三层硅片键合对准夹具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种夹具，尤其是一种三层硅片键合对准夹具，属于微纳米加工的技术领域。按照本实用新型专利技术提供的技术方案，所述三层硅片键合对准夹具，包括能对待键合硅片进行支撑配合的夹具体以及设置于所述夹具体上若干均匀分布的真空吸附孔，在夹具体上还设置硅片间隔固定机构以及硅片压紧夹爪机构，所述硅片间隔固定机构、硅片压紧夹爪机构在夹具体上均呈均匀分布，硅片间隔固定机构位于两相邻的硅片压紧夹爪机构之间，且硅片间隔固定机构、硅片压紧夹爪机构与夹具体上的真空吸附孔呈一一对应；本实用新型专利技术结构紧凑，能同时对三层硅片进行对准夹持，从而实现三层硅片的一次完成键合，使用方便，安全可靠。

Three layer wafer bonding alignment fixture

The utility model relates to a clamp, in particular to a three-layer silicon wafer bonding alignment clamp, which belongs to the technical field of micro nano machining. According to the technical scheme provided by the utility model, the three-layer silicon wafer bonding alignment fixture includes a clamp capable of supporting and matching the bonded silicon wafer and a number of evenly distributed vacuum adsorption holes arranged on the clamp, and a silicon wafer interval fixing mechanism and a silicon wafer pressing claw mechanism, the silicon wafer interval fixing mechanism and the silicon wafer pressing claw machine The structure of the clamp is uniformly distributed, the silicon wafer spacing fixing mechanism is located between two adjacent silicon wafer pressing clamping mechanisms, and the silicon wafer spacing fixing mechanism, the silicon wafer pressing clamping mechanism and the vacuum adsorption hole on the clamp are one-to-one corresponding; the utility model has a compact structure, which can align and clamp three layers of silicon wafer at the same time, so as to achieve one-time bonding of three layers of silicon wafer Convenient, safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
三层硅片键合对准夹具
本技术涉及一种夹具，尤其是一种三层硅片键合对准夹具，属于微纳米加工的

