一種脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置，屬于精密及超精密加工【技術(shù)領(lǐng)域】。包括拉繩、支架和多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)，多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)固定在支架的底座上。運(yùn)動機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)軌通過螺栓與支架底座相對固定，拉繩從支架頂部穿過支架中孔后經(jīng)滑塊上的導(dǎo)線孔固定在滑塊上，彈簧置于支架底座與滑塊之間，吸附轉(zhuǎn)移面通過膠黏劑固定在滑塊的底部其有柱狀凸起。本轉(zhuǎn)移裝置依靠改變脆性薄片和吸附轉(zhuǎn)移面之間的范德華力作用來實(shí)現(xiàn)對脆性薄片的吸附和脫附，減少了對脆性薄片的污染，保證了生產(chǎn)過程的可靠性，而且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適合用于脆性薄片的加工流水線作業(yè)。
【專利說明】一種脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置，屬于精密及超精密加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路(IC)制造大致分為三部分:集成電路設(shè)計、晶片制造以及封裝，其中晶片制造是整個IC制造中技術(shù)工藝最為復(fù)雜、投資最大的，僅其中的光刻過程就需要20-30道工序，因此在晶片制造過程中需要不斷轉(zhuǎn)移晶片以實(shí)現(xiàn)下一道工序的加工。但是由于晶片本身材料的脆性、厚度等因素的影響，在轉(zhuǎn)移過程中會出現(xiàn)晶片破碎的危險。目前主要使用真空吸盤、可控粘附材料以及轉(zhuǎn)移膠帶等完成晶片的轉(zhuǎn)移，但是操作比較繁瑣。另外，為了減少顆粒對晶片表面的污染、提高晶片加工質(zhì)量，真空操作環(huán)境可能成為一種選擇，這樣傳統(tǒng)的真空吸盤轉(zhuǎn)移方法將不再適用。為此，有必要進(jìn)行新探索，開發(fā)一種適用于多種工況條件下的脆性薄片轉(zhuǎn)移裝置以滿足工程領(lǐng)域?qū)Ω哔|(zhì)量脆性薄片的需求。
[0003]目前仿生學(xué)受到了越來越多的關(guān)注，把仿生學(xué)原理應(yīng)用于脆性薄片的轉(zhuǎn)移是一種全新的構(gòu)想?，F(xiàn)在研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了基于范德華力的壁虎可控粘附的機(jī)理，并且已經(jīng)制備出了性能優(yōu)異的具有摩擦與粘著各向異性的仿生功能表面。通過控制仿生功能表面微結(jié)構(gòu)的變形方式來改變表面之間的接觸面積，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)粘附和易脫附之間的快速轉(zhuǎn)換。為了實(shí)現(xiàn)這種可控的轉(zhuǎn)換，必須對仿生表面的微結(jié)構(gòu)的幾何形狀進(jìn)行設(shè)計，同時需要設(shè)計合適的運(yùn)動機(jī)構(gòu)。因此，進(jìn)行了該發(fā)明的探索，旨在設(shè)計出在多種工況條件下能穩(wěn)定、高效地轉(zhuǎn)移脆性薄片的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置，采用基于具有摩擦與粘著各向異性的仿生功能表面，利用導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)控制仿生表面微結(jié)構(gòu)的變形形式，改變表面之間的接觸面積，調(diào)控仿生功能表面對脆性薄片的粘著力，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移裝置對脆性薄片的轉(zhuǎn)移。
