[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

本發明屬于對準鍵合技術領域，涉及一種用于MEMS器件制作的對準鍵合裝置。該裝置包括底座、主二維式移動平臺、支撐架、副三維式移動平臺、調平組件、旋轉組件和CCD觀測組件；底座上設有支架，支架可拆卸安裝CCD觀測組件；主二維式移動平臺固定在底座上，支撐架固定在主二維式移動平臺上；副三維式移動平臺固定在支撐架上，XY軸移動平臺是磁鐵式移動平臺，Z軸移動平臺是螺旋絲桿平臺；調平組件是球面接觸式調平，固定在Z軸移動平臺上；旋轉組件用于球面接觸式調平，位于調平組件的上方，底部的不完整球體與調平組件相接觸。本發明的對準鍵合裝置集對準、調平和鍵合功能為一體，解決了手動對準芯片誤差較大的問題。

技術領域

本發明屬于對準鍵合技術領域，涉及一種用于MEMS器件制作的對準鍵合裝置。

背景技術

MEMS的英文全稱是：Micro-Electro-Mechanical Systems，一般也稱作微機電系統，微機電系統是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，其內部結構一般在微米甚至納米量級，是一個獨立的智能系統，是集微傳感器、微執行器、微機械結構、微電源微能源、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微型器件或系統。MEMS技術是微電子技術的拓寬和延伸。它將微電子技術和精密機械加工技術相互融合，是一項革命性的新技術，廣泛應用于高新技術產業，是一項關系到國家的科技發展、經濟繁榮和國防安全的關鍵技術。

MEMS器件通常具有3D微結構，如微流控芯片，而傳統加工方法很難實現3D微結構的加工，因此研究人員提出把上下都帶有微結構的兩片芯片鍵合在一起的方法，來制作3D微結構。對準鍵合裝置一般通過CCD攝像頭和精密調節平臺，實現兩層芯片的精準鍵合，但芯片上的微結構通常在幾微米到幾十微米之間，即使借助顯微鏡，通過手動調節也會產生較大的誤差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于微機械器件制作的對準鍵合裝置，實現具有微結構的兩層芯片的高精準鍵合。

本發明的技術方案：

一種用于MEMS器件制作的對準鍵合裝置，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A32插在插槽中，并通過螺栓31固定在支撐架3上，玻璃板A32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a411，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；