CN210803965U - 一种均匀纳米压印设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种均匀纳米压印设备，包括：外壳；基台，位于外壳内；吸盘，位于基台上方与基台平行设置，涂有压印胶的基片放置在吸盘上；真空发生装置A，与吸盘连接；加热装置，位于吸盘下方；吸板，位于吸盘上方，吸板中心设置有透光孔，与透光孔连接有透明的平板；真空发生装置B，与吸板连接；光栅尺位移传感器，与吸板连接，光栅尺位移传感器至少设置有两个；紫外曝光装置，位于外壳顶部并朝向吸板，紫外曝光装置竖向移动至吸板上方并透过平板对模板与基片之间的压印胶进行固化；控制器。本实用新型能够保证压印的均匀性和连续性，不会产生气泡，并且能够在运输过程中实时纠正偏移和传输张力，压力分布均匀，适应性好。

Description

一种均匀纳米压印设备

技术领域

本实用新型属于纳米压印技术领域，尤其涉及一种均匀纳米压印设备。

背景技术

随着半导体、光学组件的发展，市场对低成本、高产量的微纳加工技术需求量持续加大。纳米压印技术是通过机械转移的手段以达到超高的分辨率，其有望在未来取代传统光刻技术，成为微电子、材料领域的重要加工手段。

CN101943859A公开了一种卷型纳米压印装置，利用此装置的传输装置将待压印材料进行胶液涂覆，然后，对胶液进行预固化，卷压，强固化，进而得到微纳图形。但是这种涂覆方式并不能保证涂胶的均匀性和连续性，容易产生气泡，并且采用卷压的方式进行纳米压印，难以控制材料在运输过程中的偏移纠正和传输张力，压力分布不均，适应性差。

发明内容

本实用新型针对上述的技术问题，提出一种均匀纳米压印设备，此设备能够保证压印的均匀性和连续性，不会产生气泡，并且能够在运输过程中实时纠正偏移和传输张力，压力分布均匀，适应性好。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种均匀纳米压印设备，包括：

外壳；

基台，位于所述外壳内；

吸盘，位于所述基台上方与所述基台平行设置，涂有压印胶的基片放置在所述吸盘上；

真空发生装置A，与所述吸盘连接，用于将基片吸附在所述吸盘上；

加热装置，位于所述吸盘下方用于对所述基台加热；

吸板，位于所述吸盘上方，所述吸板中心设置有透光孔，与所述透光孔连接有透明的平板；

真空发生装置B，与所述吸板连接，用于将模板吸附在与所述基片相对应的吸板底面上；

光栅尺位移传感器，与所述吸板连接，用于调整所述吸板与所述基台之间的平行度并带动所述吸板做上下往复移动，所述光栅尺位移传感器至少设置有两个；

紫外曝光装置，位于所述外壳顶部并朝向所述吸板，所述紫外曝光装置竖向移动至所述吸板上方并透过所述平板对模板与基片之间的压印胶进行固化；

控制器，与所述真空发生装置A、所述加热装置、所述真空发生装置B、所述光栅尺位移传感器以及所述紫外曝光装置电性连接。

作为优选的，所述基台上设置有多个定位孔，以及与所述定位孔连接用于定位基片的定位板。

作为优选的，所述定位孔位于所述基台中心的两侧，所述定位板包括第一定位部以及与第一定位部连接的第二定位部，所述第一定位部与所述第二定位部之间具有定位角，所述第一定位部以及所述第二定位部上分别设置有与定位孔配合的定位柱。

作为优选的，所述吸盘上设置有多个同心的环形真空槽，所述环形真空槽内开设有多个真空孔，所述真空孔与所述真空发生装置A连接。

作为优选的，所述真空发生装置A为真空泵。

作为优选的，所述加热装置为加热板，以及与所述加热板连接的温度检测单元。

作为优选的，所述吸板上设置有多个真空槽，所述真空槽内开设有多个吸孔，所述吸孔与所述真空发生装置B连接。

作为优选的，所述真空发生装置B为真空泵。

作为优选的，所述光栅尺位移传感器设置有三个并以所述吸板中心为中心呈120°均匀分布在所述吸板上。

作为优选的，所述紫外曝光装置包括与所述外壳顶部连接的伸缩杆，以及与所述伸缩杆连接的紫外灯。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

采用光栅尺位移传感器分布在吸板上，压印时，光栅尺位移传感器向下移动使吸板水平下压，通过光栅尺位移传感器上的读数头示数可以实时判断吸板与吸盘是否保持水平，从而保证了压印的一致性和均匀性；通过设置加热装置和紫外曝光装置，在进行紫外固化时，可以采用紫外曝光装置进行压印胶的固化，在进行热压时可采用加热装置实现，应用范围广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为吸盘、基片、基台以及定位板在俯视状态下的连接结构示意图；

图3为吸盘、基台以及定位板在俯视状态下的连接结构示意图；

图4为吸板、模板以及光栅尺位移传感器在仰视状态下的连接结构示意图；

图5为吸板、模板以及光栅尺位移传感器的连接结构侧视图；

图6为定位板的结构示意图；

图7为图1中A部分的局部放大图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种均匀纳米压印设备，参见图1至7，包括：

外壳1，外壳上可设置开关门；

基台2，位于外壳1内，基台2的上表面要相对于水平面平行；

吸盘3，位于基台2上方与基台2固定，吸盘3上表面与基台2的上表面平行设置，涂有压印胶的基片4放置在吸盘3的上表面上；

真空发生装置A31，与吸盘3连接，用于将基片4吸附在吸盘3的上表面上；

加热装置5，位于吸盘3下方用于对基台2加热；

吸板6，位于吸盘3上方，吸板6中心设置有透光孔，与透光孔61连接有透明的平板62；

真空发生装置B，与吸板6连接，用于将模板7吸附在与基片4相对应的吸板6底面上，真空发生装置B在图中未给出；

光栅尺位移传感器8，与吸板6连接，光栅尺位移传感器8具有读数头，光栅尺位移传感器8位于靠近吸板6外边缘位置，用于调整吸板6与基台2之间的平行度并带动吸板6做上下往复移动，光栅尺位移传感器8至少设置有两个；

