CN219917115U - 一种静电吸附系统及其陶瓷静电吸盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及静电吸附领域，其具体公开一种静电吸附系统及其陶瓷静电吸盘，陶瓷静电吸盘具备电极层，其适于产生具有吸附力的静电；陶瓷介电层，其配置在所述电极层上以防护电极层；以及基体，所述陶瓷介电层和电极层均被载置在基体上。其中，所述基体上结合有加热装置，所述加热装置被配置成能够加热所述陶瓷介电层以使得陶瓷介电层保持干燥。静电吸附系统包括所述的陶瓷静电吸盘及控制装置，陶瓷静电吸盘与控制装置电连接。本实用新型能够避免静电吸盘因陶瓷吸水导致吸附力下降的问题。

Description

一种静电吸附系统及其陶瓷静电吸盘

技术领域

本实用新型涉及静电吸附领域，尤其涉及一种静电吸附系统及其陶瓷静电吸盘。

背景技术

静电吸盘是在吸附台上设置电极层,在吸附台与半导体晶圆等被吸附物之间施加电压,利用两者之间产生的静电吸附力来吸附被吸附物。静电吸盘通常分为库仑力型静电吸盘和约翰逊-拉贝克力型静电吸盘两种。近年来,在显示装置的玻璃等绝缘基板上形成金属膜或绝缘膜的工序中,库仑力型静电吸盘作为绝缘基板的保持固定手段而受到特别关注。即,如日本专利文献JP2004-319700A所示,即使在被吸附物为绝缘性基板的情况下,通过以规定的间隔交替配置阳极电极和阴极电极,施加电压时,也会在阳极电极和阴极电极之间产生静电吸附电场。

在这样的库仑力型静电吸盘中,将陶瓷热喷涂到绝缘基体的电极表面上，制成的静电吸盘被称作陶瓷静电吸盘。陶瓷静电吸盘采用的陶瓷材料具有良好的抗氧化性、抗化学侵蚀性、抗热震性、机械强度、低介电常数等。但是，当陶瓷静电吸盘在空气中使用时,高电阻陶瓷本体会吸收空气中的水分,从而降低库仑力,进而导致吸附力减小。因此,在陶瓷静电吸盘中,防止水分附着于陶瓷吸附面非常重要。

现有技术：JP2004-319700A，静电吸盘。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种陶瓷静电吸盘及静电吸附系统，其能够避免静电吸盘因陶瓷吸水导致吸附力下降的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种陶瓷静电吸盘，具备：电极层，其适于产生具有吸附力的静电；陶瓷介电层，其配置在所述电极层上以防护电极层；以及基体，所述陶瓷介电层和电极层均被载置在基体上；其中，所述基体上结合有加热装置，所述加热装置被配置成能够加热所述陶瓷介电层以使得陶瓷介电层保持干燥。

上述技术方案可以通过以下措施进一步优化：

作为一种优选方式，所述加热装置为热电阻，其附接在基体上，热电阻可以是发热电阻或者钨丝等，热电阻通电放热以对陶瓷介电层进行加热。基体设有加热装置安装槽，加热装置嵌置在所述的加热装置安装槽内，以使得加热装置放热时释放的热量能够充分被吸收，加热装置的大小与所述的加热装置安装槽适配，以使加热装置可以直接与基体接触并固定在加热装置安装槽内。

在另一实施方式中，所述加热装置为石墨烯膜，其贴附在基体上，石墨烯膜具有良好的电热性能和低功耗特性。所述加热装置贴附在基体的上表面，所述加热装置和电极层之间设有隔离层以使得二者间隔设置，隔离层将加热装置与电极层分隔开以避免加热装置与电极层直接接触。

在又一实施方式中，加热装置为液体加热装置，液体加热装置使用高温液体装置内放热对陶瓷介电层进行加热，加热装置包括供加热液体流通的管路，所述管路以弯折形状嵌置在基体内，管路的两端从基体侧面穿过，管路设为弯折形状以增大与基体的接触面积，扩大放热面，提升加热速度，管路两端露出基体用于高温液体的进出，保持液体的流通循环。

