[發明專利]一種鍵合設備及鍵合方法

有效

• 申請號: 202210228293.3
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114536934B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 鄭麗和;趙建斌;楊潔
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: B32B37/00
• 分類號: B32B37/00;B32B38/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙麗恒

本發明提供一種鍵合設備和鍵合方法，涉及鍵合設備技術領域，鍵合設備包括：供給片傳輸系統、鍵合片傳輸系統、鍵合系統和表面活化系統；供給片傳輸系統用于向鍵合系統內傳輸供給片，鍵合片傳輸系統用于向鍵合系統內傳輸鍵合片；表面活化系統通過高能光源對供給片和鍵合片的待鍵合面進行表面活化處理；鍵合系統用于將經過活化的鍵合片鍵合于經過活化的供給片上并形成半成品片或成品片；表面活化系統還能夠通過高能光源對半成品片的待鍵合面進行活化，鍵合系統還用于將經過活化的鍵合片鍵合于經過活化的半成品片上。本發明提供的方案適用于需多層鍵合完成的復合材料，制備周期短、效率高且便于對熱膨脹系數差異較大的材料進行鍵合。

技術領域

本發明涉及鍵合設備技術領域，特別是涉及一種鍵合設備及鍵合方法。

背景技術

復合材料鍵合在激光諧振腔、激光放大器、波導激光、高能激光、激光雷達、微電子制造、微機電系統封裝、多功能芯片集成等領域具有廣泛應用。復合材料鍵合的過程是經過拋光的基質，在使用粘結劑或不使用粘結劑的情況下鍵合在一起，以形成可用的鍵合器件。隨著鍵合器件的廣泛應用，復合材料鍵合裝備及其鍵合方法必須高效、精準、穩定、可靠地完成鍵合操作。

現有的一種傳統熱鍵合方法，對于熱膨脹系數差異較大的材料進行鍵合時，傳統的熱鍵合方法已經不再適用，且傳統熱鍵合設備需要采用高溫條件如1200℃與退火條件，制備過程復雜、制備周期長。

發明內容

本發明的目的是提供一種鍵合設備及鍵合方法，以解決上述現有技術存在的問題，對于需多層鍵合完成的復合材料制備周期短、效率高且便于對熱膨脹系數差異較大的材料進行鍵合。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種鍵合設備，包括：供給片傳輸系統、鍵合片傳輸系統、鍵合系統和表面活化系統；所述供給片傳輸系統用于向所述鍵合系統內傳輸供給片，所述鍵合片傳輸系統用于向所述鍵合系統內傳輸鍵合片；所述表面活化系統通過高能光源對所述供給片和所述鍵合片的待鍵合面進行表面活化處理；所述鍵合系統用于將經過活化的所述鍵合片鍵合于經過活化的所述供給片上并形成半成品片或成品片；

所述表面活化系統還能夠通過高能光源對所述半成品片的待鍵合面進行活化，所述鍵合系統還用于將經過活化的所述鍵合片鍵合于經過活化的所述半成品片上。

優選的，所述鍵合系統包括供給片鍵合工位、鍵合片鍵合工位和升降驅動裝置，所述供給片傳輸系統用于向所述供給片鍵合工位傳輸所述供給片，所述鍵合片傳輸系統用于向所述鍵合片鍵合工位傳輸所述鍵合片，所述鍵合片鍵合工位位于所述供給片鍵合工位的正下方，所述升降驅動裝置能夠驅動所述鍵合片鍵合工位上升至所述鍵合片壓緊于所述供給片的待鍵合面上；

所述表面活化系統包括兩個所述高能光源，一個所述高能光源用于對所述鍵合片的待鍵合面進行活化處理，另一個所述高能光源用于對所述供給片和所述半成品片的待鍵合面進行活化處理。

優選的，還包括位置檢測系統和位置調節系統，所述位置檢測系統用于檢測位于所述供給片鍵合工位上的所述供給片和位于所述鍵合片鍵合工位上的所述鍵合片的位置，所述位置調節系統根據所述位置檢測系統所檢測到的位置信息來調節所述供給片鍵合工位和所述鍵合片鍵合工位的位置至所述鍵合片和所述供給片上下相對。

優選的，所述供給片傳輸系統和所述鍵合片傳輸系統分別位于所述鍵合系統相對的兩側；

所述供給片傳輸系統包括供給片進樣桿、供給片支架、供給片承載架、供給片進樣桿驅動裝置和供給片承載架驅動裝置，所述供給片承載架上設置有多個供給片拾取工位，多個所述供給片拾取工位沿高度方向依次排列設置，各所述供給片拾取工位處均設置有一個供給片固定件，所述供給片固定件利用磁力吸附住所述供給片支架的頂部，所述供給片支架的底部用于固定設置所述供給片，所述供給片鍵合工位與一個所述供給片拾取工位平行；