CN103730321B - 一种芯片等离子体表面处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种芯片等离子体表面处理装置，包括外壳体、加热管、两个相对设置的样品台和设置在外壳体上的通气孔，外壳体接地，还包括至少一个升降装置，升降装置通过半球形平衡机构连接样品台，样品台上还设有用于夹持芯片的夹持装置，样品台连接高频电源，本发明由于包括半球形平衡结构，在上下样品台压合的过程中，能够根据受力情况自主调节半球形平衡结构的自由度，压力通过半球形平衡机构传递到下样品台，使得样品芯片的受力均匀，有效防止样品芯片在压合过程中破裂。
Description
技术领域
本发明属于等离子体表面处理装置，具体涉及一种芯片等离子体表面处理装置。
背景技术
材料表面改性处理技术是当前普遍使用的材料制备技术之一，它是在一定的外界条件下，材料外部物质和材料表面发生物理或化学反应，从而使材料表面状态发生变化或在材料表面产生新的元素和新的基团，最终满足实际应用的需要。
现有的芯片处理装置，一般采用负压吸附芯片，然后再加热压合。但是由于芯片很薄、具有脆性易碎，光采用负压吸附芯片不能是的芯片均匀受力，导致压合很容易压碎芯片，并且，采用负压吸附芯片不能精确的把握芯片的位置，导致芯片压合时对应不整齐。
因此亟需一种能够有效控制芯片压合，并能调节芯片对合位置的芯片等离子体表面处理装置。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种芯片等离子体表面处理装置。
本发明所采用的技术方案是：包括外壳体、加热管、两个相对设置的样品台和设置在外壳体上的通气孔，上述外壳体接地，还包括至少一个升降装置，上述升降装置通过半球形平衡机构连接上述样品台，上述样品台上还设有用于夹持芯片的夹持装置，上述样品台连接高频电源。
优选的，上述夹持装置采用弹簧夹持结构，所述弹簧夹持结构包括顶片、顶针、挡圈、第一弹簧和钢丝，所述顶片的一端设有滑槽；所述顶针呈L型，所述顶针的一端设于所述顶片的滑槽中，所述顶针的另一端固定连接挡圈；所述第一弹簧的一端连接所述挡圈，另一端连接钢丝。
优选的，上述弹簧夹持结构还设有气缸，上述气缸连接上述钢丝。
优选的，上述夹持装置采用碰珠夹持结构，上述碰珠夹持结构包括碰珠、弹簧以及调节螺母，上述碰珠连接所述弹簧的一端，上述弹簧另一端连接所述调节螺母，上述碰珠和上述弹簧设于上述夹持装置的凹槽内，上述调节螺母固定于上述样品台上。
优选的，上述升降装置包括至少一个气缸或者液缸，用于升降上述气缸或者上述液缸连接的上述样品台。
优选的，上述述升降装置还包括用于调节所述半球形平衡机构自由度的波纹管，上述波纹管一端连接所述样品台，另一端连接上述气缸或者上述液缸。
优选的，上述加热管还包括温度传感器和温度控制器。
优选的，上述两个对称设置的样品台上设有用于导向的导柱。
优选的，上述通气孔还连接设有流量计，上述流量计通过一阀门连接钢气瓶。
优选的，还包括抽气孔，上述抽气孔通过真空阀连接真空泵。
采用本技术方案的有益效果是：本发明包括外壳体、加热管、两个相对设置的样品台和设置在外壳体上的通气孔，外壳体接地，还包括至少一个升降装置，升降装置通过半球形平衡机构连接样品台，样品台上还设有用于夹持芯片的夹持装置，样品台连接高频电源，本发明由于包括半球形平衡机构，在上下样品台压合的过程中，能够根据受力情况自主调节半球形平衡机构的自由度，压力通过半球形平衡机构传递到下样品台，使得样品芯片的受力均匀，有效防止样品芯片在压合过程中破裂。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明实施例1的剖面结构示意图；
图2是本发明实施例1弹簧夹持结构的放大图；
图3是本发明实施例2的剖面结构示意图；
图4是本发明实施例2碰珠夹持结构的放大图；
图5是本发明实施例3的结构示意图。