优选地，所述电极层至少部分地嵌置在基体的上侧内，以使得电极层能够更稳定地固定在基体上，防止电极产生移动影响吸附力。

本实用新型还提供一种静电吸附系统，用于吸附工件，其包括上述的陶瓷静电吸盘，由于静电吸附系统使用上述的陶瓷静电吸盘，也得以避免陶瓷吸水导致的吸附力减弱的技术问题，从而可以稳定的提供静电吸附力，吸附工件。

由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种陶瓷静电吸盘及静电吸附系统，其基体上结合有加热装置，加热装置可以为电阻式加热装置、石墨烯或者液体加热装置。本实用新型通过加热陶瓷介电层使得陶瓷介电层保持干燥状态，从而解决了陶瓷静电吸盘在吸收空气中的水分后吸附能力下降的技术问题。本实用新型的提出使得陶瓷静电吸盘可以适用于更宽泛的场合，避免引入真空环境而显著提高设备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1是本实用新型采用热电阻作为加热装置时的一种整体结构示意图；

图2是本实用新型采用石墨烯膜作为加热装置时的一种整体结构示意图；

图3是本实用新型采用液体加热装置作为加热装置时的一种部分结构示意图；

图4是本实用新型采用液体加热装置作为加热装置时的一种剖视示意图。

附图标记：

1、陶瓷介电层；2、电极层；3、基体；31、加热装置；4、控制装置；5、隔离层；6、导电线；7、电源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

除非另作定义，本专利文件中所使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变，其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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：

请参阅图1，本实用新型提供一种陶瓷静电吸盘，包括电极层2、陶瓷介电层1以及加热装置31，电极层2用于产生具有吸附力的静电，电极层2包括相互间隔开的阳极和阴极，例如申请人在另一件中国实用新型专利(公告号为CN210923837U，专利名称为一种安全型静电吸附系统)中所记载的电极结构。陶瓷介电层1覆盖在所述电极层2上，陶瓷介电层1为陶瓷材料，加热装置31加热所述陶瓷介电层1以使陶瓷介电层1保持干燥，所述电极层2被载置在加热装置31上，以使得热量能够经由电极层2向陶瓷介电层1传导。陶瓷介电层1覆盖电极层2上表面并将电极层2固定在陶瓷介电层1和加热装置31之间，同时避免电极层2裸露在空气中，加热装置31用于加热陶瓷介电层1以使其保持干燥，从而解决陶瓷介电层1在吸附空气中的水分后吸附能力下降的技术问题。陶瓷介电层1整体使用陶瓷材料，控制装置4用于控制加热装置31以及电极层2的开启或关闭，电极层2和加热装置31均被电连接至控制装置4。电极层2的部分嵌入在基体3内，在陶瓷介电层1形成在基体,3上后，其覆盖在电极层2上以保护电极层2，电极层2未嵌入基体3中的部分嵌入至陶瓷介电层1的下侧面内，从而实现基体3和陶瓷介电层1之间的接合，以及电极层2的固定。在另一实施方式中，电极层2全部嵌入在基体3内，陶瓷介电层1直接形成在基体3的表面上。另外，电极层2也可以全部嵌入在陶瓷介电层1内，其和上述技术方案构成等同方案。

作为一种实施方式，陶瓷介电层1可以采用喷涂或者沉积在基体2上，并且覆盖电极层3以实现对电极层2的防护，以避免被吸附工件破坏损伤电极层2，并且在电极层2的阳极和阴极之间施加了高压电时能够将电场传导给被吸附工件，实现对工件的定位作用。电极层2固定在基体3上，基体3通常采用绝缘材料制成，例如绝缘树脂或者陶瓷等。电极层2和基体3的结合方式属于所属领域的公知常识，不再进行赘述。

