一种硅片与玻璃片的低温超声阳极键合装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103204462A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103204462103204462A(43)申请公布日2013.07.17(21)申请号201310100552.5(22)申请日2013.03.27(71)申请人山东理工大学地址255086山东省淄博市高新技术产业开发区高创园D座1012(72)发明人刘曰涛肖春雷王伟杨明坤魏修亭(51)Int.Cl.B81C3/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图5页附图5页(54)发明名称一种硅片与玻璃片的低温超声阳极键合装置(57)摘要一种硅片与玻璃片的低温超声阳极键合装置，该装置包括底板，手动升降台，温控键合炉，玻璃片夹持器，硅片夹持器，超声变幅杆，Z轴自动升降台，显微镜，X轴平台，Z轴支架，Y轴平台，超声波发生器，直流电源，电器支架，控制系统。相对于传统高温阳极键合方法，本发明的低温超声阳极键合方法在同样键合强度下，键合温度，键合电压及键合时间均能大大缩减，提高了MEMS器件的键合性能。CN103204462ACN103246ACN103204462A权利要求书1/1页1.一种硅片与玻璃片的低温超声阳极键合装置，包括底板(1)，手动升降台(2)，温控键合炉(3)，玻璃片夹持器(4)，硅片夹持器(5)，超声变幅杆(6)，Z轴自动升降台(7)，显微镜(8)，X轴平台(9)，Z轴支架(10)，Y轴平台(11)，超声波发生器(12)，直流电源(13)，电器支架(14)，控制系统(15)，其中所述硅片夹持器(5)与超声变幅杆(6)相连，所述超声变幅杆(6)连接所述超声波发生器（12），超声变幅杆(6)固定在Z轴自动升降台(7)上，所述Z轴自动升降台(7)固定设置在Z轴支架(10)上，所述Z轴支架(10)通过Y轴平台(11)与X轴平台(9)相连，X轴平台(9)固定在底板(1)上，所述玻璃片夹持器(4)放于温控键合炉（3）上，所述温控键合炉（3）通过手动升降台（2）设置在底板（1）上。2.根据权利要求1所述的低温超声阳极键合装置，其特征在于：所述玻璃片夹持器(4)由高压气体接头(4-1)，第一夹持片(4-2)，第一预紧弹簧(4-3)，第一预紧片(4-4)，第一预紧螺钉(4-5)，第二夹持片(4-6)，第二预紧弹簧(4-7)，第二预紧片(4-8)，第二预紧螺钉(4-9)组成，第一夹持片4-2通过第一预紧弹簧(4-3)与第一预紧片(4-4)相连，第一预紧螺钉(4-5)顶住第一预紧片(4-4)，第二夹持片(4-6)通过第二预紧弹簧(4-7)与第二预紧片(4-8)相连，第二预紧螺钉(4-9)顶住第二预紧片(4-8)。3.根据权利要求1或2所述的低温超声阳极键合装置，其特征在于：所述硅片夹持器(5)由变幅杆连接块(5-1)，绝缘垫片(5-2)，高压气体接头(5-3)，真空吸附接头(5-4)，高压电接片(5-5)，硅片夹持腔体(5-6)，第三预紧螺钉(5-7)，第三预紧片(5-8)，第三预紧弹簧(5-9)，第三夹持片5-10，真空吸附口(5-11)，第四预紧螺钉(5-12)，第四预紧片(5-13)，第四预紧弹簧(5-14)，第四夹持片(5-15)，高压气体通道(5-16)，真空吸附通道(5-17)组成，第三夹持片(5-10)通过第三预紧弹簧(5-9)与第三预紧片(5-8)相连，第三预紧螺钉(5-7)顶住第三预紧片(5-8)，第四夹持片(5-15)通过第四预紧弹簧(5-14)与第四预紧片(5-13)相连，第四预紧螺钉(5-12)顶住第四预紧片(5-13)，高压气体接头(5-3)接通高压气体，高压气体通过高压气体通道(5-16)推动硅片夹持器(5)上的第三夹持片(5-10)和第四夹持片(5-15)张开一定距离，真空吸附接头(5-4)接通真空泵，通过真空吸附通道(5-17)将硅片吸附在硅片夹持器(5)上，绝缘垫片(5-2)设置在变幅杆连接块(5-1)和高压电接片(5-5)之间，变幅杆连接块(5-1)与超声变幅杆(6)相连，高压电接片(5-5)接直流电源(13)。4.根据权利要求2所述的低温超声阳极键合装置，其特征在于：所述第一夹持片(4-2)与第二夹持片(4-6)在同一平面上呈90度设置。5.根据权利要求3所述的低温超声阳极键合装置，其特征在于：所述第三夹持片(5-10)与第四夹持片(5-15)在同一平面上呈90度设置。6.根据上述任一项权利要求所述的低温超声阳极键合装置，其特征在于：所述绝缘垫片(5-2)为合金材料薄膜。7.根据上述任一项权利要求所述的低温超声阳极键合装置，其特征在于：所述低温为180~220℃。2CN103204462A说明书1/5页一种硅片与玻璃片的低温超声阳极键合装置技术领域