專利名稱：一種陽(yáng)極鍵合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及陽(yáng)極鍵合裝置。
技術(shù)背景陽(yáng)極鍵合是微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域一種廣泛應(yīng)用的鍵合工藝，主要是實(shí)現(xiàn)金 屬與絕緣體之間的永久鍵合。其主要特點(diǎn)是在一定溫度下緊密貼和的兩個(gè) 樣片在靜電場(chǎng)的作用下形成永久貼和，最終得到新的符合材料。在操作的過(guò)程種，樣片之間貼和的好壞直接影響到鍵合的結(jié)果和質(zhì)量， 如果樣片之間貼和不均勻則可能導(dǎo)致最終鍵合失敗，因此設(shè)計(jì)能夠自動(dòng)進(jìn) 行調(diào)整的裝置可以有效的保證鍵合的順利完成?，F(xiàn)有技術(shù)中給出了一些幫 助樣片均勻貼合的調(diào)平裝置，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，效果不顯著。另外現(xiàn)有的陽(yáng)極鍵合技術(shù)在設(shè)備功能方面略顯不足，在許多實(shí)際情況 下，需要在特定環(huán)境條件下的鍵合，如真空環(huán)境，特殊氣氛環(huán)境，以及高 壓環(huán)境等等，以及某些情況下在鍵合操作前需要對(duì)樣片進(jìn)行特殊處理和操 作，這些要求都需要對(duì)鍵合設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，而且要兼顧操作簡(jiǎn) 便、可靠性和效率等因素。因此設(shè)計(jì)適合各種操作環(huán)境要求的陽(yáng)極鍵合設(shè) 備可以有效地拓寬陽(yáng)極鍵合工藝的應(yīng)用范圍。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種陽(yáng)極鍵合設(shè)備，具有自動(dòng)調(diào)平功能，使得 兩鍵合樣片均勻貼緊。一種陽(yáng)極鍵合設(shè)備，包括外腔、加壓裝置15、電極11，電極11由上 電極和下電極構(gòu)成，外腔上部設(shè)有加壓裝置15，從加壓裝置15往下依次放 置隔熱材墊板14、上加熱器13、第二絕緣墊板12和上電極，其特征在于，還包括位于外腔底部的基板4，基板4包括底盤和位于其上的凸臺(tái)，凸臺(tái)內(nèi)部沿水平面同一圓周均勻開(kāi)有至少三個(gè)沉孔，沉孔內(nèi)放置彈簧6，彈簧 6的上端放置球頭柱7，該球頭柱7為半球狀的另外一端伸出沉孔與隔熱基 板8相接觸，在底盤上端凸臺(tái)的外沿處設(shè)置三個(gè)均勻分布的限位桿5，限位 桿5略高于球頭柱與隔熱基板8的接觸面，起到對(duì)隔熱基板8限位的作用； 從隔熱基板8往上依次放置下加熱器9、第一絕緣墊板IO和下電極，下電 極和上電極位置相對(duì)應(yīng)。作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述陽(yáng)極鍵合設(shè)備還包括分別與外腔1相接的真 空獲得系統(tǒng)20、氣路接口 16、真空檢測(cè)儀表18和高壓檢測(cè)儀表19。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述外腔1底部與基板4之間增設(shè)兩支 撐臺(tái)2，兩支撐臺(tái)2分別支撐一導(dǎo)軌，所述基板4放于兩導(dǎo)軌上。本發(fā)明通過(guò)調(diào)平彈簧6使得整個(gè)鍵合裝置形成上下浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，在樣片 鍵合時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平，樣片均勻貼合。增設(shè)真空獲得系統(tǒng)20、氣路接口 16、 真空檢測(cè)儀表18和高壓檢測(cè)儀表19，以適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境的要求，外腔可 由真空獲得系統(tǒng)20實(shí)現(xiàn)設(shè)定的真空，結(jié)合氣路接口 16可以實(shí)現(xiàn)特定氣體 環(huán)境的獲取，滿足從真空到高壓大范圍內(nèi)的給定氣氛環(huán)境條件下的陽(yáng)極鍵 合。本發(fā)明還設(shè)置了導(dǎo)軌，以方便出入外腔實(shí)現(xiàn)樣片的取放。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的陽(yáng)極鍵合設(shè)備如圖1所示，真空腔l、真空獲得系統(tǒng)20和氣路接口 16可實(shí)現(xiàn)真空腔1內(nèi)真空和高壓特定氣氛環(huán)境的獲得，具體為真空系統(tǒng)20對(duì)真空腔進(jìn)行抽真空，有真空檢測(cè)儀表18進(jìn)行檢測(cè)真空腔內(nèi)的 真空度，真空獲得系統(tǒng)20可采用機(jī)械泵或真空泵；對(duì)于特定氣體的高壓環(huán) 境，先進(jìn)行抽真空，然后通過(guò)氣路接口 16充入特定氣體，用高壓測(cè)量?jī)x表 19進(jìn)行顯示；真空和高壓測(cè)量?jī)x表通過(guò)高氣密閥17與真空腔1相連，在真空操作時(shí)隔離高壓測(cè)量?jī)x表，高壓操作時(shí)隔離真空測(cè)量?jī)x表。