低温键合夹具的制作方法

本实用新型涉及一种夹具，尤其是一种低温键合夹具，属于低温键合的技术领域。

背景技术：

在微纳米技术领域，低温激活键合工艺是一种新型硅硅键合工艺。目前，在进行低温激活键合时，先将硅片放在真空腔体内进行等离子体激活，然后将硅片从真空环境取出在进行键合。然而激活后的硅片在脱离真空环境后，其表面活性会急速下降，这会对键合强度产生致命影响，难以满足实际的工艺需要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种低温键合夹具，其结构紧凑，能实现硅片在真空环境中进行等离子体激活后自动贴合，能有效完成低温键合工艺，使用方便，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述低温键合夹具，包括用于收容待低温键合硅片的硅片收容器、用于支撑所述硅片收容器的支撑座以及用于控制硅片收容器开闭状态的容器开闭连杆机构，所述支撑座通过旋转支撑板安装于旋转电机上，通过旋转电机能驱动支撑座与硅片收容器同步转动。

所述容器开闭连杆机构包括位于硅片收容器下方的拉杆以及位于所述拉杆一端部的连接杆，在所述连接杆的端部均设置连接臂，所述连接臂的一端与连接杆铰接，连接臂的另一端与托盘连接头的一端铰接，所述两托盘连接头的另一端与硅片收容器适配连接，通过拉杆带动连接杆运动时，通过连接臂、托盘连接头与硅片收容器配合能使得硅片收容器处于张开状态或闭合状态。

所述硅片收容器包括第一硅片托盘以及能与所述第一硅片托盘适配连接的第二硅片托盘，利用第一硅片托盘、第二硅片托盘能收容硅片，第一硅片托盘、第二硅片托盘能分别与一托盘连接头连接。

在每个托盘连接头上均设置托盘支撑板，通过托盘支撑板能对与所述托盘支撑板对应连接的第一硅片托盘、第二硅片托盘进行支撑，第一硅片托盘、第二硅片托盘与对应的托盘支撑板通过托盘支撑紧固螺丝固定连接。

所述连接臂通过连接臂转轴与托盘连接头铰接；在支撑座内还设置连接头转轴，所述连接头转轴贯穿托盘连接头，且托盘连接头能绕连接头转轴转动。

所述拉杆贯穿旋转电机以及旋转支撑板，拉杆与旋转支撑板呈同轴分布，拉杆的轴线与连接杆的轴线相互垂直。

本实用新型的优点：由第一硅片托盘、第二硅片托盘能组成硅片收容器，通过第一硅片托盘、第二硅片托盘能分别收容一个待键合的硅片，通过容器开闭连接机构能驱动第一硅片托盘、第二硅片托盘同步运动，从而能使得硅片收容器处于张开状态或闭合状态，硅片收容器处于张开状态，且在旋转电机的作用下转动时，能使得硅片的键合膜被激活的更加均匀，而第一硅片托盘与第二硅片托盘接触使得硅片收容器处于闭合状态时，能使得硅片收容器内的硅片贴合，进而完成低温键合工艺，即能实现硅片在真空环境中进行等离子体激活后自动贴合，能有效完成低温键合工艺，使用方便，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型硅片收容器处于打开时的局部示意图。

图3为本实用新型硅片收容器处于闭合时的局部示意图。

图4为本实用新型硅片收容器处于闭合时的侧视图。

附图标记说明：1-第一硅片托盘、2-硅片、3-第二硅片托盘、4-托盘支撑板、5-托盘支撑紧固螺丝、6-支撑座、7-连接臂转轴、8-连接臂、9-连接杆、10-拉杆、11-旋转支撑板、12-旋转电机、13-托盘连接头以及14-连接头转轴。

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、图2、图3和图4所示：为了能实现硅片2在真空环境中进行等离子体激活后自动贴合，能有效完成低温键合工艺，本实用新型包括用于收容待低温键合硅片2的硅片收容器、用于支撑所述硅片收容器的支撑座6以及用于控制硅片收容器开闭状态的容器开闭连杆机构，所述支撑座6通过旋转支撑板11安装于旋转电机12上，通过旋转电机12能驱动支撑座6与硅片收容器同步转动。

具体地，通过硅片收容器能实现对硅片2进行收容，以便进行硅片激活以及后续低温键合工艺，在具体使用时，硅片收容器、支撑座6以及旋转电机12需要置于真空环境中。通过容器开闭连接机构能控制硅片收容器的打开或闭合，一般地，在硅片收容器内收容两片硅片2，当硅片收容器处于打开状态，且通过旋转电机12驱动支撑座6以及硅片收容器同步转动时，则能使得硅片2的键合面被激活的更均匀。在激活后，硅片收容器在容器开闭连杆机构的作用下缓慢闭合，从而能使得硅片收容器内的两个硅片贴合，从而能完成低温键合工艺。