[0005]本發(fā)明提出的脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置，包括拉繩、支架和多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)；所述的支架上開有中孔，所述多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)固定在支架的底座上；所述的運(yùn)動機(jī)構(gòu)由滑塊、彈簧、導(dǎo)軌和吸附轉(zhuǎn)移面組成；所述的導(dǎo)軌為L形，導(dǎo)軌通過螺栓與支架底座相對固定，所述的滑塊安裝在L形導(dǎo)軌的末端，滑塊上開有導(dǎo)線孔，所述的拉繩從支架頂部穿過支架中孔后經(jīng)滑塊上的導(dǎo)線孔固定在滑塊上；所述的彈簧置于支架底座與滑塊之間；所述的吸附轉(zhuǎn)移面通過膠黏劑固定在滑塊的底部，所述的吸附轉(zhuǎn)移面上有柱狀凸起，柱狀凸起的根部截面積大于柱狀凸起的端部截面積。
[0006]本發(fā)明提出的脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置，其優(yōu)點(diǎn)是:
[0007]1、本發(fā)明的脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置，依靠改變脆性薄片和吸附轉(zhuǎn)移面之間的范德華力作用來實(shí)現(xiàn)對脆性薄片的吸附和脫附，因此本發(fā)明轉(zhuǎn)移裝置減少了對脆性薄片的污染，并且能在真空環(huán)境中使用，可用于半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)行業(yè)。
[0008]2、本發(fā)明轉(zhuǎn)移裝置采用導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)，可以使待轉(zhuǎn)移的脆性薄片的受力更加均勻，降低了脆性薄片因受力不均而破碎的風(fēng)險，保證了生產(chǎn)過程的可靠性，降低生產(chǎn)成本。
[0009]3、本發(fā)明轉(zhuǎn)移裝置的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適合用于脆性薄片的加工流水線作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明提出的脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是圖1的旋轉(zhuǎn)剖面圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)移裝置中吸附轉(zhuǎn)移面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)移裝置中，吸附轉(zhuǎn)移面和脆性薄片相互作用使脆性薄片吸附到吸附轉(zhuǎn)移面的示意圖。
[0014]圖5是吸附轉(zhuǎn)移面和待轉(zhuǎn)移脆性薄片相互作用使待轉(zhuǎn)移脆性薄片從吸附轉(zhuǎn)移面脫附的示意圖。
[0015]圖1-圖5中，I是拉繩，2是支架，3是滑塊，4是彈簧，5是導(dǎo)軌，6是吸附轉(zhuǎn)移面，7是螺栓，8是吸附轉(zhuǎn)移面上的柱狀凸起，9是待轉(zhuǎn)移脆性薄片。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提出的脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括拉繩1、支架2和多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)。支架2上開有中孔，多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)固定在支架I的底座上。運(yùn)動機(jī)構(gòu)由滑塊3、彈簧4、導(dǎo)軌5和吸附轉(zhuǎn)移面6組成。導(dǎo)軌5為L形，導(dǎo)軌5通過螺栓7與支架I的底座相對固定，滑塊3安裝在L形導(dǎo)軌的末端，滑塊3上開有導(dǎo)線孔，拉繩I從支架2的頂部穿過支架中孔后經(jīng)滑塊3上的導(dǎo)線孔固定在滑塊3上。彈簧4置于支架底座與滑塊3之間。吸附轉(zhuǎn)移面6通過膠黏劑固定在滑塊3的底部，吸附轉(zhuǎn)移面6上有柱狀凸起8，柱狀凸起的根部截面積大于柱狀凸起的端部截面積，如圖3所示。
