超滑片转移方法以及超滑片转移控制系统

本发明涉及结构超滑的技术领域，具体涉及一种超滑片转移方法以及超滑片转移控制系统。

背景技术：

随着技术的发展和人类的需求，器件的小型化成为了一个发展趋势。对于超滑滑块等超滑片，其通常需要在源基底上进行大批量的生产，然后再转移至目标基底上。目前，将超滑片从源基底转移到目标基底的过程中，必须要判断超滑片是否已经接触上目标基底，以便于及时停止转移机构的下降过程，防止过大的压力使得超滑片受损。

对于超滑片和目标基底的接触情况，现有技术中一般需要采用光学显微镜进行横向的精确定位，然后利用侧面的光学显微镜或高分辨率相机进行高度方向上的精确定位，或者，在目标基底上设置压力传感器，通过压力的变化判断超滑片是否与目标基底接触。采用上述方式对超滑片和目标基底的位置进行确定，极大的增加了设备的成本，且控制难度较大，降低了转移效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超滑片转移方法以及超滑片转移控制系统，以解决现有技术中对于超滑片是否转移到目标基底需要的设备较多，检测难度较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种超滑片转移方法，包括如下步骤：

移动超滑片至目标基底上方，并朝向所述目标基底的目标区域向下移动所述超滑片；

监测所述超滑片的表面亮度；

所述亮度开始变化则继续下移所述超滑片；

所述超滑片的亮度停止变化，则停止下移所述超滑片。

进一步地，在所述超滑片下移至所述目标基底上时，所述超滑片的一侧先接触所述目标基底，另一侧逐渐下移并置于所述目标基底上。

进一步地，在移动并放平所述超滑片时，所述超滑片的亮度逐渐增大，所述超滑片的亮度最亮且停止变化时，所述超滑片平放至所述目标基底上。

进一步地，在所述目标基底的上方设置纵向显微镜，所述目标基底位于所述纵向显微镜的视野内。

进一步地，在移动所述超滑片前还包括如下步骤：

将所述目标基底移动至所述纵向显微镜下，检测所述目标基底是否置于所述纵向显微镜的视野范围内，并测量所述目标基底和所述纵向显微镜之间的间距是否到达阈值。

进一步地，在所述目标基底的上设置用于检测所述超滑片对所述目标基底的压力的压力传感器。

本发明还公开了一种超滑片转移控制系统，包括用于移动所述超滑片的转移单元，设于所述目标基底上方监测所述超滑片的亮度变化的监测单元，以及连接所述转移单元和所述监测单元的控制单元；所述监测单元监测所述超滑片的表面亮度变化，且所述超滑片的亮度停止变化，所述控制单元控制所述转移单元停止移动所述超滑片。

进一步地，所述监测单元包括纵向显微镜、成像单元和比对单元，所述成像单元通过所述纵向显微镜拍摄所述超滑片，所述比对单元对所述成像单元拍摄的图片进行比对，并对所述目标基底的亮度变化进行判断。

进一步地，还包括驱动所述目标基底移动的载台移动单元。

进一步地，还包括用于检测所述超滑片对所述目标基底的压力的压力检测单元。

本发明提供的超滑片转移方法以及超滑片转移控制系统的有益效果在于：利用超滑片在转移过程中的亮度变化，对超滑片和目标基底的接触度和接触时间进行判断，在超滑片下降至目标基底表面的过程中，若发现视野中的超滑片的亮度发生变化，此时超滑片中的一个点或一条边开始与目标基底接触，当视野中超滑片的亮度达到最大，且超滑片的亮度不再发生改变时，此时超滑片与目标基底完全接触，此时可以抬升用于转移超滑片的转移单元，使得超滑片能够在范德华力和/或目标基底的粘性等作用力下停留在目标基底上，此时转移过程可以完成，不需要借助额外的横向显微镜或横向摄像头等设备，既可以实现超滑片和目标基底之间接触度的判断，极大的缩减了设备成本，且降低了控制的难度，更容易实现自动化的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的超滑片转移装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的超滑片转移方法的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的超滑片过程对应亮度的示意图。

附图标记说明：

1、超滑片；2、目标基底；3、监测单元；4、转移单元；5、载台移动单元；31、纵向显微镜；32、成像单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的超滑片转移方法进行说明。所述超滑片转移方法，包括如下步骤：

s1，将所述目标基底2移动至所述纵向显微镜31下，检测所述目标基底2是否置于所述纵向显微镜31的视野范围内，通过反馈控制将目标基底2移动至纵向显微镜31的视野范围内，使得可以通过纵向显微镜31对目标基底2进行观测；

