入所述原子吸收分光光度仪84，此处可采用微型泵或其他具有抽水功能的设备将清洗液泵入，所述原子吸收分光光度仪84会检测所述清洗液中的离子含量，并将结果传输给所述采集控制器85，若检测出的离子含量高于预设的标准值，则控制继续清洗，若低于标准值，则清洗结束，通过离子含量标准可以准确判断MEMS芯片的清洗程度，满足要求后可以确保MEMS芯片清洗质量。
[0075] 所述第一中间出水口211与所述水箱87入水口连通；所述第一中间出水口211专门用于将低离子水存入所述水箱87，避免浪费。
[0076] 所述第二阳极出水口202、第二阴极出水口222和第二中间出水口212与所述排水口89连通。清洗过程中，不用于检测的阴极区和阳极区的清洗液可以通过所述第二阳极出水口202、第二阴极出水口222直接排空，当清洗结束，可以再将第二中间出水口212可打开，排空所有的清洗液，或者在需要清洗或修理所述采样检测组件88时，也可以将所述第二阳极出水口202、第二阴极出水口222和第二中间出水口212全部打开，排空废水。
[0077] 在一些实施例中，本申请的所述水箱87内设有第二水位计12，所述第二水位计12与所述模拟量输入接口电连接，或所述中间区设有第一水位计11，所述第一水位计11与所述模拟量输入接口电连接。水位计是可以记录并检测水体的水位的仪器，在水箱87和中间区设置水位计，可以实时检测所述水箱87和所述采样检测组件88中的清洗液含量，若清洗液过多，可以适当排空一定的清洗液，避免溢出设备，造成安全隐患。
[0078] 如图5所示，本申请基于上述的MEMS芯片自动控制清洗装置，提供一种MEMS芯片自动控制清洗方法，清洗步骤如下：
[0079] S1：将MEMS芯片预清洗后放置在所述MEMS芯片架中；所述MEMS芯片在MEMS芯片架中间隔排布，不能堆叠，否则中间MEMS芯片会存在清洗不到的情况。
[0080] S2：通过所述采集控制器控制开启所述去离子水入口，并控制所述喷淋清洗组件入水口接通，将去离子水接入喷淋组件入水口；通过所述采集控制器控制第一滚珠丝杠模组和第二滚珠丝杠模组沿MEMS芯片摆放方向的水平或垂直方向做往复运动，通过喷嘴组件中多个旋转式喷嘴清洗置于MEMS芯片架上的MEMS芯片，此步骤使用去离子水清洗，至少要持续3分钟，保证第一轮冲洗能够洗去MEMS芯片上大部分附着的离子。
[0081] S3：清洗MEMS芯片后的水流入清洗槽内，阳极和阴极分别接在可调直流电压源的正负极上，在采集控制器的控制下，调节可调直流电压源的输出，所述阳极和阴极之间形成电势差，在电压的作用下，清洗槽内水中的正负离子分别向阴极、阳极两端运动，并分别通过阳离子交换膜和阴离子交换膜，使得阴极区阳离子的含量高，阳极区阴离子的含量高，中间区的离子含量最低；中间区的水经中间区出水口泵入水箱储存；在一些实施例中，期间还可以通过第一水位计连续监测清洗槽内水位情况，第二水位计连续监测水箱内水位情况，实现对清洗槽及水箱的水位控制；
[0082] S4：通过所述采集控制器控制关闭所述去离子水入口，开启所述水箱出口，将水箱中的低离子水，接入喷淋组件入水口；通过所述采集控制器控制第一滚珠丝杠模组和第二滚珠丝杠模组沿MEMS芯片摆放方向的水平或垂直方向做往复运动，通过喷嘴组件中多个旋转式喷嘴清洗置于MEMS芯片架上的MEMS芯片，此步骤使用低离子水清洗，至少持续3分钟；
[0083] S5：通过所述采集控制器控制所述可调直流电压源的输出不变，清洗后的水中阴阳离子继续分离，中间离子含量最低的水通过出水口进入所述水箱中保存，其他含有离子的水从其他出水口排至所述排水口；在一些实施例中，期间还可以继续通过第一水位计连续监测清洗槽内水位情况，第二水位计连续监测水箱内水位情况，实现对清洗槽及水箱的水位控制；
[0084] S6：通过所述采集控制器分别采集所述第一电导率仪、第二电导率仪和第三电导率仪的测量数值，当阳离子区和阴离子区电导率的数值中有任意一项或两项都高于设定值1时，则重复步骤S4‑S5，当阳离子区和阴离子区电导率的数值均低于第一设定值时，则进行步骤S7；
[0085] S7：通过所述采集控制器控制关闭所述水箱出口，重复一次步骤S2‑S3后，进行步骤S8；
[0086] S8：通过所述采集控制器分别采集所述第一电导率仪、第二电导率仪和第三电导率仪的测量数值，当阳离子区和阴离子区电导率的数值中有任意一项或两项都高于设定值2时，则重复步骤S7，当阳离子区和阴离子区电导率的数值均低于第二设定值时，则进行步骤S9；
[0087] S9：通过所述采集控制器关闭所述排水口入水口，开启所述原子吸收分光光度仪的入水口，并通过所述采集控制器读取所述原子吸收分光光度仪检测到的离子含量，当原子吸收分光光度仪检测到的离子含量数值高于第三设定值时，则重复步骤S7；当原子吸收分光光度仪检测到的离子含量数值低于第三设定值时，结束本次MEMS芯片的清洗工作。
[0088] 其中，所述第一设定值大于所述第二设定值；
[0089] 在一些实施例中，所述水箱中设有水位计，可以实时检测所述水箱和所述采样检测组件中的清洗液含量，如当水箱中预存水量不能满足清洗时，可以控制更换去离子水进行清洗，如在执行步骤S4时，若检测到水箱中水位低于预设值时，通过采集控制器关闭所述水箱出口，开启去离子水入水口，将去离子水接入喷淋组件入水口。
[0090] 在一些实施例中，若所述水箱中已经存储的上一次清洗后的低离子水，且水位满足预设量要求时，清洗流程可以在执行完步骤S1后，跨过步骤S2、S3，直接从步骤S4开始执行其他步骤。
[0091] 由上述实施例内容可知，本申请公开了一种MEMS芯片自动控制清洗装置及其控制方法，包括：采样检测组件及设置在所述采样检测组件上方的MEMS芯片架和喷淋清洗组件，所述喷淋清洗组件入口连通的去离子水入口；所述采样检测组件的底部出水口连通的排水口、原子吸收分光光度仪和水箱；所述喷淋清洗组件进水口、去离子水入口、所述水箱入口处和采样检测组件出水口处设有电磁阀和微型泵，所述电磁阀用于实现管路的通断，所述微型泵用于提供管路中介质在管路中移动的动能；与所述电磁阀和微型泵电连接的采集控制器；本发明通过对MEMS芯片腐蚀后清洗的自动控制及自动测试，大大提高MEMS芯片的清洗效果及清洗效率，提高MEMS芯片的良率，降低MEMS芯片的生产成本。