紫外曝光装置9，位于外壳1顶部并朝向吸板6，紫外曝光装置9可竖向移动至吸板6上方并透过平板62对模板7与基片4之间的压印胶进行固化；

控制器，与真空发生装置A31、加热装置5、真空发生装置B、光栅尺位移传感器8以及紫外曝光装置9电性连接，控制器采用为MCU或PLC控制；

采用光栅尺位移传感器8分布在吸板6上，压印时，光栅尺位移传感器8向下移动使吸板6水平下压，通过光栅尺位移传感器上的读数头示数可以实时判断吸板6与吸盘3是否保持水平，从而保证了压印的一致性和均匀性；通过设置加热装置5和紫外曝光装置9，在进行紫外固化时，可以采用紫外曝光装置9进行压印胶的固化，在进行热压时，可采用加热装置5实现，应用范围广泛。

为了防止压印偏移，在基台2上设置有多个定位孔21，以及与定位孔21连接用于定位基片4的定位板10。

进一步的，定位孔21位于基台2中心的两侧对称设置，定位板10包括第一定位部101以及与第一定位部101连接的第二定位部102，第一定位部101与第二定位部102之间具有定位角103，在本专利中，基片4为圆形，定位角103为钝角，基片4的外圆周与一定位部101以及第二定位部102内侧相切，使基片4的圆心定位在基台2的中心位置，在通过真空发生装置A31将基片4固定在吸盘3上，使基片4的定位更加准确，固定牢固的基片4可防止压印过程偏移，第一定位部101以及第二定位部102上分别设置有与定位孔21配合的定位柱104。

吸盘3的具体结构为：在吸盘3上设置有多个同心的环形真空槽32，环形真空槽32内开设有多个真空孔33，真空孔33与真空发生装置A31通过气管连接，吸盘3上表面还开着有废液槽34，用于盛纳模具和基台贴合过程中溢出的压印胶，废液槽34呈环状并具有多个，真空槽32与废液槽34相互交替环套设置。

真空发生装置A31为与真空孔33连接的真空泵311。

加热装置5具体为加热板51，以及与加热板51连接的温度检测单元，温度检测单元为温度传感器。

吸板6的具体结构为：在吸板6上设置有多个真空槽63，真空槽63内开设有多个吸孔64，吸孔64与真空发生装置B连接，真空发生装置B在图中未给出。

真空发生装置B为真空泵。

光栅尺位移传感器8设置有三个并以吸板中心为中心呈120°均匀分布在吸板上，光栅尺位移传感器8设置有三个可以更好的检测吸板6与基台2的平行度，且能够保证吸板6在移动过程中的平稳性。

紫外曝光装置9包括与外壳1顶部连接的伸缩杆91，以及与伸缩杆91连接的紫外灯92，伸缩杆91为电动缸、气缸、液压缸中任意一种。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种均匀纳米压印设备，其特征在于，包括：

外壳；

基台，位于所述外壳内；

吸盘，位于所述基台上方与所述基台平行设置，涂有压印胶的基片放置在所述吸盘上；

真空发生装置A，与所述吸盘连接，用于将基片吸附在所述吸盘上；

加热装置，位于所述吸盘下方用于对所述基台加热；

吸板，位于所述吸盘上方，所述吸板中心设置有透光孔，与所述透光孔连接有透明的平板；

真空发生装置B，与所述吸板连接，用于将模板吸附在与所述基片相对应的吸板底面上；

光栅尺位移传感器，与所述吸板连接，用于调整所述吸板与所述基台之间的平行度并带动所述吸板做上下往复移动，所述光栅尺位移传感器至少设置有两个；

紫外曝光装置，位于所述外壳顶部并朝向所述吸板，所述紫外曝光装置竖向移动至所述吸板上方并透过所述平板对模板与基片之间的压印胶进行固化；

控制器，与所述真空发生装置A、所述加热装置、所述真空发生装置B、所述光栅尺位移传感器以及所述紫外曝光装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述基台上设置有多个定位孔，以及与所述定位孔连接用于定位基片的定位板。

3.根据权利要求2所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述定位孔位于所述基台中心的两侧，所述定位板包括第一定位部以及与第一定位部连接的第二定位部，所述第一定位部与所述第二定位部之间具有定位角，所述第一定位部以及所述第二定位部上分别设置有与定位孔配合的定位柱。

4.根据权利要求1所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述吸盘上设置有多个同心的环形真空槽，所述环形真空槽内开设有多个真空孔，所述真空孔与所述真空发生装置A连接。

5.根据权利要求1所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述真空发生装置A为真空泵。

6.根据权利要求1所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述加热装置为加热板，以及与所述加热板连接的温度检测单元。

7.根据权利要求1所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述吸板上设置有多个真空槽，所述真空槽内开设有多个吸孔，所述吸孔与所述真空发生装置B连接。

8.根据权利要求1所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述真空发生装置B为真空泵。

9.根据权利要求1所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述光栅尺位移传感器设置有三个并以所述吸板中心为中心呈120°均匀分布在所述吸板上。

10.根据权利要求1所述的均匀纳米压印设备，其特征在于：所述紫外曝光装置包括与所述外壳顶部连接的伸缩杆，以及与所述伸缩杆连接的紫外灯。

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