图中，1.外壳体 2.波纹管 3.夹持装置 4.流量计 5.阀门 6.钢气瓶 7.温度传感器 8.加热管 9.温度控制器 10.真空阀 11.真空泵 12.样品芯片 13.导柱 14.样品台 15.电源 16.气缸 17.半球形平衡机构 18.调节螺杆 31.第二气缸 32.护套 33.钢丝 34.第一弹簧 35.挡圈 36.第二弹簧 37.顶针 38.滑槽 39.顶片 301.碰珠 302.弹簧 303.调节螺母 304.通气管道。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
实施例1
如图1和2所示，一种芯片等离子体表面处理装置，包括外壳体1、加热管8、两个相对设置的样品台14和设置在外壳体1上的通气孔，加热管8上还包括温度传感器7和温度控制器9，通气孔还连接设有流量计4，流量计4通过一阀门5连接钢气6，可以自由调节通入气体的流量，外壳体上还包括抽气孔，抽气孔通过真空阀11连接真空泵12，样品台14分为上样品台和下样品台，上样品台由两块不锈钢板组成，上下样品台之间还设有导柱13，用于向下样品台的对准，通过螺丝连接固定，通过调节固定的螺丝的位置，可以调整上下样品芯片的准确对准，外壳体1接地，还包括一个升降装置，升降装置包括一个气缸或者液缸，本实施例优选气缸16，气缸16通过半球形平衡机构17连接上述样品台14，气缸16和半球形平衡机构17之间还设有用于调节半球形平衡机构17自由度的波纹管2，波纹管2可以拉伸或收缩，还可以折弯，波纹管2一端连接样品14，另一端连接气缸16，样品台14上还设有用于夹持芯片的夹持装置3，样品台14连接高频电源15。
下面介绍工作原理及工作流程：
首先真空泵11通过真空阀10从抽气孔抽气，抽完气后关闭抽气孔，夹持装置对需要处理的产品芯片进行夹持，外壳体1接地，样品台引出导线接连接高频电源，这便形成一个高频电场，外壳体上的通气孔通过流量计4通过一阀门5连接钢气瓶6通入气体，气体进入高频电场进行气体放电便可产生等离子体，等离子体对产品芯片进行预处理；然后再通过升降装置对产品芯片12进行压合，其中升降装置通过半球形平衡机构17连接下样品台，升降装置还包括气缸16，气缸16运动推动下样品台向上样品台靠近并压合，由于升降装置还包括用于调节半球形平衡机构17自由度的波纹管2，波纹管2一端连接样品台，另一端连接气缸16，在上下样品台压合的过程中，波纹管2和半球形平衡机构17能够根据受力情况自主调节半球形平衡机构17的自由度，气缸压力通过半球形平衡机构传递到下样品台，使得样品芯片12的受力均匀，防止样品芯片12在压合过程中破裂。当上下样品台14靠合时，并且对准并使上下两个样品芯片12贴合后，加热管8开始对贴合后的样品芯片加热压合，压合后下样品芯片便粘到上样品芯片中，下样品芯片和上样品芯片一同处于上样品台的芯片槽内，此时再调节弹簧夹持结构使得样品芯片脱落。
其中，弹簧夹持机构包括顶片39、顶针37、挡圈35、第一弹簧34和钢丝33，顶片39的一端设有滑槽38；顶针37呈L型，顶针37的一端设于顶片的滑槽38中，顶针37的另一端固定连接挡圈35；第一弹簧34的一端连接挡圈35，另一端连接钢丝33。钢丝33外设有固定的护套32。采用本夹持装置能有效夹持芯片，并且能防止夹持过程造成样品芯片的破裂。
在夹持过程中，推动钢丝33在固定的护套32内部滑动，根据推动力的传动作用，压缩第一弹簧34，第一弹簧34接触挡圈35，进而推动第二弹簧36，第二弹簧36带动顶针向样品芯片12的一端运动，由于顶针37呈L型，且顶针37的较短边的末端设置在顶片39的滑槽38内，当顶针向前运动时由于力的作用将带动顶片向样品芯片12运动，从而接触到样品芯片12，在弹簧压力的作用下，顶住样品芯片12。
在脱夹过程中，拉动钢丝33在固定的套管32内向远离样品芯片12的一端滑动，因此钢丝33对于第一弹簧34的作用力首先慢慢减弱，第一弹簧34恢复形变，从而第二弹簧36也恢复形变，第二弹簧36恢复形变后拉动顶针37后退。由于L型顶针37的末端设置在顶片39的滑槽38内，由于力的传动作用将顶片脱离与样品芯片12的接触，从而使得样品芯片12脱夹。