进一步地，所述容器开闭连杆机构包括位于硅片收容器下方的拉杆10以及位于所述拉杆10一端部的连接杆9，在所述连接杆9的端部均设置连接臂8，所述连接臂8的一端与连接杆9铰接，连接臂8的另一端与托盘连接头13的一端铰接，所述两托盘连接头13的另一端与硅片收容器适配连接，通过拉杆10带动连接杆9运动时，通过连接臂8、托盘连接头13与硅片收容器配合能使得硅片收容器处于张开状态或闭合状态。

本实用新型实施例中，所述拉杆10贯穿旋转电机12以及旋转支撑板11，拉杆10与旋转支撑板11呈同轴分布，拉杆10的轴线与连接杆9的轴线相互垂直。拉杆10的下端位于旋转电机12的下方，拉杆10的上端位于支撑座6内。连接臂8的一端与连接杆9铰接，连接臂8的另一端通过连接臂转轴7与托盘连接头13铰接，托盘连接头13与硅片收容器适配连接。

初始状态下，硅片收容器处于打开状态，以便能将硅片2置于硅片收容器内，当硅片2置于硅片收容器内且跟随硅片收容器转动时，硅片2不会从硅片收容器内飞出，即硅片2能稳定于置于硅片收容器内，以实现对在真空环境下进行激活。当激活完成后，在真空环境下驱动拉杆10向远离硅片收容器的方向运动，通过托盘连接头13、连接臂8以及连接杆9与拉杆10组成的连杆形式，能使得硅片收容器缓慢闭合，硅片收容器缓慢闭合后，硅片收容器内的两个硅片2能相互贴合，从而能完成低温键合。

具体实施时，在支撑座6内还设置连接头转轴14，所述连接头转轴14贯穿托盘连接头13，且托盘连接头13能绕连接头转轴14转动。本实用新型实施例中，连接头转轴14的两端与支撑座6固定连接，两托盘连接头13均穿过托盘连接头13，能使得托盘连接头13能绕连接头转轴14转动，从而在托盘连接头13与连接臂8对应连接的端部向靠近旋转支撑板11的方向运动时，能使得硅片收容器缓慢闭合，而当托盘连接头13与连接臂8对应连接的端部向远离旋转支撑板11的方向运动时，能使得硅片收容器处于张开状态。在具体实施时，旋转电机12可以采用现有常用的形式，具体可以通过外购等形式获得，此处不再赘述。拉杆10的运动可以通过气缸或其他驱动形式实现，拉杆10的具体运动驱动形式可以根据需要进行选择，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

进一步地，所述硅片收容器包括第一硅片托盘1以及能与所述第一硅片托盘1适配连接的第二硅片托盘3，利用第一硅片托盘1、第二硅片托盘3能收容硅片2，第一硅片托盘1、第二硅片托盘3能分别与一托盘连接头13连接。

本实用新型实施例中，第一硅片托盘1与第二硅片托盘3适配，通过第一硅片托盘1、第二硅片托盘3能分别实现对硅片2进行收容与支撑，当硅片收容器处于张开状态时，第一硅片托盘1与第二硅片托盘3间处于相对分离状态，此时，置于第一硅片托盘1、第二硅片托盘3内的硅片2的待键合面处于裸露状态，在真空环境下开启等离子体时，能对硅片2进行激活，第一硅片托盘1、第二硅片托盘3在转动后，能使得硅片2的待键合面被激活的更加均匀，如图1和图2所示。当硅片收容器处于闭合状态时，第一硅片托盘1与第二硅片托盘3紧密接触，通过第一硅片托盘1与第二硅片托盘3之间的接触能使得两个硅片2能贴合，如图3和图4所示，进而完成低温键合工艺。

在每个托盘连接头13上均设置托盘支撑板4，通过托盘支撑板4能对与所述托盘支撑板4对应连接的第一硅片托盘1、第二硅片托盘3进行支撑，第一硅片托盘1、第二硅片托盘3与对应的托盘支撑板4通过托盘支撑紧固螺丝5固定连接。

本实用新型实施例中，为了提高对第一硅片托盘1、第二硅片托盘3支撑的稳定性，在第一硅片托盘1、第二硅片托盘3的背面均设置一个托盘支撑板4，每个托盘支撑板4通过托盘支撑紧固螺丝5能与相应的第一硅片托盘1、第二硅片托盘3固定。托盘支撑板4与相应的托盘连接头13连接，托盘连接头13运动时，能通过托盘支撑板4带动第一硅片托盘1、第二硅片托盘3同步运动。