本发明涉及纳米压印技术领域，尤其涉及一种纳米压印设备。
背景技术：
随着半导体技术及其精密零部件的不断发展，纳米级的技术应用越来越广泛，从而纳米压印设备越来越广泛的应用到各行各业。基于现在市场的需要，加上现阶段纳米压印设备结构单一，自动化程度低，模板定位不准确，压印过程中的压印力误差大，对压印过程中的温度控制不精准，曝光时间长及相关参数控制误差大等缺点，本发明很好的填补了市场空白。解决了以上技术难题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的不足，提供一种纳米压印设备。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是：纳米压印设备，包括压印壳体和工作台，工作台位于所述压印壳体的下方，所述压印壳体中部设有空腔，底部边缘设有回转夹紧气缸，侧面设有进气管道和出气管道，压印壳体的顶部安装有观察窗口，所述观察窗口的下端设有可移动的UV LED面灯，所述压印壳体的内腔中的中部设有密封玻璃，用以隔绝UV LED面灯和观察窗口，形成对压印壳体中部空腔的上端密封。所述工作台包括伺服升降台、工作盘、支撑盘和加热盘，所述加热盘固定在所述工作盘的下端，底面固定在伺服升降台上，支撑盘套接在加热盘的外缘。
进一步，所述工作盘上表面设有若干均匀排布的真空槽，用以采用气压差的形式进行固定工作盘上需要夹持操作的工件，其底部通过PU管道连接有真空泵。
进一步，所述加热盘上设有用温度监测器，用以监测工作台的温度。
进一步，所述真空槽的间隙处设有若干规则排布的定位销，定位销底部对应设有若干并联的气缸，所述定位销为气缸的伸缩杆。
进一步，所述进气管道上连接有气源泵，其上设有压力调节器，所述出气管道的尾端设有压力传感器。
进一步，所述回转夹紧气缸用以在压印壳体的空腔底部夹紧模板，使得模板与空腔之间形成密闭的压力腔，并进一步通过压印壳体上的进气管道和出气管道来控制该压力腔的压力。
进一步，还包括控制器，所述控制器有线或无线连接有HMI，所述控制器与所述压印壳体和工作台相连，用以控制压印壳体中的回转夹紧气缸、UV LED面灯、气源泵，以及控制工作台与所述压印壳体之间协调运行。
进一步，所述回转夹紧气缸的回转夹紧端与欲夹紧的板材之间设有密封圈，所述密封圈为矩形硅胶面，其中部开设有通孔，工作台利用密封圈上的通孔实现与模板的直接接触。
本发明的优点在于：采用压力调节器和压力传感器联合恒压调节，通过自动反馈调节，实现压印力的线性调节；控温系统采用PID控制，控温精确，温度稳定性和误差远远小于当前市场上的设备，且采用UV LED面灯，相比点光源和汞灯，曝光时间短、光照分布均匀、产生热量小，工作效率高。
附图说明
图1本发明整体结构示意图。
具体实施方式
纳米压印设备，包括压印壳体1和工作台2，工作台2位于所述压印壳体1的下方，压印壳体1中部设有空腔，底部边缘设有回转夹紧气缸11，侧面设有进气管道12和出气管道13，压印壳体1的顶部安装有观察窗口14，观察窗口14的下端设有可移动的UV LED面灯15(设有安装有齿轮齿条，通过电动机的驱动实现移动功能)，压印壳体1的内腔中的中部设有密封玻璃16，用以隔绝UV LED面灯15和观察窗口14，形成对压印壳体1中部空腔的上端密封，密封玻璃16采用O型圈和密封胶进行密封。
工作台2包括伺服升降台21、工作盘22、支撑盘24和加热盘23，加热盘23固定在所述工作盘22的下端，底面固定在伺服升降台21上，支撑盘套接在加热盘的外缘。
本发明还包括控制器，控制器有线连接有HMI，控制器与压印壳体1和工作台2相连，用以控制压印壳体1中的回转夹紧气缸11、UV LED面灯15、气源泵，以及控制工作台2与压印壳体1之间协调运行。
所述工作盘22上表面设有若干均匀排布的真空槽231，用以采用气压差的形式进行固定工作盘22上需要夹持操作的板材，其底部通过PU管道连接有真空泵，当有模板放置在工作盘22上时，通过真空槽231的抽真空作用，能够将模板牢牢吸住，固定在工作盘22上。真空槽231连接真空泵的PU管上设有测量真空值的真空传感器，当真空泵在控制器的操控下，开始工作抽真空时，真空传感器将测量的真空值实时反馈至控制器并显示在HMI界面上，真空值不符合设定的阈值时，会显示在HMI中，并由HMI界面显示正确的能够使模板(包括但不限于模板的固定操作，也包括压印行业中用到的掩膜版、基板等功能或作用不同的相关材料)被吸住的方法。