[0017]以下結(jié)合附圖，介紹本發(fā)明轉(zhuǎn)移裝置的工作原理和工作過程:
[0018]本發(fā)明轉(zhuǎn)移裝置包括支架2、運(yùn)動部分和吸附轉(zhuǎn)移面6，支架2通過法蘭結(jié)構(gòu)可與多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)聯(lián)接，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對脆性薄片的定位。吸附轉(zhuǎn)移面6通過膠黏劑固定在滑塊3的底部。導(dǎo)軌5的一端通過螺栓7固定在支架2的底部，另一端帶有限位結(jié)構(gòu)，防止滑塊3滑出導(dǎo)軌。在導(dǎo)軌5帶有限位部分的一端開有導(dǎo)線孔，拉繩I的一端通過導(dǎo)線孔固定在滑塊3上，另外一端通過支架2中心的導(dǎo)線孔引出，拉繩I引出支架2的導(dǎo)線孔后可以拉動，從而使滑塊3可以在導(dǎo)軌5上滑動。滑塊3通過其中間的孔套在導(dǎo)軌5上。如果支架2的底座為圓形，則導(dǎo)軌5在支架2的底座上可以在圓周方向上均布。彈簧4套在導(dǎo)軌5上，彈簧4的一端接觸支架2，另一端與滑塊3接觸，彈簧4在脆性薄片轉(zhuǎn)移裝置未工作時，通過滑塊3、拉繩I以及支架2的作用而處于壓縮狀態(tài)。。
[0019]工作時，吸附轉(zhuǎn)移面6在往滑塊3底部固定時，要保證吸附轉(zhuǎn)移面6上的柱狀凸起結(jié)構(gòu)截面較小部分的法線方向與支架2的徑向方向重合。通過改變吸附轉(zhuǎn)移面6的面積(控制粘著力的大小)，可吸附移動重量不同的脆性薄片。另外，通過改變轉(zhuǎn)移裝置的大小，可以對表面有結(jié)構(gòu)的脆性薄片進(jìn)行吸附轉(zhuǎn)移。
[0020]本發(fā)明轉(zhuǎn)移裝置的工作過程是:1)通過拉動拉繩I使滑塊3擠壓彈簧4 ；2)移動支架2向被移脆性薄片靠近，直至位于滑塊3下端的吸附轉(zhuǎn)移面6與脆性薄片接觸；3)拉動拉繩I使待轉(zhuǎn)移脆性薄片和吸附轉(zhuǎn)移面6相互作用，待轉(zhuǎn)移脆性薄片和吸附轉(zhuǎn)移面6之間的接觸面積增加，其間的范德華力作用增加，待轉(zhuǎn)移脆性薄片粘附到吸附轉(zhuǎn)移面6上；4)抬起支架2并把它移到指定的位置；5)降下支架2，放開(拉動)拉繩1，滑塊3在彈簧4的作用下向外(向內(nèi))運(yùn)動，吸附轉(zhuǎn)移面6和待轉(zhuǎn)移脆性薄片9之間的接觸面積減小，如圖4中所示，其間的范德華力作用小于待轉(zhuǎn)移脆性薄片的重力，待轉(zhuǎn)移脆性薄片與吸附轉(zhuǎn)移面6分離，最終待轉(zhuǎn)移脆性薄片被轉(zhuǎn)移到指定的位置。
[0021]圖5所示為吸附轉(zhuǎn)移面和待轉(zhuǎn)移脆性薄片相互作用使待轉(zhuǎn)移脆性薄片從吸附轉(zhuǎn)移面脫附的示意圖，其過程為，松開拉繩1，使待轉(zhuǎn)移脆性薄片和吸附轉(zhuǎn)移面6之間的相互作用解除，待轉(zhuǎn)移脆性薄片從吸附轉(zhuǎn)移面6松開。
【權(quán)利要求】
1.一種脆性薄片的轉(zhuǎn)移裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)移裝置包括拉繩、支架和多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)；所述的支架上開有中孔，所述多個運(yùn)動機(jī)構(gòu)固定在支架的底座上；所述的運(yùn)動機(jī)構(gòu)由滑塊、彈簧、導(dǎo)軌和吸附轉(zhuǎn)移面組成；所述的導(dǎo)軌為L形，導(dǎo)軌通過螺栓與支架底座相對固定，所述的滑塊安裝在L形導(dǎo)軌的末端，滑塊上開有導(dǎo)線孔，所述的拉繩從支架頂部穿過支架中孔后經(jīng)滑塊上的導(dǎo)線孔固定在滑塊上；所述的彈簧置于支架底座與滑塊之間；所述的吸附轉(zhuǎn)移面通過膠黏劑固定在滑塊的底部，所述的吸附轉(zhuǎn)移面上有柱狀凸起，柱狀凸起的根部截面積大于柱狀凸起的端部截面積。
【文檔編號】H01L21/683GK103617960SQ201310571584
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】田煜, 陶大帥, 萬進(jìn), 山磊, 孟永鋼, 周銘 申請人:清華大學(xué)