技术介绍
在微纳米
，经常要用到三层硅硅键合。目前三层硅硅键合工艺通常会将三层键合分二次进行，这样第二次键合前需要将衬底重新进行清洗，同时第二次键合的良率较低。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种三层硅片键合对准夹具，其结构紧凑，能同时对三层硅片进行对准夹持，从而实现三层硅片的一次完成键合，使用方便，安全可靠。按照本技术提供的技术方案，所述三层硅片键合对准夹具，包括能对待键合硅片进行支撑配合的夹具体以及设置于所述夹具体上若干均匀分布的真空吸附孔，在夹具体上还设置硅片间隔固定机构以及硅片压紧夹爪机构，所述硅片间隔固定机构、硅片压紧夹爪机构在夹具体上均呈均匀分布，硅片间隔固定机构位于两相邻的硅片压紧夹爪机构之间，且硅片间隔固定机构、硅片压紧夹爪机构与夹具体上的真空吸附孔呈一一对应；所述硅片间隔固定机构包括用于间隔中间硅片与底层硅片的第一垫片间隔压紧机构以及用于间隔顶层硅片与中间硅片的第二垫片间隔压紧机构，底层硅片通过真空吸附孔内的吸附力固定在夹具体上，中间硅片通过第一垫片间隔压紧机构间隔，且通过第二垫片间隔压紧机构将中间硅片压紧固定在底层硅片的上方；顶层硅片位于中间硅片上且由第二垫片间隔压紧机构支撑，利用硅片压紧夹爪机构能将顶层硅片压紧固定在中间硅片上方，以使得底层硅片、中间硅片以及顶层硅片所组成的三层待键合硅片能在夹具体上保持稳定。所述第一垫片间隔压紧机构包括用于间隔底层硅片与中间硅片的第一垫片以及能驱动第一垫片运动的第一垫片推杆，第一垫片推杆在夹具体上能沿所述第一垫片推杆的长度方向滑动，第一垫片位于第一垫片推杆的头端，还包括用于控制第一垫片在夹具体上位置状态的第一垫片推杆运动控制机构，通过第一垫片推杆运动控制机构能控制第一垫片位于底层硅片与中间硅片之间的位置状态。所述第一垫片推杆运动控制机构包括与夹具体固定连接的第一垫片推杆挡块、能与所述第一垫片推杆适配连接的第一垫片推杆插销机构以及第一垫片推杆拉簧；在第一垫片推杆上设置第一垫片推杆插销导向孔，所述第一垫片推杆插销导向孔贯通第一垫片推杆且沿第一垫片推杆的长度方向分布；第一垫片推杆插销机构包括能与第一垫片推杆插销导向孔适配的第一垫片推杆插销体、设置于所述夹具体内的第一定位球体以及设置于夹具体内并能与第一定位球体适配的第一球体弹簧；第一垫片推杆插销体的第一端从第一垫片推杆挡块穿出，第一垫片推杆插销体的第二端穿过第一垫片推杆插销导向孔后能邻近第一定位球体；第一定位球体位于第一垫片推杆的下方，第一定位球体在第一球体弹簧作用下与第一垫片推杆接触时，通过第一定位球体能阻挡第一垫片推杆运动，通过第一垫片推杆插销体使得第一定位球体远离第一垫片推杆时，第一垫片推杆在第一垫片推杆拉簧作用下能带动第一垫片向靠近第一垫片推杆挡块的方向运动。所述第二垫片间隔压紧机构包括用于间隔顶层硅片与中间硅片的第二垫片、能控制第二垫片向上翘起状态的垫片翘起控制机构以及与所述垫片翘起控制机构连接的第二垫片推杆，第二垫片推杆在夹具体上能沿所述第二垫片推杆的长度方向运动，第二垫片推杆在夹具体上运动时，能通过垫片翘起控制机构带动第二垫片运动；还包括用于控制第二垫片推杆在夹具体上位置状态的第二垫片推杆运动控制机构，通过第二垫片推杆运动控制机构能控制第二垫片位于顶层硅片与中间硅片之间的位置状态。所述第二垫片推杆运动控制机构包括与夹具体固定连接的第二垫片推杆挡块、能与所述第二垫片推杆适配连接的第二垫片推杆插销机构以及第二垫片推杆拉簧；在第二垫片推杆上设置第二垫片推杆插销导向孔，所述第二垫片推杆插销导向孔贯通第二垫片推杆且沿第二垫片推杆的长度方向分布；第二垫片推杆插销机构包括能与第二垫片推杆插销导向孔适配的第二垫片推杆插销体、设置于所述夹具体内的第二定位球体以及设置于夹具体内并能与第二定位球体适配的第二球体弹簧；第二垫片推杆插销体的第一端从第二垫片推杆挡块穿出，第二垫片推杆插销体的第二端穿过第二垫片推杆插销导向孔后能邻近第二定位球体；第二定位球体位于第二垫片推杆的下方，第二定位球体在第二球体弹簧作用下与第二垫片推杆接触时，通过第二定位球体能阻挡第二垫片推杆运动，通过第二垫片推杆插销体使得第二定位球体远离第二垫片推杆时，第二垫片推杆在第二垫片推杆拉簧作用下能带动第二垫片向靠近第二垫片推杆挡块的方向运动。所述垫片翘起控制机构包括设置于第二垫片推杆头端内的弹片旋转固定块，所述弹片旋转固定块通过旋转固定块第一转轴与第二垫片推杆铰接，在旋转固定块第一转轴上还设置与第二垫片配合的扭簧，在弹片旋转固定块上设置旋转固定块第二转轴，在所述旋转固定块第二转轴上设置滚压把手，所述滚压把手位于第二垫片推杆的外侧；向下按压滚压把手时，通过弹片旋转固定块以及扭簧配合能使得第二垫片向上翘起。在夹具体内设置第二垫片推杆下滑板体，在第二垫片推杆的下表面设置能与所述第二垫片推杆下滑板体适配的第二垫片推杆上滑板体，第二垫片推杆通过第二垫片推杆上滑板体与第二垫片推杆下滑板体配合能在夹具体上滑动。所述硅片压紧夹爪机构包括能对顶层硅片进行压紧的硅片压爪以及用于控制硅片压爪对顶层硅片压紧状态的压爪状态控制机构；所述压爪状态控制机构包括能在夹具体上滑动的夹爪拉块以及与所述夹爪拉块适配连接的夹爪拉块拉簧，硅片压爪通过压爪连接头与夹爪拉块连接，通过夹爪拉块拉簧与夹爪拉块配合能使得硅片压爪能对顶层硅片进行压紧；夹爪拉块在夹具体上向远离相应真空吸附孔的方向运动时，能使得硅片压爪向上翘起。所述夹爪连接头通过拉块连接头转轴与夹爪拉块连接，硅片压爪通过压爪连接头转轴与夹爪连接头铰接，所述硅片压爪还通过定位块转轴与夹爪连接头下方的夹爪定位块铰接。在夹具体内设置夹爪拉块下滑板体，在夹爪拉块的下表面设置能与所述夹爪拉块下滑板体适配的夹爪拉块上滑板体，夹爪拉块通过夹爪拉块上滑板体与夹爪拉块下滑板体配合能在夹具体上沿所述夹爪拉块的长度方向滑动。本技术的优点：底层硅片通过真空吸附孔内的吸附力固定在夹具体上，中间硅片通过第一垫片间隔压紧机构间隔，且通过第二垫片间隔压紧机构将中间硅片压紧固定在底层硅片的上方；顶层硅片位于中间硅片上且由第二垫片间隔压紧机构支撑，利用硅片压紧夹爪机构能将顶层硅片压紧固定在中间硅片上方，以使得底层硅片、中间硅片以及顶层硅片所组成的三层待键合硅片能在夹具体上保持稳定；即能同时对三层硅片进行对准夹持，从而实现三层硅片的一次完成键合，使用方便，安全可靠。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术第二垫片间隔压紧机构的立体图。图3为本技术第二垫片间隔压紧机构的剖视图。图4为本技术第二垫片处于翘起状态的示意图。图5为本技术第二垫片推杆带动第二垫片向第二垫片推杆挡块运动后的示意图。图6为本技术第一垫片间隔压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三层硅片键合对准夹具，其特征是：包括能对待键合硅片进行支撑配合的夹具体（1）以及设置于所述夹具体（1）上若干均匀分布的真空吸附孔（2），在夹具体（1）上还设置硅片间隔固定机构以及硅片压紧夹爪机构（6），所述硅片间隔固定机构、硅片压紧夹爪机构（6）在夹具体（1）上均呈均匀分布，硅片间隔固定机构位于两相邻的硅片压紧夹爪机构（6）之间，且硅片间隔固定机构、硅片压紧夹爪机构（6）与夹具体（1）上的真空吸附孔（2）呈一一对应；/n所述硅片间隔固定机构包括用于间隔中间硅片与底层硅片的第一垫片间隔压紧机构（4）以及用于间隔顶层硅片与中间硅片的第二垫片间隔压紧机构（5），底层硅片通过真空吸附孔（2）内的吸附力固定在夹具体（1）上，中间硅片通过第一垫片间隔压紧机构（4）间隔，且通过第二垫片间隔压紧机构（5）将中间硅片压紧固定在底层硅片的上方；顶层硅片位于中间硅片上且由第二垫片间隔压紧机构（5）支撑，利用硅片压紧夹爪机构（6）能将顶层硅片压紧固定在中间硅片上方，以使得底层硅片、中间硅片以及顶层硅片所组成的三层待键合硅片能在夹具体（1）上保持稳定。/n