采用测距仪器测量所述目标基底2和所述纵向显微镜31之间的间距，使得目标基底2和纵向显微镜31之间的间距到达阈值，此时能够清楚的对目标基底2进行观测，且不会存在视角的盲区，若目标基底2和纵向显微镜31之间的间距未到达阈值，则继续对目标基底2和纵向显微镜31之间的高度进行调整，直至达到阈值；

s2，采用转移单元4转移超滑片1，使得超滑片1移动至目标基底2的上方的目标区域，并逐渐朝向目标基底2向下移动，在向下移动的过程中，通过监测单元3对超滑片1的亮度变化进行即时的监测；

其中，转移单元4一般是指通过机械臂等操作机构驱动微针、探针等转移头对超滑片1进行转移，由于转移单元4本身存在的变形或者范德华接触面积不够，超滑片1的上表面往往与水平面存在一定的夹角，因此在超滑片1转移的过程中：

当超滑片1未接触到目标基底2时，从显微镜出射的可见光入射到超滑片1的表面，大部分反射光都无法进入物镜及最终的目镜镜头，使得目镜视野中观察到的超滑片1的颜色偏暗，如图3a所示；

当转移单元4带动超滑片1缓缓下降时，由于超滑片1的下表面往往与水平面也存在一定夹角，一般是某个点或者某条边先接触目标基底2，此时显微镜视野中观测到的超滑片1亮度或颜色与之前相同，如图3b所示；

继续控制超滑片1向下移动，此过程中超滑片1的上表面与水平面之间的夹角逐渐减小，使得经超滑片1上表面反射到物镜及目镜中的光线变多，视野中超滑片1的亮度也会逐渐增加，如图3c所示；

当超滑片1与目标基底2完全接触时，超滑片1的上表面也基本水平，此时反射到物镜及目镜中的光线最多，视野中超滑片1的亮度也达到最大，物镜及目镜中的光线最多，视野中超滑片1的亮度也达到最大，如图3d所示。

因此，在超滑片1转移的过程中，在超滑片1下降至目标基底2表面的过程中，若发现视野中超滑片1的亮度或颜色开始发生变化，此时对应超滑片1的一个点或一条边开始接触上目标基底2，当视野中超滑片1的亮度达到最大并且不再改变或颜色不再改变，此时超滑片1已与目标基底2完全接触，可以抬升转移头，使超滑片1通过范德华力、基底粘性等作用力停留在目标基底2上，转移过程完成。

本发明提供的超滑片转移方法，与现有技术相比，不需要借助额外的横向显微镜或横向摄像头等设备，既可以实现超滑片1和目标基底2之间接触度的判断，极大的缩减了设备成本，且降低了控制的难度，更容易实现自动化的控制。

其中，超滑片1是超滑副的一部分，其至少一个表面为原子级光滑表面，目标基底2即为超滑副的另一部分，目标基底2一般是指硅基底或其他材料的基底，目标基底2的与超滑片1接触的表面也为原子级光滑的表面，超滑片1一般可以采用hopg或石墨烯等制备。由于超滑片1和目标基底2对表面的粗糙度要求较高，因此超滑片1在转移的过程中，不能够对目标基底2造成损伤，因此转移过程中超滑片1对目标基底2的压力需要精确的控制，采用本实施例中的转移方法，能够较好的对目标基底2的压力进行控制，且控制方式简单。

进一步地，对于超滑片1的材料和透明度并无严格要求，即超滑片1可以采用透明的材料制成，也可以采用非透明的有色材料制成。透明材料的超滑片1在刚接触目标基底2时至完全接触到目标基底2时，可以观察到来自两个平面反射光的干涉条纹的变化，因此可以通过该颜色和光纤的变化特征，从而对透明的超滑片1和目标基底2的接触都进行观察。