加热装置31为热电阻，热电阻是通过电阻丝加热的装置。控制装置4控制加热装置31开启时，热电阻通电发热以加热陶瓷介电层1，使陶瓷介电层1的陶瓷材料保持干燥，以解决陶瓷介电层1因潮湿而导致的吸附能力下降的技术问题。基体3上设有安装槽，加热装置31嵌置在所述的安装槽内，避免加热装置31产生的热量逸散至空气中，使加热装置31产生的热量能够更充分地传导给陶瓷介电层1。加热装置31的大小与所述的加热装置31安装槽适配，并且加热装置31能够固定在基体3内，具体可以采用导热泥将加热装置3固定在基体3内。

实施例二：

请参阅图2，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于，加热装置31为石墨烯膜，石墨烯膜具有发热快、传热快、发热均匀的特性。加热装置31设于基体3上表面，加热装置31上表面还铺设有隔离层5，所述电极层2嵌置在隔离层5的上侧面，陶瓷介电层1进一步铺设在电极层2的上方，隔离层5可以采用陶瓷材料或者绝缘树脂等制成。石墨烯膜作为加热装置31平铺在基体3的上表面，由隔离层5覆盖并固定，在提高热效率的同时避免石墨烯膜与电极层2直接接触而损坏电极。基体3内设有若干导电线6，若干导电线6分别与电源7正负极相连，导电线6的另一端分别与加热装置31及电极层2连接，控制装置4控制电源7开启时，石墨烯膜通电放热以加热陶瓷介电层1，使陶瓷材料保持干燥，从而防止陶瓷介电层1吸水。

实施例三：

请参阅图3和图4，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于，加热装置31为液体加热装置，通过高温液体在装置内放热加热陶瓷材料的陶瓷介电层1，使陶瓷保持干燥，避免陶瓷介电层1在吸水后导致的体积电阻率下降，进一步导致静电吸盘的吸附力下降。加热装置31包括液体管路，所述管路以弯折形状均匀分布在基体3内，基体3使用一体式注塑或者烧结的方式将管路封闭在基体3内部，使液体加热装置放出的热量能够被充分吸收并将加热装置31固定在基体3内，管路的两端从基体3侧面穿过，高温液体从一端进入基体3内部放热后从另一端流出并回收，以完成液体的循环放热。该液体可以是导热油或者水，优选为导热油，采用液体加油可以精确地控制基体3的温度，从而防止温度过高而导致电极层2发生损坏，或者导致各层之间因过热而产生分离。

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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种陶瓷静电吸盘，其特征在于，具备：

电极层(2)，其适于产生具有吸附力的静电；

陶瓷介电层(1)，其配置在所述电极层(2)上以防护电极层(2)；以及

基体(3)，所述陶瓷介电层(1)和电极层(2)均被载置在基体(3)上；

其中，所述基体(3)上结合有加热装置(31)，所述加热装置(31)被配置成能够加热所述陶瓷介电层(1)以使得陶瓷介电层(1)保持干燥。

2.根据权利要求1所述的陶瓷静电吸盘，其特征在于，所述加热装置(31)为热电阻，其附接在基体(3)上。

3.根据权利要求2所述的陶瓷静电吸盘，其特征在于，所述基体(3)设有安装槽，加热装置(31)嵌置在该安装槽内。

4.根据权利要求1所述的陶瓷静电吸盘，其特征在于，所述加热装置(31)为石墨烯膜，其贴附在基体(3)上。

5.根据权利要求4所述的陶瓷静电吸盘，其特征在于，所述加热装置(31)贴附在基体(3)的上表面，所述加热装置(31)和电极层(2)之间设有隔离层(5)以使得二者间隔设置。

6.根据权利要求1所述的陶瓷静电吸盘，其特征在于，所述加热装置(31)包括供加热液体流通的管路。

7.根据权利要求6所述的陶瓷静电吸盘，其特征在于，所述管路以弯折形状嵌置在基体(3)内。

8.根据权利要求1所述的陶瓷静电吸盘，其特征在于，所述电极层(2)至少部分地嵌置在基体(3)的上侧面内。

9.一种静电吸附系统，用于吸附工件，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的陶瓷静电吸盘以及控制装置(4)，所述加热装置(31)与电极层(2)均电连接于控制装置(4)。