[发明专利]一种键合设备及键合方法

说明书

本发明提供一种键合设备和键合方法，涉及键合设备技术领域，键合设备包括：供给片传输系统、键合片传输系统、键合系统和表面活化系统；供给片传输系统用于向键合系统内传输供给片，键合片传输系统用于向键合系统内传输键合片；表面活化系统通过高能光源对供给片和键合片的待键合面进行表面活化处理；键合系统用于将经过活化的键合片键合于经过活化的供给片上并形成半成品片或成品片；表面活化系统还能够通过高能光源对半成品片的待键合面进行活化，键合系统还用于将经过活化的键合片键合于经过活化的半成品片上。本发明提供的方案适用于需多层键合完成的复合材料，制备周期短、效率高且便于对热膨胀系数差异较大的材料进行键合。

技术领域

本发明涉及键合设备技术领域，特别是涉及一种键合设备及键合方法。

背景技术

复合材料键合在激光谐振腔、激光放大器、波导激光、高能激光、激光雷达、微电子制造、微机电系统封装、多功能芯片集成等领域具有广泛应用。复合材料键合的过程是经过抛光的基质，在使用粘结剂或不使用粘结剂的情况下键合在一起，以形成可用的键合器件。随着键合器件的广泛应用，复合材料键合装备及其键合方法必须高效、精准、稳定、可靠地完成键合操作。

现有的一种传统热键合方法，对于热膨胀系数差异较大的材料进行键合时，传统的热键合方法已经不再适用，且传统热键合设备需要采用高温条件如1200℃与退火条件，制备过程复杂、制备周期长。

发明内容

本发明的目的是提供一种键合设备及键合方法，以解决上述现有技术存在的问题，对于需多层键合完成的复合材料制备周期短、效率高且便于对热膨胀系数差异较大的材料进行键合。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种键合设备，包括：供给片传输系统、键合片传输系统、键合系统和表面活化系统；所述供给片传输系统用于向所述键合系统内传输供给片，所述键合片传输系统用于向所述键合系统内传输键合片；所述表面活化系统通过高能光源对所述供给片和所述键合片的待键合面进行表面活化处理；所述键合系统用于将经过活化的所述键合片键合于经过活化的所述供给片上并形成半成品片或成品片；

所述表面活化系统还能够通过高能光源对所述半成品片的待键合面进行活化，所述键合系统还用于将经过活化的所述键合片键合于经过活化的所述半成品片上。

优选的，所述键合系统包括供给片键合工位、键合片键合工位和升降驱动装置，所述供给片传输系统用于向所述供给片键合工位传输所述供给片，所述键合片传输系统用于向所述键合片键合工位传输所述键合片，所述键合片键合工位位于所述供给片键合工位的正下方，所述升降驱动装置能够驱动所述键合片键合工位上升至所述键合片压紧于所述供给片的待键合面上；

所述表面活化系统包括两个所述高能光源，一个所述高能光源用于对所述键合片的待键合面进行活化处理，另一个所述高能光源用于对所述供给片和所述半成品片的待键合面进行活化处理。

优选的，还包括位置检测系统和位置调节系统，所述位置检测系统用于检测位于所述供给片键合工位上的所述供给片和位于所述键合片键合工位上的所述键合片的位置，所述位置调节系统根据所述位置检测系统所检测到的位置信息来调节所述供给片键合工位和所述键合片键合工位的位置至所述键合片和所述供给片上下相对。

优选的，所述供给片传输系统和所述键合片传输系统分别位于所述键合系统相对的两侧；

所述供给片传输系统包括供给片进样杆、供给片支架、供给片承载架、供给片进样杆驱动装置和供给片承载架驱动装置，所述供给片承载架上设置有多个供给片拾取工位，多个所述供给片拾取工位沿高度方向依次排列设置，各所述供给片拾取工位处均设置有一个供给片固定件，所述供给片固定件利用磁力吸附住所述供给片支架的顶部，所述供给片支架的底部用于固定设置所述供给片，所述供给片键合工位与一个所述供给片拾取工位平行；