其中，对于超滑片1的平整性，仅置于目标基底2上的面满足原子级平整即可，对于超滑片1其他表面的平整性，其并不要求平整，可以为各种形状，此处均不做唯一具体限定。

优选的，在设置纵向显微镜31时，目标基底2需要位于纵向显微镜31的视野内部，并且需要调整目标基底2和纵向显微镜31之间的间距，因为纵向显微镜31的镜头具备有限的景深，会对亮度或颜色等特征的变化造成一定的影响，调整目标基底2和纵向显微镜31之间的间距，使得纵向显微镜31的物镜聚焦在目标基底2的表面，当微型器件距离目标基底2较近时，景深对亮度或颜色的影响会比较小，能够加强观测到的效果，保证监测到的亮度变化的准确性。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的超滑片1转移方法的一种具体实施方式，为了进一步的加强监测效果，避免误操作导致的超滑片1和目标基底2的损坏，还可以在目标基底2的上设置用于检测所述超滑片1对所述目标基底2的压力的压力传感器，当目标基底2上收到的压力大于阈值时，则发出警报或者控制转移单元4停止移动，从而有效地对目标基底2和超滑片1进行保护。

优选的，对于压力传感器，其主要目的在于超过压力后的报警，因此其阈值一般为10μn。当然，根据实际情况和具体需求，在其他实施例中，压力传感器还可以作为辅助监测超滑片1和目标基底2之间接触度的设备，即时反馈超滑片1和目标基底2之间的接触压力，此处不作唯一具体限定。

请参阅图1至图3，本发明还提供一种超滑片1转移控制系统，所述超滑片1转移控制系统包括用于带动所述超滑片1移动的转移单元4、设于所述目标基底2上方监测所述超滑片1的亮度变化的监测单元3，以及连接所述转移单元4和所述监测单元3的控制单元；所述监测单元3监测所述超滑片1的表面亮度变化，且所述超滑片1的亮度停止变化则传送信号至所述控制单元，所述控制单元控制所述转移单元4停止移动所述超滑片1。

转移单元4一般是指微针、探针等转移头对超滑片1进行转移，且转移单元4在转移超滑片1时，不会对目标基底2产生遮挡，避免观察目标基底2和超滑片1上的亮度变化。

监测单元3包括纵向显微镜31、成像单元32和比对单元，所述成像单元32经所述纵向显微镜31拍摄所述超滑片1，由于超滑片1和目标基底2的尺寸都比较小，一般为微米级别或纳米级别，因此成像单元32在进行拍照时需要配合纵向显微镜31进行拍摄以保证拍照的清晰度，当然，在其他实施例中，成像单元32还可以选用能够放大尺寸的超高清摄像头。比对单元一般是采用处理器进行处理和比对，比对单元能够获取成像单元32拍摄的图片，并且对成像单元32拍摄出的亮度和时间进行比对，从而判断出目标基底2随着时间的变化规律。

所述比对单元对所述成像单元32拍摄的图片进行比对，并对所述目标基底2的亮度变化进行判断。在超滑片1下降至目标基底2表面的过程中，若发现视野中超滑片1的亮度或颜色开始发生变化，此时对应超滑片1的一个点或一条边开始接触上目标基底2，当视野中超滑片1的亮度达到最大并且不再改变或颜色不再改变，此时超滑片1已与目标基底2完全接触，可以抬升转移头，使超滑片1通过范德华力、基底粘性等作用力停留在目标基底2上，转移过程完成。

控制单元是指能够连接转移单元4和监测单元3的控制元件，其一般是采用处理器或控制器进行数据处理，控制单元可以将成像单元32和比对单元中采集到的信息进行处理，并结合比对单元判断的亮度变化规律控制转移单元4的移动，实现转移单元4的自动控制。

进一步地，参阅图1，作为本发明提供的一种超滑片1转移控制系统的一种具体实施方式，还包括驱动所述目标基底2移动的载台移动单元5。具体的，载台移动单元5用于带动目标基底2的移动，其移动方向可以是水平方向的移动，也可以为竖直方向上的移动，可以驱动目标基底2移动至纵向显微镜31的下方，实现自动化的移动和控制。其中，监测单元3还可以对目标基底2是否进入到纵向显微镜31的视野范围内进行监测。

进一步地，作为本发明提供的一种超滑片1转移控制系统的一种具体实施方式，为了进一步的加强监测效果，避免误操作导致的超滑片1和目标基底2的损坏，还可以在目标基底2的上设置用于检测所述超滑片1对所述目标基底2的压力的压力传感器，当目标基底2上收到的压力大于阈值时，则发出警报或者控制转移单元4停止移动，从而有效地对目标基底2和超滑片1进行保护。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。