一種針對厚膠基片的無損夾持裝置的製作方法

2023-05-03 02:33:21

本發明涉及一種針對厚膠基片的無損夾持裝置。

背景技術：

SU-8膠廣泛的應用於微機械領域、RF MEMS領域、微光學、微機電、微控制等多個領域，但是其厚膠基片具有薄且脆、容易變形、無磁性等特性，常見的夾持方式有機械式夾具、氣缸夾具、液壓夾具、氣液夾具、磁力夾具、電動夾具等夾緊方式，但是這些夾緊方式容易造成厚膠基片受力不均，而引起厚膠膠膜變形，而且機械式夾具夾持力不易控制，可能對SU-8 厚膠基片造成損傷。

技術實現要素：

本發明針對上述問題，提供一種針對厚膠基片的無損夾持裝置。

為實現上述目的，本發明採用的技術方案為：

一種針對厚膠基片的無損夾持裝置，包括抽氣單元、吸盤單元，抽氣單元與吸盤單元連接，吸盤單元包括：設置有多個小孔的微孔板、真空吸盤底座，微孔板密封安裝在真空吸盤底座上。

根據所述的針對厚膠基片的無損夾持裝置，抽氣單元的真空泵通過氣管與真空吸盤底座的接頭連接。

根據所述的針對厚膠基片的無損夾持裝置，所述的微孔板與真空吸盤底座為螺栓連接，微孔板與真空吸盤底座之間設置密封圈。

根據所述的針對厚膠基片的無損夾持裝置，微孔板上還安裝定位蓋板。

根據所述的針對厚膠基片的無損夾持裝置，微孔板上面的小孔均勻分布，包括內孔和外孔兩部分，外孔比內孔直徑小，

根據所述的針對厚膠基片的無損夾持裝置，外孔直徑為1.0mm，深度為6mm,內孔直徑為1.5mm，深度為12mm，孔間距為2.5mmX2.5mm。

本發明根據厚膠基片的特點，提出了一種微細孔真空吸附無損夾持專用夾具，主要是利用空氣的負壓吸住零件，特別適合於吸附平薄板類微小型零件。

附圖說明

圖1本發明的結構示意圖。

圖2本發明的部分三維示意圖。

圖3微孔板優化後的孔繫結構。

附圖中：1、定位蓋板； 2、微孔板； 3、密封圈； 4、真空吸盤底座； 5、接頭； 6、工作檯； 7、真空泵； 8、氣管； 9、厚膠基片。

具體實施方式

一種針對厚膠基片的無損夾持裝置，包括定位蓋板1、微孔板2、真空吸盤底座4、密封圈3、接頭5、工作檯6、真空泵7。裝夾厚膠基片時，先把厚膠基片放在微孔板2上，然後打開真空泵4。利用空氣的負壓把厚膠基片緊緊的吸附在上面，由於微孔板2上的孔繫結構是通過ANSYS軟體分析優化後設計的多微細孔結構，所以不會造成厚膠基片受力不均而引起膠膜變形。

如圖1所示，真空吸盤底座4通過螺釘固定在工作檯6上，微孔板2通過螺釘固定在真空吸盤底座4上。定位蓋板1用於厚膠基片9的定位，通過螺釘固定在微孔板2上，微孔板2與定位蓋板1之間裝有O型密封圈3，接頭5旋緊固定在真空吸盤底座4上，真空泵7通過氣管8連接在接頭5上。

如圖1所示，裝夾厚膠基片9時，先把厚膠基片9放在微孔板2上，然後打開真空泵7。利用空氣的負壓把厚膠基片9緊緊的吸附在上面。當厚膠基片9加工完畢，關掉真空泵7，負壓消失，取下加工好的厚膠基片9。

ANSYS軟體分析過程如下。

參考常用真空吸附孔直徑大小、厚膠基片特點以及孔系加工成本，這裡只考慮四種方案。真空吸附夾具的外孔直徑分別為1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.5mm 四種方案，內孔直徑分別為1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm，孔間距分別為2.5mm、3mm、3.5mm、4mm。

分別對四種方案進行仿真應力應變分析，相關材料參數如下表所示。

物理參數表

通過對4 種方案的應力應變分析結果可以看出，4 個方案的應變都比較小，但是從4 個圖可以看出表面的應力分布情況，方案1 應力分布均勻，而方案2、3、4 的表面應力分布不均勻，並且應力值是方案1的約2 倍，因此方案1 較方案2、3、4 較好。因此真空吸附表面微細孔採用方案1 比較適合，即：外孔直徑為1.0mm, 內孔直徑為1.5mm, 微孔間距2.5mmX2.5mm。

同時，為了提高吸附板的剛度，吸附板厚度越大越好，但是當吸附板的厚度增大的同時，微細孔的深度變深，加工細孔難度加大，綜合考慮後，外孔直徑為1.0mm，深度為6mm,內孔直徑為1.5mm,深度為12mm，孔間距2.5mmX2.5mm（如圖3微孔板優化後的孔繫結構）為最優化的結構，不會造成厚膠基片受力不均而引起膠膜變形。

上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的構思和保護範圍進行限定，在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域中普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護範圍。