【技术特征摘要】
1.一种三层硅片键合对准夹具，其特征是：包括能对待键合硅片进行支撑配合的夹具体（1）以及设置于所述夹具体（1）上若干均匀分布的真空吸附孔（2），在夹具体（1）上还设置硅片间隔固定机构以及硅片压紧夹爪机构（6），所述硅片间隔固定机构、硅片压紧夹爪机构（6）在夹具体（1）上均呈均匀分布，硅片间隔固定机构位于两相邻的硅片压紧夹爪机构（6）之间，且硅片间隔固定机构、硅片压紧夹爪机构（6）与夹具体（1）上的真空吸附孔（2）呈一一对应；
所述硅片间隔固定机构包括用于间隔中间硅片与底层硅片的第一垫片间隔压紧机构（4）以及用于间隔顶层硅片与中间硅片的第二垫片间隔压紧机构（5），底层硅片通过真空吸附孔（2）内的吸附力固定在夹具体（1）上，中间硅片通过第一垫片间隔压紧机构（4）间隔，且通过第二垫片间隔压紧机构（5）将中间硅片压紧固定在底层硅片的上方；顶层硅片位于中间硅片上且由第二垫片间隔压紧机构（5）支撑，利用硅片压紧夹爪机构（6）能将顶层硅片压紧固定在中间硅片上方，以使得底层硅片、中间硅片以及顶层硅片所组成的三层待键合硅片能在夹具体（1）上保持稳定。


