[發明專利]一種用于MEMS器件制作的對準鍵合裝置

有效

• 申請號: 201810372288.3
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108408684B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 鄒赫麟;豆姣;伊茂聰;王上飛;陳達
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B81C3/00
• 分類號: B81C3/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種用于MEMS器件制作的對準鍵合裝置，其特征在于，該對準鍵合裝置包括底座(1)、主二維式移動平臺(2)、支撐架(3)、副三維式移動平臺(4)、調平組件(5)、旋轉組件(6)和CCD觀測組件(7)；

所述的底座(1)上設有支架，用于拆卸安裝CCD觀測組件(7)；

所述的主二維式移動平臺(2)為螺旋絲桿平臺，固定在底座(1)上；主二維式移動平臺(2)包括殼體、滑道、滑塊、絲杠、螺母、聯軸器和螺母座，螺母座上固定支撐架(3)；

所述的支撐架(3)為具有底板的框架結構，底板固定在主二維式移動平臺(2)的螺母座上，當主二維式移動平臺(2)的絲杠轉動時，螺母隨絲桿的轉動角度按照對應的導程轉化成直線運動，主二維式移動平臺(2)沿XY軸方向移動，并帶動支撐架(3)沿XY軸方向移動，從而實現芯片與CCD觀測組件(7)的精準定位；所述的支撐架(3)的上端設有插槽，玻璃板A(32)插在插槽中，并通過螺栓(31)固定在支撐架(3)上，玻璃板A(32)的下表面上固定有微結構的上芯片；支撐架(3)的底板的X軸方向的兩側設有垂直板，一側垂直板用于支撐副三維式移動平臺(4)的螺旋微分頭a(411)，另一側垂直板貼有強磁鐵片(412)；支撐架(3)的底板的Y軸方向兩側固定有V形導軌(413)，與X軸移動平臺(41)的V形導軌(413)相配合；

所述的副三維式移動平臺(4)為組合式平臺，位于支撐架(3)內，固定在支撐架(3)的底板上；所述的副三維式移動平臺(4)包括X軸移動平臺(41)、Y軸移動平臺(42)和Z軸移動平臺(43)；所述的X軸移動平臺(41)位于底部，下表面的V形導軌與支撐架(3)的V形導軌相配合，通過V形導軌實現相對滑動；所述的Y軸移動平臺(42)位于在X軸移動平臺(41)的上表面，Y軸移動平臺(42)下表面的V形導軌與X軸移動平臺(41)上表面的V形導軌相互配合，通過V形導軌實現相對滑動；所述的Z軸移動平臺(43)固定在Y軸移動平臺(42)的垂直加強板的一側；

所述的X軸移動平臺(41)的下表面在Y軸方向兩側分別固定有V形導軌(413)，與支撐架(3)上的V形導軌(413)相配合，相配合的兩個V形導軌(413)之間設有保持架(415)，V形導軌(413)的V形槽中放置滾珠(414)，通過保持架(415)和滾珠(414)實現相對滑動；所述的X軸移動平臺(41)，在X軸方向的兩側，一側安裝螺旋微分頭a(411)，另一側貼有強磁鐵片(412)，與支撐架(3)的底板的垂直板上的強磁鐵片(412)相對應；所述的X軸移動平臺(41)的上表面在Y方向兩側設有垂直板，一側的垂直板上安裝螺旋微分頭a(411)，螺旋微分頭a(411)與Y軸移動平臺(42)的一個側面相接觸，另一側的垂直板上貼有強磁鐵片(412)，與Y軸移動平臺(42)側面的強磁鐵片(412)相對應；所述的X軸移動平臺(41)的上表面在X方向兩側固定有V形導軌(413)；所述的Y軸移動平臺(42)的下表面在X方向兩側固定有V形導軌(413)，通過保持架(415)和滾珠(414)與X軸移動平臺(41)上表面的V形導軌(413)相配合，實現相對滑動；所述的Y軸移動平臺(42)，在Y軸方向的兩側，一側安裝螺旋微分頭a(411)，另一側貼有強磁鐵片(412)，與X軸移動平臺(41)的垂直板上的強磁鐵片(412)相對應；成組的強磁鐵片(412)之間產生的排斥力，兩個螺旋微分頭a(411)分別與X軸移動平臺(41)、Y軸移動平臺(42)的側面緊密接觸，通過螺旋微分頭a(411)導向，使螺旋微分頭a(411)的預壓緊力與排斥力相互抵消，再調節螺旋微分頭a(411)的微調旋鈕副三維式移動平臺(4)分別沿X、Y軸方向移動；所述的Y軸移動平臺(42)上設有垂直加強板，垂直加強板上設有的滑道、滑塊、絲杠、螺母、螺母座、聯軸器和旋鈕，滑道固定在垂直加強板的一側，滑塊與滑道通過滑槽連接，滑塊的另一側固定在Z軸移動平臺(43)的垂直板上；絲桿和螺母上設有弧形螺旋槽，絲桿和螺母套裝在一起形成螺旋滾道，螺旋滾道內放置滾珠；絲杠一端設有聯軸器，旋鈕固定在聯軸器上，螺母座為中空結構，與螺母一端緊密配合，螺母座上表面設有螺紋孔，用于固定Z軸移動平臺(43)；當扭動旋鈕使絲杠轉動時，螺母隨絲桿的轉動角度按照對應的導程轉化成直線運動，從而實現Z軸移動平臺(43)沿Z軸方向移動；所述的Z軸移動平臺(43)為一塊垂直板和一塊水平板組成的Γ形結構板，垂直板固定在Y軸移動平臺(42)的螺母座上，水平板上設有球形槽(44)和螺紋孔；

所述的調平組件(5)通過螺栓與Z軸移動平臺(43)的水平板上的螺紋孔相配合，活動連接在Z軸移動平臺(43)的水平板上，調平組件(5)包括快速夾具(51)、球夾a(52)、連接件(53)和球夾b(54)，調平組件(5)用于對不完整球體(61)進行夾緊和調平；所述的球夾a(52)和球夾b(54)，一側開有半圓形開口，二者對稱放置，一端由連接件(53)連接，另一端由快速夾具(51)連接；所述的快速夾具(51)為門扣式夾具，用于夾緊不完整球體(61)；

所述的旋轉組件(6)用于球面接觸式調平，位于調平組件(5)的上方，底部的不完整球體(61)與調平組件(5)相接觸；所述的旋轉組件(6)主要由不完整球體(61)、基板(62)、載物板(63)和旋轉機構(64)組成；所述的不完整球體(61)固定在基板(62)的下表面，下半球完整，與Z軸移動平臺(43)的水平板上的球形槽(44)相接觸；所述的旋轉機構(64)包括彈簧頂尖(641)、移動塊(642)、固定塊(643)和螺旋微分頭b(644)；所述的固定塊(643)的中部開有槽口，移動塊(642)位于槽口內，固定塊(643)固定在基板(62)的上表面，移動塊(642)固定在載物板(63)的下表面；所述的螺旋微分頭b(644)與彈簧頂尖(641)分別與移動塊(642)兩側接觸，調節螺旋微分頭b(644)的微調旋鈕，推動移動塊(642)向彈簧頂尖(641)的一側移動，使彈簧頂尖(641)內的彈簧被壓縮，從而移動塊(642)帶動載物板(63)繞中心軸轉動；所述的載物板(63)的上表面固定有玻璃板B，玻璃板B的上表面固定有具有微結構的下芯片。