專利名稱：硅杯腐蝕夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種腐蝕夾具，尤其是一種硅杯腐蝕夾具，具體地說用于MEMS器 件制造中濕法腐蝕的硅杯腐蝕夾具。
背景技術(shù)：
MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)的主要加工方式還是以體微加工為 主，其中涉及到硅杯的深槽腐蝕。所述硅杯的深槽腐蝕采用的溶液一般是Κ0Η，由于KOH具 有極強的腐蝕性，故傳統(tǒng)的膠很難對硅基板的保護面做到保護。目前的腐蝕保護方法有1、 利用PROTEX和I3RIMER膠保護，但是PROTEX和I3RIMER膠價格較貴，單片成本在130元左右 且圓片邊緣保護不理想，腐蝕完去膠比較困難且不能完全去除干凈；2、傳統(tǒng)夾具保護，傳統(tǒng) 夾具只能將反應(yīng)溶液置于夾具中，其反應(yīng)速率較慢且溫度不均勻，表面反應(yīng)物不能排出而 黏附于表面。另外，有些夾具容易使圓片破碎，因為腔體內(nèi)氣體在高溫下膨脹，腔體壓力升
ι 01*105 P
高沖碎圓片。根據(jù)熱力學(xué)原理P1/T1 = Ρ2/Τ2，得到1Uu作業(yè)溫度為90度)，
得到圓片表面壓強P = I. 313*105帕；即腔體壓力升高31. 3千帕。根據(jù)膜過載能力計算
Ρ = 2>ζ-ν^Υ (其中，σ _ = 686*106為最大應(yīng)力，ν = 0. 27為泊松比，h為膜厚度，1為
膜長度(這里為125mm)，ρ為過載壓力(這里為3. 13*104帕))帶入數(shù)據(jù)計算，得膜厚度為 h = 441 μ m。一般5寸圓片厚度為h = 400 μ m，能夠明顯看出，使用傳統(tǒng)夾具后，圓片容易 破碎。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種硅杯腐蝕夾具，其結(jié) 構(gòu)簡單，成本低廉，保護效果好，安全可靠。按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述硅杯腐蝕夾具，包括安裝塊，所述安裝塊的 中心區(qū)設(shè)有腐蝕孔，安裝塊的一端凸設(shè)有定位塊，所述定位塊與安裝塊間形成臺階；所述安 裝塊對應(yīng)于設(shè)置定位塊的端部設(shè)有壓板，所述壓板上設(shè)有頂板，所述頂板上設(shè)有壓片，所述 壓片與定位塊相緊固連接；頂板與壓板相緊固連接。所述定位塊上設(shè)有安裝孔；所述壓片利用壓片緊固螺栓與定位塊相緊固連接；所 述壓片緊固螺栓穿過壓片后嵌置在安裝孔內(nèi)。所述頂板的中心區(qū)凸設(shè)有固定塊，所述固定 塊上設(shè)有壓板緊固螺栓，所述頂板與壓板利用壓板緊固螺栓相緊固連接。所述壓板緊固螺 栓對應(yīng)于與連接塊相接觸的端部設(shè)有第一密封圈。所述頂板的兩端均設(shè)有第一連接塊。所 述第一定位塊對應(yīng)于安裝塊相接觸端部設(shè)有第二密封圈。所述壓板的端部凸設(shè)有第二連接 塊。所述第二連接塊上設(shè)有第三密封圈。所述安裝塊與壓板間設(shè)有圓片；所述圓片對應(yīng)于 與安裝塊相接觸的表面設(shè)有第四密封圈。所述安裝塊與圓片相對應(yīng)的內(nèi)壁設(shè)置密封槽；所 述第四密封圈嵌置在密封槽內(nèi)。[0006]本實用新型的優(yōu)點通過頂板、壓板及壓片與安裝塊的對應(yīng)配合，將圓片放置在安 裝塊與壓板間，圓片端部邊緣設(shè)置密封圈，能夠?qū)A片邊緣進行有效保護。壓板上設(shè)有第二 連接塊，使壓板與圓片的接觸面積減小，形成軟解觸，避免圓片的損傷。結(jié)構(gòu)簡單，保護成本 低，保護效果好，安全可靠。