[發明專利]一種微型器件轉移裝置及轉移方法

有效

• 申請號: 202011334390.8
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112133667B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 薛龍建;汪鑫;劉勝;史哲坤
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L33/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

1.一種微型器件轉移裝置，其特征在于，包括控溫基板、形貌適應層和陣列排布的黏附單元，所述黏附單元包括彈性體和設于彈性體內用于控制其溫度的控溫元件組，黏附單元的彈性體為微米級柱狀結構，所述彈性體采用熵彈性材料制成，所述控溫元件組與控溫基板導電連接；

所述黏附單元內部的控溫元件組為多個控溫元件組成的陣列結構，控溫元件的彈性模量大于外層的彈性體；

所述控溫元件為線性結構，所述黏附單元內部控溫元件的陣列結構中，沿著柱狀結構長度方向控溫元件呈中間低四周高和/或徑向呈中間稀四周密的分布狀態；所述黏附單元內部控溫元件的陣列結構中，控溫元件加熱功率單獨可調。

2. 根據權利要求1所述的微型器件轉移裝置，其特征在于：所述形貌適應層為整體結構或與黏附單元一一對應的離散結構。

3.根據權利要求2所述的微型器件轉移裝置，其特征在于：所述形貌適應層為力學性能各向異性的三維多孔材料層，該三維多孔材料層具有易壓縮不易拉伸的特性且為隔熱絕緣材料。

4.根據權利要求1所述的微型器件轉移裝置，其特征在于：所述彈性體的柱狀結構截面為圓形、多邊形中的任一種或多種方式的組合，所述黏附單元通過四方排列、六方排列或不規則排列中的任一種或多種方式形成陣列，在器件轉移裝置表面的分布為局部或全覆蓋。

5.根據權利要求1所述的微型器件轉移裝置，其特征在于：所述單個黏附單元內部控溫元件與外層的彈性體之間存在結構互鎖、化學鍵、氫鍵、特異性相互作用、分子纏繞中的任一種或多種組合。

6.根據權利要求1所述微型器件轉移裝置，其特征在于：所述控溫元件為直線形、螺旋形、波浪形、鋸齒形結構中的任一種或多種組合。

7.根據權利要求1所述的微型器件轉移裝置，其特征在于：所述控溫元件組中的控溫元件包括加熱模塊和測溫模塊，所述加熱模塊采用導電型的電熱絲，所述測溫模塊為溫度傳感器或者與電熱絲集成在一起的自限溫電熱絲。

8.一種利用權利要求1-7任意一項所述微型器件轉移裝置的微型器件轉移方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、根據待轉移的微型器件形狀和材料類型，選擇陣列中對應的黏附單元進行溫度設定；

步驟2、將微型器件轉移裝置放置在微型器件上，使得黏附單元接觸微型器件表面，微米級柱狀結構在仿生機理下就對微型器件具有一定的黏附力，通過控溫基板啟動相應的黏附單元加熱，使得黏附單元的彈性體升溫，黏附力變大，當黏附力大于自身重力時，微型器件就能隨微型器件轉移裝置一起移動；

步驟3、通過微型器件轉移裝置將黏附的微型器件轉移到所需位置后，停止黏附單元的加熱，黏附單元的彈性體的溫度降低，黏附力變小，在其自身重力作用下與黏附單元分離，達到微型器件轉移的目的。