压印设备制造技术

本实用新型专利技术属于微纳米级结构材料和器件的加工技术领域，尤其涉及一种压印设备。本实用新型专利技术解决现有的压印设备在热压印大面积的被压印物时存在被压印物成型质量差的问题。本实用新型专利技术的压板由加压装置驱动，支撑板被弹性元件顶抵且限制在导柱的长度范围内移动，压板上固定有由压模与被压印物贴合形成的压印组件，只要使用加压装置，再配合弹性元件，即可让支撑板与压板实现靠近或分离，而压模与被压印物相抵实现压印。该压印设备结构简单、操作方便而且成型质量好，能够实现特征尺寸20nm到2000nm的图形转移，适于大量制备各种纳米电子器件、光学器件、存储器、纳米流体通道、生物芯片等。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于微纳米级结构材料和器件的加工
，尤其涉及一种压印设备。本技术解决现有的压印设备在热压印大面积的被压印物时存在被压印物成型质量差的问题。本技术的压板由加压装置驱动，支撑板被弹性元件顶抵且限制在导柱的长度范围内移动，压板上固定有由压模与被压印物贴合形成的压印组件，只要使用加压装置，再配合弹性元件，即可让支撑板与压板实现靠近或分离，而压模与被压印物相抵实现压印。该压印设备结构简单、操作方便而且成型质量好，能够实现特征尺寸20nm到2000nm的图形转移，适于大量制备各种纳米电子器件、光学器件、存储器、纳米流体通道、生物芯片等。【专利说明】压印设备
本技术属于微纳米级结构材料和器件的加工
，尤其涉及一种压印设备。
技术介绍
纳米压印技术(Nanoimprint lithography,NIL)是一种可以制造微纳米级结构的并行技术，其思想是通过压模，将图形转移到相应的被压印物上，转移的媒介通常是一层很薄的聚合物膜，通过热压或者辐照等方法使其结构硬化从而保留下转移的图形，从而达到量产化的目的。相对于传统的光刻技术，纳米压印技术具有加工原理简单、分辨率高、生产效率高、成本低的优点。纳米压印的工艺过程包括:压模制备、压印过程、图形转移。依据不同的压印方法，纳米压印技术分为热压印、紫外压印和微接触印刷。然而，采用现有技术提供的压印设备进行热压印时，被压印物靠近中部受到的压力会大于靠近外缘受到的压力，压力分布不均匀而压模发生变形，使得被压印物由压模得到的图形成型质量差。特别在压制大面积的被压印物时，被压印物的成型质量会更不理想。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种压印设备，旨在解决现有的压印设备在热压印大面积的被压印物时存在被压印物成型质量差的问题。本技术是这样实现的，一种压印设备，其包括底座及与所述底座相对设置的顶板，所述压印设备还包括固定在所述顶板的下侧的导柱、滑动安装于所述导柱上的支撑板、压缩设置于所述顶板与所述支撑板之间的弹性元件、设置在所述底座上的加压装置及由所述加压装置驱动并与所述支撑板配合夹置压印组件的压板，所述支撑板限定在所述导柱的长度方向上滑动，所述压印组件包括压模及与该压模贴合的被压印物。进一步地，所述弹性元件套设在所述导柱上且该弹性元件的相对两端分别与所述顶板和所述支撑板相抵接。或者，所述顶板的下侧与所述支撑板的上侧均开设有凹槽，所述弹性元件的一端插接在所述顶板的所述凹槽上而该弹性元件的另一端插接在所述支撑板的所述凹槽上。进一步地，所述导柱的数量为若干个，若干所述导柱均匀分布在所述顶板上，所述弹性元件的数量为若干个，若干所述弹性元件均匀分布在所述顶板与所述支撑板之间。进一步地，所述加压装置为千斤顶，该千斤顶具有一输出端且该输出端与所述压板固定连接。进一步地，所述压印设备还包括安装在所述顶板上的且用于测量所述被压印物与所述压模相抵时的压印力的刻度尺且该刻度尺的零刻度与所述支撑板的一端面平齐。进一步地，所述压印设备还包括能对所述压印组件加热的加热装置，所述加热装置安装在所述压板上，或者所述加热装置安装在所述支撑板上，或者所述加热装置安装在所述压板上与所述支撑板上；所述压印设备还包括用于减少所述加热装置产生的热量传递到所述压板与所述支撑板的隔热装置，所述隔热装置设置在所述压板与所述压印组件之间及所述支撑板与所述压印组件之间。