一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具及其加工装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具及其加工装配方法，夹具包括一对单面保护装置、底座和外容器，其中，每个单面保护装置上均装配一个待腐蚀样片，一对单面保护装置平行对称固定在底座上，单面保护装置与底座组装完成后放置于外容器内。本发明专利技术采用单面保护装置只允许样片单面暴露在腐蚀溶液中；在单面保护装置两处分别刻有刻度线，用以定时定量旋转刻度转盘的角度，于此同时，底座槽型孔中的磁珠旋转对溶液进行搅拌，两者同时作用以达到均匀溶液浓度，实现更好地对样片单面腐蚀的目的。

A kind of fixture which can protect one side of sample piece under wet etching and its processing and assembling method

The invention discloses a clamp and a processing and assembling method thereof, which can realize the single-sided protection of the sample piece under the wet corrosion. The clamp includes a pair of single-sided protection devices, a base and an outer container, wherein each single-sided protection device is equipped with a sample piece to be corroded, a pair of single-sided protection devices are fixed on the base in parallel and symmetrically, and the single-sided protection device and the base are placed on the outer container after assembly Inside the device. The invention adopts a single-sided protection device, which only allows one side of the sample to be exposed to the corrosion solution; two parts of the single-sided protection device are respectively engraved with scale lines to rotate the angle of the scale rotary table regularly and quantitatively, at the same time, the magnetic beads in the groove hole of the base rotate to stir the solution, and the two functions at the same time to achieve the purpose of uniform solution concentration and better single-sided corrosion of the sample.