加热盘23上设有用温度监测器，用以监测工作台的温度，温度监测器实时将温度传递给控制器，控制器根据预先设定的温度阈值，判断温度是否符合压印要求，并进一步将温度值显示在HMI界面上。
真空槽231的间隙处设有若干规则排布的定位销232，定位销232底部对应设有若干并联的气缸，定位销232为气缸的伸缩杆，定位销232处于非定位状态时，其高度低于工作台2中工作盘22的上表面，当工作盘22上有板材放置时，通过控制器的参数设定，定位相应板材大小的定位销232伸出工作盘22的上表面，对板材进行定位，定位后，在控制器的控制下，收缩至其高度低于工作盘上表面的状态。
回转夹紧气缸11用以在压印壳体1的空腔底部夹紧模板，使得模板与空腔之间形成密闭的压力腔17，并进一步通过压印壳体1上的进气管道12和出气管道13来控制该压力腔的压力。回转夹紧气缸11的回转夹紧头设有压力传感器，当回转夹紧气缸未将模板成功夹紧时，压力腔17内的压力将处于低压状态，且此时压力传感器将数据传递给控制器，控制器判断该压力值不符合预先设定的压力阈值，进一步显示在HMI的界面上，并显示出正确的夹紧操作方式。
进气管道12上连接有气源泵(受控制器的控制)，其上也设有压力调节器121，出气管道13的尾端设有压力传感器131(位于回转夹紧气缸上的压力传感器传递的压力信号具有优先级别)，通过压力传感器的检测，实时向控制器传递压力信息，并显示在HMI界面上，当压力腔17内的压力和控制器中设定的压力阈值不相符时，通过控制器的控制，气源泵、压力调节器进行相应工作，调整压力在特定时间段内符合设定的压力值。
回转夹紧气缸11的回转夹紧头与欲夹紧的板材(模板和掩膜板统称为板材)之间设有密封圈18，所述密封圈18为矩形硅胶面，其中部开设有通孔，通孔的直径要大于工作盘22的直径且小于支撑盘24的直径，而密封圈18的最短边要大于支撑盘24的直径，工作台利用密封圈18上的通孔实现与模板的直接接触。密封圈18的厚度要厚于工作盘22厚度
在进行模板夹紧，使压印壳体1中的空腔形成压力腔17前，模板底部需要放置密封圈18，以实现回转夹紧气缸11与模板之间实现密封夹紧。
压印工艺包括模板制作、模板图案转移、基板图案压印三个步骤。
本发明按照压印工艺，执行工艺中的模板图案转移和基板图案压印两个过程。其中，在模板图案转移中，使用掩膜板3作为图案转移的中间材料，本发明执行模板图案转移的操作方法是，首先将密封圈套在工作盘22上，使其落在支撑盘24上，再次将掩膜板3放置在工作台2上，由于工作盘22的厚度要小于密封圈18的厚度，且支撑盘24的上表面与加热盘的上表面平齐，密封圈18的上表面的高度高于工作盘22的顶面，掩膜板放在工作台上时，实际通过与密封圈18相接触，而掩膜板的直径要小于密封圈18，工作台2上升，到达设定的高度后，回转夹紧气缸11将底部设有密封圈18的掩膜板3进行夹紧(回转夹紧气缸的夹紧动作采用先转动再加紧的动作进行)，随后工作台2返回原始位置，进一步放置制作完成的模板(模板的直径要小于工作盘的直径)，并对模板通过工作台上的定位销232和真空槽231等进行定位固定，进一步在模板上涂抹光刻胶，工作台2上升，压力腔17内开始增大压强，直至使得掩膜板3在压力作用下，由掩膜板3的中部向下产生凸起，工作台2继续上升，直至掩膜板3的凸起的最下端与模板接触。随着工作台2的上升，模板最终与掩膜板3完全接触(掩膜板在模板的阻力作用下，逐步平面化)。进一步根据掩膜板3的性质进行UV光照(在每个工艺过程中，不需要UV LED面灯时，UV LED面灯将移动至观察窗口的一侧)或加热，光刻胶固化后，进一步对掩膜版3进行处理，完成模板图案转移的操作。
本发明执行基板(图案压印的目标板)图案压印时，完成图案转移的掩膜板3再次放置到带有密封圈18的工作台2上(带有图案结构的一面朝下)，直至掩膜板3被夹紧在压印壳体1的下端，并与空腔形成压力腔17，进一步在工作台2上放置基板，并在基板上涂抹光刻胶，在工作台2的上升过程中，基板逐渐与产生凸起的掩膜板3接触，根据控制器中预先设定的指令，对相接触的基板和掩膜板3进行UV光照或加热，光刻胶固化后，进一步对基板进行处理，完成目标图案对压印目标板的压印工作。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。