2.根据权利要求1所述的三层硅片键合对准夹具，其特征是：所述第一垫片间隔压紧机构（4）包括用于间隔底层硅片与中间硅片的第一垫片（34）以及能驱动第一垫片（34）运动的第一垫片推杆（29），第一垫片推杆（29）在夹具体（1）上能沿所述第一垫片推杆（29）的长度方向滑动，第一垫片（34）位于第一垫片推杆（29）的头端，
还包括用于控制第一垫片（34）在夹具体（1）上位置状态的第一垫片推杆运动控制机构，通过第一垫片推杆运动控制机构能控制第一垫片（34）位于底层硅片与中间硅片之间的位置状态。


3.根据权利要求2所述的三层硅片键合对准夹具，其特征是：所述第一垫片推杆运动控制机构包括与夹具体（1）固定连接的第一垫片推杆挡块（30）、能与所述第一垫片推杆（29）适配连接的第一垫片推杆插销机构以及第一垫片推杆拉簧（32）；在第一垫片推杆（29）上设置第一垫片推杆插销导向孔（56），所述第一垫片推杆插销导向孔（56）贯通第一垫片推杆（29）且沿第一垫片推杆（29）的长度方向分布；
第一垫片推杆插销机构包括能与第一垫片推杆插销导向孔（56）适配的第一垫片推杆插销体（28）、设置于所述夹具体（1）内的第一定位球体（36）以及设置于夹具体（1）内并能与第一定位球体（36）适配的第一球体弹簧（37）；第一垫片推杆插销体（28）的第一端从第一垫片推杆挡块（30）穿出，第一垫片推杆插销体（28）的第二端穿过第一垫片推杆插销导向孔（56）后能邻近第一定位球体（36）；
第一定位球体（36）位于第一垫片推杆（29）的下方，第一定位球体（36）在第一球体弹簧（37）作用下与第一垫片推杆（29）接触时，通过第一定位球体（36）能阻挡第一垫片推杆（29）运动，通过第一垫片推杆插销体（28）使得第一定位球体（36）远离第一垫片推杆（29）时，第一垫片推杆（29）在第一垫片推杆拉簧（32）作用下能带动第一垫片（34）向靠近第一垫片推杆挡块（30）的方向运动。


4.根据权利要求1所述的三层硅片键合对准夹具，其特征是：所述第二垫片间隔压紧机构（5）包括用于间隔顶层硅片与中间硅片的第二垫片（13）、能控制第二垫片（13）向上翘起状态的垫片翘起控制机构以及与所述垫片翘起控制机构连接的第二垫片推杆（9），第二垫片推杆（9）在夹具体（1）上能沿所述第二垫片推杆（9）的长度方向运动，第二垫片推杆（9）在夹具体（1）上运动时，能通过垫片翘起控制机构带动第二垫片（13）运动；
还包括用于控制第二垫片推杆（9）在夹具体（1）上位置状态的第二垫片推杆运动控制机构，通过第二垫片推杆运动控制机构能控制第二垫片（13）位于顶层硅片与中间硅片之间的位置状态。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云翔，冒薇，段仲伟，马冬月，许爱玲，李晓帅，
申请(专利权)人：苏州美图半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32