【技术实现步骤摘要】
一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具及其加工装配方法
本专利技术涉及机械加工与工艺，特别涉及一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具及其加工装配方法。
技术介绍
目前很少有微机械化或集成化的器件是在没有进行一些湿法化学处理的情况下开发或制造的。湿法腐蚀是使用液态腐蚀剂系统化的有目的性的移除材料，在光刻掩膜涂覆后(一个曝光和显影过的光刻版)或者一个硬膜版(一个光刻过的抗腐蚀材料)后紧接该步腐蚀。湿法腐蚀是将整块样片浸泡在腐蚀溶液里，如果在不需要腐蚀的一面做了SiO2或者SiNx形状，就需要将其保护起来，以免被腐蚀液破坏。常见的保护措施有：1)在需要保护的一面涂胶2)进行金的磁控溅射，形成一层金的保护层。涂胶的成本低廉，但不耐强腐蚀，易脱落，在强酸、强碱溶液中起不到保护层的作用。用磁控溅射镀金的办法，可以很好地保护SiO2或者SiNx的形状，但成本高昂，在腐蚀工序完成之后，还需要将金层洗净，进一步增加成本和工艺复杂度。
技术实现思路
专利技术目的：为克服现有技术不足，降低加工成本，本专利技术提供了一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的可重复使用的夹具及其加工装配方法。技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具，包括一对单面保护装置、底座和外容器，其中，每个单面保护装置上均装配一个待腐蚀样片，一对单面保护装置平行对称固定在底座上，单面保护装置与底座组装完成后放置于外容器内。可选的，单面保护装置包括挂壁、刻度转盘和固定转盘，其中，通过固定转盘将待腐蚀样片固定在刻度转盘内，以此将待腐蚀样片需要腐蚀的一面暴露在外；将固定转盘、待腐蚀样片和刻度转盘固定在挂壁上，刻度转盘的一面与挂壁接触，且拨动刻度转盘时，刻度转盘绕其中心旋转，不施加力时，刻度转盘相对挂壁保持不动。可选的，刻度转盘与固定转盘接触的一侧面设有环形凹槽，另一侧面的中心轴上设有圆柱台阶，刻度转盘外周均匀分布有若干刻度齿轮，与固定转盘接触的一侧面上设有放置橡胶垫的第一圆形环槽；环形凹槽内侧壁上设有定位止口，用于卡合待腐蚀样品。可选的，刻度转盘上设有8个刻度齿轮，每个刻度齿轮上都设有与挂壁上的第二刻度线匹配的第一刻度线，用以准确地控制转动角度，每转动一个刻度齿轮的角度，相当于转动45度。可选的，固定转盘为环形结构，其与刻度转盘接触的一侧面上设有放置橡胶垫的第二圆形环槽，第二圆形环槽与刻度转盘上的第一圆形环槽是相互错开的，第一圆形环槽内放置环形橡胶垫时，橡胶垫与固定转盘上的弧形槽配合；第二圆形环槽内放置环形橡胶垫时，橡胶垫与样片的边缘直接接触；保证在旋紧刻度转盘和固定转盘之间的螺纹时，两个橡胶垫都挤压变形实现密封。可选的，挂壁为L型板，其上端设置有用于抓握的槽型孔，槽型孔下方设置有与刻度转盘上的刻度齿轮匹配的刻度线，刻度线下方设置有与刻度转盘上圆柱台阶匹配的圆形孔。可选的，底座为方形板，其上平行对称设置有一对L型卡槽，用于固定一对单面保护装置；底座中心开有槽型孔或者圆形孔，用于放置磁珠，磁珠与磁力搅拌机配套使用。可选的，外容器顶部开口，且设置有把手。本专利技术还提供了一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具的加工装配方法，包括以下步骤：(1)单面保护装置的制作：单面保护装置包括挂壁、刻度转盘、固定转盘三个部分，需分别制作再配套使用，选用聚四氟乙烯材料按照形状要求制作模具，经预成型、烧结、冷却三个步骤冷压烧结成型，在此基础上再进行二次加工形成成品；(2)底座的加工：选用聚四氟乙烯材料按照形状要求制作模具，经预成型、烧结、冷却三个步骤冷压烧结成型，在此基础上再进行二次加工形成成品；(3)外容器的加工：选用聚四氟乙烯材料按照形状要求制作模具，经预成型、烧结、冷却三个步骤冷压烧结成型，在此基础上再进行二次加工形成成品；(4)固定和装配：刻度转盘内的环形凹槽内侧壁上设有定位止口，样片上也有对应的止口，将样片按照止口位置放置在环形凹槽内，旋紧带有橡胶垫的刻度转盘和固定转盘，并将其通过聚氟乙烯螺母固定在挂壁上；将步骤(1)中一对单面保护装置组装完成之后，然后将步骤(1)中的挂壁部分分别从侧面推入步骤(2)底座的L型中，边缘保持对齐，再将上述整体通过手持挂壁的槽型孔放置到步骤(3)中的外容器内。有益效果：与现有技术相比，本专利技术除了能实现单面腐蚀的效果外，还兼有磁珠搅拌腐蚀溶液、精确传动刻度转盘角度、保持样片垂直地面放置的功能，可进一步提高腐蚀的均匀性，让腐蚀效果更好。与此同时，使用方便，装置清洗之后可重复使用，大大降低了加工复杂度和加工成本。附图说明图1为本专利技术部分剖切结构示意图；图2为本专利技术的纵剖正视图；图3为单面保护装置的爆炸视图；图4为刻度转盘的正视图；图5为刻度转盘的斜视图；图6为固定转盘的正视图；图7为挂壁的正视图；图8为底座的轴视图；图9为外容器的轴视图；图中：1为单面保护装置，2为底座，3为外容器，11为挂壁，12为刻度转盘，13为固定转盘，14为样片，31为刻度齿轮，32为第一圆形环槽，33为放置样片的位置，331为定位止口，41为第二圆形环槽，42为弧形槽，51为第一槽型孔，52为刻度线，61为L型卡槽，62为第二槽型孔。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对各设施位置进行调整，这些调整也应视为本专利技术的保护范围。实施例1：如图1至图9所示，一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具及其加工装配方法，包括一对单面保护装置1、底座2和外容器3，其中，一对单面保护装置对称固定在底座2中，两者组装完成后放置于外容器3内。如图2至图6所示，单面保护装置1包括挂壁11、刻度转盘12、固定转盘13，其中样片14放在刻度转盘12之中，刻度转盘12内设有定位止口331，于此相对的样片也有定位止口，样片一面贴合放置于33中，定位止口重合，保证样片不会旋转；然后旋转固定转盘13，通过固定转盘上橡胶垫的挤压，将样片固定在刻度转盘12内，因此将样片需要腐蚀的一面暴露在外；最后将该整体通过聚四氟乙烯螺母固定在挂壁上。刻度转盘12上圆柱台阶的直径略小于挂壁11上的孔径，可以保证拨动刻度转盘12上的刻度齿轮31时，可以旋转刻度转盘12，不施加力时，刻度转盘12相对挂壁保持不动。每个单面保护装置上均固定一个样片，因此该夹具能同时装配两个样片。如图4和5所示，刻度转盘12上设有8个刻度齿轮31，每个刻度齿轮31上都设有刻度线，同时，挂壁上也设有一条刻度线52，保证可以达到较为准确地控制转动角度，即每转动一个刻度齿轮的角度，相当于转动45度。如图4和5所示，刻度转盘12上设有第一圆形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具，其特征在于：包括一对单面保护装置(1)、底座(2)和外容器(3)，其中，每个单面保护装置上均装配一个待腐蚀样片，一对单面保护装置平行对称固定在底座上，单面保护装置与底座组装完成后放置于外容器内。/n