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)的爆炸示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示本實用新型包括安裝塊1、密封槽2、腐蝕孔3、腐蝕腔體4、安裝孔5、 壓板6、頂板7、固定塊8、第一密封圈9、壓板緊固螺栓10、壓片緊固螺栓11、壓片12、第一連 接塊13、第二密封圈14、第二連接塊15、第三密封圈16、圓片17、第四密封圈18及定位塊 19。如圖1所示所述安裝塊1的一端凸設(shè)有定位塊19，所述定位塊19與安裝孔1間 形成臺階。安裝塊ι對應(yīng)于設(shè)置定位塊19的另一端設(shè)有腐蝕孔3，所述腐蝕孔3位于安裝 塊1的中心區(qū)；定位塊19與安裝塊1間形成腐蝕腔體4，所述腐蝕腔體4與腐蝕孔3相連 通。所述安裝塊1上設(shè)有密封槽2，所述密封槽2允許密封圈嵌置。所述安裝塊1對應(yīng)于設(shè) 置定位塊19的一側(cè)設(shè)有壓板6，所述壓板6的端部凸設(shè)有第二連接塊15。壓板6對應(yīng)于設(shè) 置第二連接塊15的另一側(cè)設(shè)有頂板7 ；頂板7的中心區(qū)凸設(shè)有固定塊8，所述固定塊8上設(shè) 有壓板緊固螺栓10 ；壓板6與頂板7利用壓板緊固螺栓10相緊固連接。壓板緊固螺栓10 對應(yīng)于與固定塊8相接觸的端部設(shè)有第一密封圈9，所述第一密封圈9為圓形密封圈。所述頂板7對應(yīng)于設(shè)置壓板6的另一側(cè)設(shè)有壓片12，所述壓片12利用壓片緊固螺 栓11與定位塊19相緊固連接。定位塊19上設(shè)有安裝孔5，壓片緊固螺栓11穿過壓片12 后嵌置在安裝孔5內(nèi)，將壓片12與定位塊19相緊固連接。頂板7的端部設(shè)有凸設(shè)有第一 連接塊13，能夠減少壓板6與頂板7間的有效接觸面積。當(dāng)壓片12利用壓片緊固螺栓11 與定位塊19相固定后，頂板7對應(yīng)于設(shè)置第一連接塊13的端部與安裝塊1的端部相接觸； 所述第一連接塊13與安裝塊1間設(shè)有第二密封圈14，所述第二密封圈14為圓形密封圈。如圖1所示使用時，圓片17放置在壓板6對應(yīng)于設(shè)置第二連接塊15的端部；第 二連接塊15與圓片17相接觸；且圓片17與第二連接塊15間設(shè)有第三密封圈16 ；第三密 封圈16為矩形密封圈。由于第二連接塊15凸設(shè)有壓板6的端部，與壓板6間形成臺階，因 此壓板6通過第二連接塊15與圓片17相接觸，有效減少與圓片17的接觸面積，避免了圓 片17加工時的損傷。圓片17對應(yīng)于與壓板6相接觸的另一端位于腐蝕腔體4內(nèi)，圓片17 與安裝塊1相接觸的表面設(shè)有第四密封圈18，所述第四密封圈18嵌置在密封槽2內(nèi)；第四 密封圈18位于圓片17的邊緣，能夠?qū)A片17的邊緣進行有效保護。圓片17與安裝塊1、 壓板6安裝后，利用壓片12將頂板7、壓板6與安裝塊1相固定，從而將圓片17能夠與安 裝塊1及壓板6相緊密接觸。所述安裝塊1上的腐蝕孔3與圓片17的表面相連通。當(dāng)將 整個夾具放置在腐蝕液內(nèi)時，腐蝕液從腐蝕孔3進入腐蝕腔體4內(nèi)，能夠?qū)A片17對應(yīng)的 表面腐蝕，得到需要的硅杯結(jié)構(gòu)。由于圓片17的邊緣利用第四密封圈18進行密封，因此，圓片17的邊緣能夠保持完整。腐蝕腔體4內(nèi)通入氮氣，氣體通過泄壓裝置形成穩(wěn)定腔體壓 力。由于腐蝕溫度高，腐蝕腔體4中氣體膨脹，與外界壓差通過熱力學(xué)計算達30Kpa左右， 易將圓片17沖碎，故通入2Kpa左右的氮氣以達到瀉壓及預(yù)防腐蝕液滲入，更好的保護圓片 17，最大限度保證腐蝕面的精確、均勻、干凈、完整。 本實用新型通過頂板7、壓板6及壓片12與安裝塊1的對應(yīng)配合，將圓片17放置 在安裝塊1與壓板6間，圓片17端部邊緣設(shè)置密封圈，能夠?qū)A片17邊緣進行有效保護。 壓板6上設(shè)有第二連接塊，使壓板6與圓片17的接觸面積減小，形成軟解觸，避免圓片17 的損傷。結(jié)構(gòu)簡單，保護成本低，保護效果好，安全可靠。
