CN201857427U - 硅杯腐蚀夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种硅杯腐蚀夹具，其包括安装块，所述安装块的中心区设有腐蚀孔，安装块的一端凸设有定位块，所述定位块与安装块间形成台阶；所述安装块对应于设置定位块的端部设有压板，所述压板上设有顶板，所述顶板上设有压片，所述压片与定位块相紧固连接；顶板与压板相紧固连接。本实用新型通过顶板、压板及压片与安装块的对应配合，将圆片放置在安装块与压板间，圆片端部边缘设置密封圈，能够对圆片边缘进行有效保护。压板上设有第二连接块，使压板与圆片的接触面积减小，形成软解触，避免圆片的损伤。结构简单，保护成本低，保护效果好，安全可靠。

Description

硅杯腐蚀夹具

技术领域

本实用新型涉及一种腐蚀夹具，尤其是一种硅杯腐蚀夹具，具体地说用于MEMS器件制造中湿法腐蚀的硅杯腐蚀夹具。

背景技术

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)的主要加工方式还是以体微加工为主，其中涉及到硅杯的深槽腐蚀。所述硅杯的深槽腐蚀采用的溶液一般是KOH，由于KOH具有极强的腐蚀性，故传统的胶很难对硅基板的保护面做到保护。目前的腐蚀保护方法有：1、利用PROTEX和PRIMER胶保护，但是PROTEX和PRIMER胶价格较贵，单片成本在130元左右且圆片边缘保护不理想，腐蚀完去胶比较困难且不能完全去除干净；2、传统夹具保护，传统夹具只能将反应溶液置于夹具中，其反应速率较慢且温度不均匀，表面反应物不能排出而黏附于表面。另外，有些夹具容易使圆片破碎，因为腔体内气体在高温下膨胀，腔体压力升高冲碎圆片。根据热力学原理：P1/T1＝P2/T2，得到

(作业温度为90度)，得到圆片表面压强P＝1.313*10⁵帕；即腔体压力升高31.3千帕。根据膜过载能力计算：

(其中，σ_max＝686*10⁶为最大应力，v＝0.27为泊松比，h为膜厚度，l为膜长度(这里为125mm)，p为过载压力(这里为3.13*10⁴帕))带入数据计算，得膜厚度为h＝441μm。一般5寸圆片厚度为h＝400μm，能够明显看出，使用传统夹具后，圆片容易破碎。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种硅杯腐蚀夹具，其结构简单，成本低廉，保护效果好，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述硅杯腐蚀夹具，包括安装块，所述安装块的中心区设有腐蚀孔，安装块的一端凸设有定位块，所述定位块与安装块间形成台阶；所述安装块对应于设置定位块的端部设有压板，所述压板上设有顶板，所述顶板上设有压片，所述压片与定位块相紧固连接；顶板与压板相紧固连接。

所述定位块上设有安装孔；所述压片利用压片紧固螺栓与定位块相紧固连接；所述压片紧固螺栓穿过压片后嵌置在安装孔内。所述顶板的中心区凸设有固定块，所述固定块上设有压板紧固螺栓，所述顶板与压板利用压板紧固螺栓相紧固连接。所述压板紧固螺栓对应于与连接块相接触的端部设有第一密封圈。所述顶板的两端均设有第一连接块。所述第一定位块对应于安装块相接触端部设有第二密封圈。所述压板的端部凸设有第二连接块。所述第二连接块上设有第三密封圈。所述安装块与压板间设有圆片；所述圆片对应于与安装块相接触的表面设有第四密封圈。所述安装块与圆片相对应的内壁设置密封槽；所述第四密封圈嵌置在密封槽内。

本实用新型的优点：通过顶板、压板及压片与安装块的对应配合，将圆片放置在安装块与压板间，圆片端部边缘设置密封圈，能够对圆片边缘进行有效保护。压板上设有第二连接块，使压板与圆片的接触面积减小，形成软解触，避免圆片的损伤。结构简单，保护成本低，保护效果好，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型结构的爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：本实用新型包括安装块1、密封槽2、腐蚀孔3、腐蚀腔体4、安装孔5、压板6、顶板7、固定块8、第一密封圈9、压板紧固螺栓10、压片紧固螺栓11、压片12、第一连接块13、第二密封圈14、第二连接块15、第三密封圈16、圆片17、第四密封圈18及定位块19。

如图1所示：所述安装块1的一端凸设有定位块19，所述定位块19与安装孔1间形成台阶。安装块1对应于设置定位块19的另一端设有腐蚀孔3，所述腐蚀孔3位于安装块1的中心区；定位块19与安装块1间形成腐蚀腔体4，所述腐蚀腔体4与腐蚀孔3相连通。所述安装块1上设有密封槽2，所述密封槽2允许密封圈嵌置。所述安装块1对应于设置定位块19的一侧设有压板6，所述压板6的端部凸设有第二连接块15。压板6对应于设置第二连接块15的另一侧设有顶板7；顶板7的中心区凸设有固定块8，所述固定块8上设有压板紧固螺栓10；压板6与顶板7利用压板紧固螺栓10相紧固连接。压板紧固螺栓10对应于与固定块8相接触的端部设有第一密封圈9，所述第一密封圈9为圆形密封圈。