【技术特征摘要】
1.一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具，其特征在于：包括一对单面保护装置(1)、底座(2)和外容器(3)，其中，每个单面保护装置上均装配一个待腐蚀样片，一对单面保护装置平行对称固定在底座上，单面保护装置与底座组装完成后放置于外容器内。


2.根据权利要求1所述的一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具，其特征在于：单面保护装置包括挂壁(11)、刻度转盘(12)和固定转盘(13)，其中，通过固定转盘将待腐蚀样片固定在刻度转盘内，以此将待腐蚀样片需要腐蚀的一面暴露在外；将固定转盘、待腐蚀样片和刻度转盘固定在挂壁上，刻度转盘的一面与挂壁接触，且拨动刻度转盘时，刻度转盘绕其中心旋转，不施加力时，刻度转盘相对挂壁保持不动。


3.根据权利要求2所述的一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具，其特征在于：刻度转盘与固定转盘接触的一侧面设有环形凹槽，另一侧面的中心轴上设有圆柱台阶，刻度转盘外周均匀分布有若干刻度齿轮(31)，与固定转盘接触的一侧面上设有放置橡胶垫的第一圆形环槽(32)；环形凹槽内侧壁上设有定位止口(331)，用于卡合待腐蚀样品。


4.根据权利要求3所述的一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具，其特征在于：刻度转盘上设有8个刻度齿轮，每个刻度齿轮上都设有与挂壁上的第二刻度线匹配的第一刻度线，用以准确地控制转动角度，每转动一个刻度齿轮的角度，相当于转动45度。


5.根据权利要求2所述的一种可在湿法腐蚀下实现样片单面保护的夹具，其特征在于：固定转盘为环形结构，其与刻度转盘接触的一侧面上设有放置橡胶垫的第二圆形环槽(41)，第二圆形环槽与刻度转盘上的第一圆形环槽是相互错开的，第一圆形环槽内放置环形橡胶垫时，橡胶垫与固定转盘上的弧形槽(42)配合；第二圆形环槽内放置环形橡胶垫时，橡胶垫与样片的边缘直接接触；保证在旋紧刻度转盘和固定转盘之间的螺纹时，两个橡胶垫都挤压变形实现密封。

【专利技术属性】
技术研发人员：夏敦柱，王浩，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32