实施例2
其余与实施例1相同，不同之处在于，夹持装置3采用碰珠夹持机构，碰珠夹持机构包括碰珠301、弹簧302以及调节螺母303，和通气管道304，碰珠301连接所述弹簧302一端，弹簧302另一端连接调节螺母303，还包括5个通气孔，通气孔均匀对应设置在样品芯片12正上方的样品台上，通气孔正对着样品芯片12，每个通气孔通对应设置通气管道304。采用本夹持装置能有效夹持样品芯片，并且能防止夹持过程造成样品芯片12的破裂。
夹持过程中，碰珠301由于弹簧302的弹性力可以伸缩，防止样品芯片12时，现将压力调节螺母303将弹簧302后拉，使得碰珠301往后缩，当样品芯片12夹持好后再恢复弹簧的拉力，使得碰珠301又恢复到原先的位置，此时，样品台中样品芯片12槽和碰珠301之间的距离小于样品芯片12的尺寸，使得样品芯片12被加夹紧不掉下来。
脱夹时，由于设有5个通气孔，通气孔连接通气管道304，从气管接头向通气孔中鼓气，并通过调解调节螺母303向外拉弹簧302，带动碰珠301往远离样品芯片12的位置移动，便可有效将样品芯片12取出。
实施例3
其余与实施例1相同，不同之处在于，在波纹管2和下样品台14之间还对称连接调节螺杆18，能有效辅助调节半球形平衡机构17的自由度，并防止波纹管2的折弯太大导致的工作失常。
本发明还可以用来夹持处理其它产品，不限于芯片。
本发明的有益效果是：本发明包括外壳体、加热管、两个相对设置的样品台和设置在外壳体上的通气孔，外壳体接地，还包括至少一个升降装置，升降装置通过半球形平衡机构连接样品台，样品台上还设有用于夹持芯片的夹持装置，样品台连接高频电源，本发明由于包括半球形平衡机构，在上下样品台压合的过程中，能够根据受力情况自主调节半球形平衡机构的自由度，压力通过半球形平衡机构传递到下样品台，使得样品芯片的受力均匀，有效防止样品芯片在压合过程中破裂。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种芯片等离子体表面处理装置，包括外壳体、加热管、两个相对设置的样品台和设置在外壳体上的通气孔，所述外壳体接地，其特征在于，还包括至少一个升降装置，所述升降装置通过半球形平衡机构连接所述样品台，所述样品台上还设有用于夹持芯片的夹持装置，所述样品台连接高频电源，所述夹持装置采用弹簧夹持结构，所述弹簧夹持结构包括顶片、顶针、挡圈、第一弹簧、第二弹簧和钢丝，所述顶片的一端设有滑槽，所述顶片与所述芯片接触或分离；所述顶针呈L型，所述顶针的一端设于所述顶片的滑槽中，所述顶针的另一端固定连接挡圈；所述第一弹簧的一端连接所述挡圈，另一端连接钢丝，所述第二弹簧一端与挡圈连接。
2.根据权利要求1所述的芯片等离子体表面处理装置，其特征在于，所述弹簧夹持结构还设有气缸，所述气缸连接所述钢丝。
3.根据权利要求1所述的芯片等离子体表面处理装置，其特征在于，所述升降装置包括至少一个气缸或者液缸，用于升降所述气缸或者所述液缸连接的所述样品台。
4.根据权利要求3所述的芯片等离子体表面处理装置，其特征在于，所述升降装置还包括用于调节所述半球形平衡机构自由度的波纹管，所述波纹管一端连接所述样品台，另一端连接所述气缸或者所述液缸。
5.根据权利要求1所述的芯片等离子体表面处理装置，其特征在于，所述加热管还包括温度传感器和温度控制器。
6.根据权利要求1所述的芯片等离子体表面处理装置，其特征在于，所述两个相对设置的样品台之间设有用于导向的导柱。
7.根据权利要求1所述的芯片等离子体表面处理装置，其特征在于，所述通气孔还连接设有流量计，所述流量计通过一阀门连接钢气瓶。
8.根据权利要求1所述的芯片等离子体表面处理装置，其特征在于，还包括抽气孔，所述抽气孔通过真空阀连接真空泵。
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