權(quán)利要求1.一種硅杯腐蝕夾具，包括安裝塊(1)，所述安裝塊(1)的中心區(qū)設(shè)有腐蝕孔(3)，安裝 塊(1)的一端凸設(shè)有定位塊(19)，所述定位塊(19)與安裝塊(1)間形成臺階；其特征是所 述安裝塊(1)對應(yīng)于設(shè)置定位塊(19)的端部設(shè)有壓板(6)，所述壓板(6)上設(shè)有頂板(7)， 所述頂板⑵上設(shè)有壓片(12)，所述壓片(12)與定位塊(19)相緊固連接；頂板(7)與壓 板(6)利用壓板緊固螺栓(10)相緊固連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅杯腐蝕夾具，其特征是所述定位塊(19)上設(shè)有安裝孔 (5)；壓片緊固螺栓(11)穿過壓片(12)后嵌置在安裝孔(5)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅杯腐蝕夾具，其特征是所述頂板(7)的中心區(qū)凸設(shè)有固 定塊⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅杯腐蝕夾具，其特征是所述壓板緊固螺栓(10)對應(yīng)于與 連接塊(8)相接觸的端部設(shè)有第一密封圈(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅杯腐蝕夾具，其特征是所述頂板(7)的兩端均設(shè)有第一 連接塊(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅杯腐蝕夾具，其特征是所述壓板(6)的端部凸設(shè)有第二 連接塊(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅杯腐蝕夾具，其特征是所述第二連接塊(1 上設(shè)有第三 密封圈(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅杯腐蝕夾具，其特征是所述安裝塊(1)與壓板(6)間設(shè) 有圓片(17)；所述圓片(17)對應(yīng)于與安裝塊⑴相接觸的表面設(shè)有第四密封圈(18)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅杯腐蝕夾具，其特征是所述安裝塊(1)與圓片(17)相對 應(yīng)的內(nèi)壁設(shè)置密封槽⑵；第四密封圈(18)嵌置在密封槽(2)內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種硅杯腐蝕夾具，其包括安裝塊，所述安裝塊的中心區(qū)設(shè)有腐蝕孔，安裝塊的一端凸設(shè)有定位塊，所述定位塊與安裝塊間形成臺階；所述安裝塊對應(yīng)于設(shè)置定位塊的端部設(shè)有壓板，所述壓板上設(shè)有頂板，所述頂板上設(shè)有壓片，所述壓片與定位塊相緊固連接；頂板與壓板相緊固連接。本實用新型通過頂板、壓板及壓片與安裝塊的對應(yīng)配合，將圓片放置在安裝塊與壓板間，圓片端部邊緣設(shè)置密封圈，能夠?qū)A片邊緣進行有效保護。壓板上設(shè)有第二連接塊，使壓板與圓片的接觸面積減小，形成軟解觸，避免圓片的損傷。結(jié)構(gòu)簡單，保護成本低，保護效果好，安全可靠。
文檔編號C23F1/08GK201857427SQ20102026432
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者沈紹群, 郁培軍 申請人:無錫華潤華晶微電子有限公司