在真空腔1內(nèi)底部設(shè)置有鍵合平臺(tái)，鍵合平臺(tái)包括兩個(gè)安放于真空腔1 內(nèi)部底端的支撐臺(tái)2，分別用于支撐兩導(dǎo)軌3，該結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)鍵合樣片在真空腔1內(nèi)的方便取放。兩導(dǎo)軌3間放置工作臺(tái)基板4，基板4包括方形底 盤和位于其上的圓形凸臺(tái)，凸臺(tái)內(nèi)部沿同一圓周均勻開(kāi)有五個(gè)沉孔，沉孔 內(nèi)放置彈簧6，彈簧6的上端放置球頭柱7，該球頭柱7為圓柱形的一端與 彈簧6相接觸，為半球狀的一端伸出沉孔與隔熱基板8相接觸，用以支撐 隔熱基板8。在鍵合平臺(tái)的底盤上端凸臺(tái)的外沿處設(shè)置三個(gè)均勻分布的限位 桿5，限位桿5略高于球頭柱與隔熱基板8的接觸面，起到對(duì)隔熱基板8限 位的作用。隔熱基板8上表面設(shè)有凹槽，用于安放下加熱器9，下加熱器9 頂端通過(guò)第一絕緣墊板10與電極11絕緣。真空腔1上部設(shè)有加壓裝置15，可用汽缸或液壓缸實(shí)現(xiàn)；加壓裝置15 底端通過(guò)隔熱材墊板14與上加熱器13連接，加熱器13下端通過(guò)第二絕緣 墊板12與電極11絕緣。電極11包括上電極和下電極。加壓裝置15壓下后使上下加熱器和上 下工作臺(tái)緊密貼近實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)之間樣品的加熱。操作時(shí)，先將鍵合平臺(tái)通過(guò)導(dǎo)軌3拉出真空腔1夕卜，在電極間放置樣 片，推進(jìn)真空腔1內(nèi)部，啟動(dòng)加壓裝置15將上加熱器13壓下，使鍵合平 臺(tái)壓緊，使兩電極11之間的樣片均勻貼緊，然后利用真空獲得系統(tǒng)20和 氣路接口 16使真空腔內(nèi)達(dá)到要求環(huán)境。啟動(dòng)兩加熱器，待加熱到設(shè)定溫度 后，向上下電極之間加直流電壓，鍵合開(kāi)始。
權(quán)利要求
1、一種陽(yáng)極鍵合設(shè)備，包括外腔、加壓裝置(15)、電極(11)，電極(11)由上電極和下電極構(gòu)成，外腔上部設(shè)有加壓裝置(15)，從加壓裝置(15)往下依次放置隔熱材墊板(14)、上加熱器(13)、第二絕緣墊板(12)和上電極，其特征在于，還包括位于外腔底部的基板(4)，基板(4)包括底盤和位于其上的凸臺(tái)，凸臺(tái)內(nèi)部均勻開(kāi)有至少三個(gè)沉孔，沉孔內(nèi)放置彈簧(6)，彈簧(6)的上端放置球頭柱(7)，該球頭柱(7)為半球狀的另外一端伸出沉孔與隔熱基板(8)相接觸，在底盤上端凸臺(tái)的外沿處設(shè)置三個(gè)均勻分布的限位桿(5)，限位桿(5)略高于球頭柱與隔熱基板(8)的接觸面，起到對(duì)隔熱基板(8)限位的作用；從隔熱基板(8)往上依次放置下加熱器(9)、第一絕緣墊板(10)和下電極，下電極和上電極位置相對(duì)應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)極鍵合設(shè)備，其特征在于，所述陽(yáng) 極鍵合設(shè)備還包括分別與外腔(1)相接的真空獲得系統(tǒng)(20)、氣路接口(16)、真空檢測(cè)儀表(18)和高壓檢測(cè)儀表(19)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)極鍵合設(shè)備，其特征在于，在所述 外腔(1)底部與基板(4)之間增設(shè)兩支撐臺(tái)(2)，兩支撐臺(tái)(2)分別支 撐一導(dǎo)軌，所述基板(4)放于兩導(dǎo)軌上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種陽(yáng)極鍵合設(shè)備，主要包括外腔、加壓裝置、電極和位于外腔底部的自動(dòng)調(diào)平裝置，自動(dòng)調(diào)平裝置含有基板，基板包括底盤和位于其上的凸臺(tái)，凸臺(tái)內(nèi)部均勻開(kāi)有至少三個(gè)沉孔，沉孔內(nèi)放置彈簧，彈簧的上端放置球頭柱，該球頭柱為半球狀的另外一端伸出沉孔與隔熱基板相接觸，在底盤上端凸臺(tái)的外沿處設(shè)置三個(gè)均勻分布的限位桿，限位桿略高于球頭柱與隔熱基板的接觸面，起到對(duì)隔熱基板限位的作用。本發(fā)明通過(guò)自動(dòng)調(diào)平裝置使得整個(gè)鍵合裝置形成上下浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，在樣片鍵合時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平，樣片均勻貼合。
文檔編號(hào)B81C3/00GK101332973SQ200810048430
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者張廷凱, 甘志銀 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)