本技术相对于现有技术的技术效果是:压板由加压装置驱动，支撑板被弹性元件顶抵且限制在导柱的长度范围内移动，压板上固定有由压模与被压印物贴合形成的压印组件，只要使用加压装置，再配合压缩设置于顶板与支撑板之间的弹性元件，即可让支撑板与压板实现靠近或分离，而压模与被压印物相抵实现压印。通过改变弹性元件的数量，即可改变被压印物的压印力。通过改变支撑板和压板的面积，即可改变被压印物的压印面积。加压装置及弹性元件的配合，让热压印中被压印物靠近中部受到的压力与靠近外缘受到的压力相对接近，压力分布变均匀，压模保持原状，使得被压印物由压模得到的图形成型质量变好。在热压印大面积的被压印物时，被压印物的成型质量会得到改善。该压印设备结构简单、操作方便而且成型质量好，能够实现特征尺寸20nm到2000nm的图形转移，适于大量制备各种纳米电子器件、光学器件、存储器、纳米流体通道、生物芯片等。【专利附图】【附图说明】图1是本技术第一实施例提供的压印设备的正视图。图2是图1的压印设备的沿A-A线的剖视图。图3是本技术第二实施例提供的压印设备的正视图。图4是本技术实施例提供的压印设备中应用的被压印物与压模在贴合时的示意图。图5是本技术实施例提供的压印设备中应用的被压印物与压模在相抵时的示意图。图6是本技术实施例提供的压印设备中应用的被压印物与压模在分离时的示意图。图7是本技术第一实施例提供的压印设备的加压方法的步骤图。图8是本技术第二实施例提供的压印设备的加压方法的步骤图。图9是本技术第三实施例提供的压印设备的加压方法的步骤图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1、图2，本技术第一实施例提供的一种压印设备，其包括底座11、与底座11相对设置的顶板12及若干支撑柱13，且每一所述支撑柱13的相对两端分别与所述底座11和所述顶板12固定连接。在本实施例中，支撑柱13的数量为四，每一支撑柱13的一端部具有螺纹，另一端部也具有螺纹；支撑柱13的一端部与底座11采用螺纹连接，每一支撑柱13的另一端部穿于顶板12上，且由两个螺母14螺锁于该另一端部上的螺纹上，该两个螺母14位于顶板12的上下两侧，由此顶板12由两个螺母14锁紧于支撑柱13的另一端部。底座11、顶板12与支撑柱13组合形成框架，该框架结构紧凑，在力学上是封闭的，在安装其他零件后，该框架受力分布均匀，有利于压制成型质量的提高。所述压印设备还包括固定在所述顶板12的下侧的导柱15、滑动安装于所述导柱15上的支撑板16、压缩设置于所述顶板12与所述支撑板16之间的弹性元件19、设置在所述底座11上的加压装置17及由所述加压装置17驱动并与所述支撑板16配合夹置压印组件50的压板18，所述支撑板16限定在所述导柱15的长度方向上滑动。在本实施例中，导柱15的数量为四，导柱15的底端具有限定支撑板16只能在导柱15的长度范围内移动的限位部15a，而导柱15的顶端与顶板12螺纹连接。压板18和支撑板16采用不锈钢等高硬度材料，也可以替换为其它储热性能不一样的材料，压板18和支撑板16表面光滑。支撑板16与压板18均呈矩形，支撑板16的四个角分别开设有通孔16b，四个导柱15分别穿过四个通孔16b，使支撑板16限定在导柱15的长度范围内移动，该结构容易加工与装配。加压装置17放置在底座11的中心位置，压板18由加压装置17驱动，支撑板16被弹性元件19抵顶且限制在导柱15的长度范围内移动，只要使用加压装置17，再配合弹性元件19，即可让支撑板16与压板18实现靠近或分离。所述压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压印设备，其包括底座及与所述底座相对设置的顶板，其特征在于：所述压印设备还包括固定在所述顶板的下侧的导柱、滑动安装于所述导柱上的支撑板、压缩设置于所述顶板与所述支撑板之间的弹性元件、设置在所述底座上的加压装置及由所述加压装置驱动并与所述支撑板配合夹置压印组件的压板，所述支撑板限定在所述导柱的长度方向上滑动，所述压印组件包括压模及与该压模贴合的被压印物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林仕伟，蒋梦琳，张蕊蕊，潘能乾，廖建军，李晓静，张力，刘楷，袁丽，杨岳，李艳芳，彭德华，曾敏，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：海南;66