所述顶板7对应于设置压板6的另一侧设有压片12，所述压片12利用压片紧固螺栓11与定位块19相紧固连接。定位块19上设有安装孔5，压片紧固螺栓11穿过压片12后嵌置在安装孔5内，将压片12与定位块19相紧固连接。顶板7的端部设有凸设有第一连接块13，能够减少压板6与顶板7间的有效接触面积。当压片12利用压片紧固螺栓11与定位块19相固定后，顶板7对应于设置第一连接块13的端部与安装块1的端部相接触；所述第一连接块13与安装块1间设有第二密封圈14，所述第二密封圈14为圆形密封圈。

如图1所示：使用时，圆片17放置在压板6对应于设置第二连接块15的端部；第二连接块15与圆片17相接触；且圆片17与第二连接块15间设有第三密封圈16；第三密封圈16为矩形密封圈。由于第二连接块15凸设有压板6的端部，与压板6间形成台阶，因此压板6通过第二连接块15与圆片17相接触，有效减少与圆片17的接触面积，避免了圆片17加工时的损伤。圆片17对应于与压板6相接触的另一端位于腐蚀腔体4内，圆片17与安装块1相接触的表面设有第四密封圈18，所述第四密封圈18嵌置在密封槽2内；第四密封圈18位于圆片17的边缘，能够对圆片17的边缘进行有效保护。圆片17与安装块1、压板6安装后，利用压片12将顶板7、压板6与安装块1相固定，从而将圆片17能够与安装块1及压板6相紧密接触。所述安装块1上的腐蚀孔3与圆片17的表面相连通。当将整个夹具放置在腐蚀液内时，腐蚀液从腐蚀孔3进入腐蚀腔体4内，能够对圆片17对应的表面腐蚀，得到需要的硅杯结构。由于圆片17的边缘利用第四密封圈18进行密封，因此，圆片17的边缘能够保持完整。腐蚀腔体4内通入氮气，气体通过泄压装置形成稳定腔体压力。由于腐蚀温度高，腐蚀腔体4中气体膨胀，与外界压差通过热力学计算达30Kpa左右，易将圆片17冲碎，故通入2Kpa左右的氮气以达到泻压及预防腐蚀液渗入，更好的保护圆片17，最大限度保证腐蚀面的精确、均匀、干净、完整。

本实用新型通过顶板7、压板6及压片12与安装块1的对应配合，将圆片17放置在安装块1与压板6间，圆片17端部边缘设置密封圈，能够对圆片17边缘进行有效保护。压板6上设有第二连接块，使压板6与圆片17的接触面积减小，形成软解触，避免圆片17的损伤。结构简单，保护成本低，保护效果好，安全可靠。

Claims (9)

1.一种硅杯腐蚀夹具，包括安装块(1)，所述安装块(1)的中心区设有腐蚀孔(3)，安装块(1)的一端凸设有定位块(19)，所述定位块(19)与安装块(1)间形成台阶；其特征是：所述安装块(1)对应于设置定位块(19)的端部设有压板(6)，所述压板(6)上设有顶板(7)，所述顶板(7)上设有压片(12)，所述压片(12)与定位块(19)相紧固连接；顶板(7)与压板(6)利用压板紧固螺栓(10)相紧固连接。

2.根据权利要求1所述的硅杯腐蚀夹具，其特征是：所述定位块(19)上设有安装孔(5)；压片紧固螺栓(11)穿过压片(12)后嵌置在安装孔(5)内。

3.根据权利要求1所述的硅杯腐蚀夹具，其特征是：所述顶板(7)的中心区凸设有固定块(8)。

4.根据权利要求1所述的硅杯腐蚀夹具，其特征是：所述压板紧固螺栓(10)对应于与连接块(8)相接触的端部设有第一密封圈(9)。

5.根据权利要求1所述的硅杯腐蚀夹具，其特征是：所述顶板(7)的两端均设有第一连接块(13)。

6.根据权利要求1所述的硅杯腐蚀夹具，其特征是：所述压板(6)的端部凸设有第二连接块(15)。

7.根据权利要求7所述的硅杯腐蚀夹具，其特征是：所述第二连接块(15)上设有第三密封圈(16)。

8.根据权利要求1所述的硅杯腐蚀夹具，其特征是：所述安装块(1)与压板(6)间设有圆片(17)；所述圆片(17)对应于与安装块(1)相接触的表面设有第四密封圈(18)。

9.根据权利要求8所述的硅杯腐蚀夹具，其特征是：所述安装块(1)与圆片(17)相对应的内壁设置密封槽(2)；第四密封圈(18)嵌置在密封槽(2)内。 

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