[發明專利]一種基于微振動激勵微器件自裝配裝置及方法

有效

• 申請號: 201710985510.2
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107651648B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 劉天軍;劉青苑;張楊
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 32207 南京知識律師事務所
• 代理人: 高桂珍<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種基于微振動激勵微器件自裝配裝置，其特征在于：包括基板(1)和隔板(4)，所述基板(1)上具有刻蝕出的凹坑陣列，所述凹坑陣列中的每個凹坑與從硅片上加工制造出的微元件(2)的外形相匹配，所述微元件(2)由載體溶液(3)承載，所述隔板(4)與基板(1)構成裝配腔，所述基板(1)通過連接板(5)與壓電疊堆驅動器(6)一端剛性連接，壓電疊堆驅動器(6)的另一端固裝在固定支座(7)上，壓電疊堆驅動器(6)由計算機(9)及驅動電源(8)控制，計算機(9)通過驅動電源(8)控制壓電疊堆驅動器(6)以固定支座(7)為支撐橫向振動。

2.權利要求1所述裝置的自裝配方法，其特征在于：過量的微元件(2)分散懸浮在選定的載體溶液(3)中，在壓力的驅動下從基板(1)和隔板(4)之間流過，計算機(9)由編程通過驅動電源(8)控制壓電疊堆驅動器(6)以固定支座(7)為支撐橫向振動，計算機(9)編程后通過驅動電源(8)控制壓電疊堆驅動器(6)的振幅、頻率、加速度。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：當載體溶液(3)懸浮著過量的微元件(2)流經基板(1)上的凹坑陣列時，微元件(2)在液態粘結材料的毛細管力和表面張力的作用下隨機落入相匹配的凹坑中；利用壓電疊堆驅動器(6)的壓電振動對基板(1)進行激勵，使基板(1 )上未與基板(1 )完全嵌合的微元件(2)取得由亞穩態跳躍到期望裝配結構的能量，持續的激勵逐漸使微元件(2)與基板(1)的凹坑完全嵌合；沒有機會進入的凹坑的元件被沖出基板(1 )表面。