[发明专利]微夹持器制备工艺

说明书

本发明涉及微夹持器制备工艺，所述制备工艺包括：以SOI片为基材刻蚀制备平面微夹持结构；制备竖直微压指结构；将平面微夹持结构与PCB板点胶固定，并进行引线键合；将平面微夹持结构的第一基体置于显微镜载物台上；在第一基体的装配槽中点胶；夹取竖直微压指结构，并将第二基体下方的装配插脚放置至装配槽中；调节三维探针平台，使探针与竖直微压指结构的第二基体接触，微调探针，通过装配槽的两侧面和第一基体上表面三个面对平面微夹持结构及竖直微压指结构进行定位，并观察压指和夹指的相对位置，确认装配位置准确；在第二基体周围点胶并烘烤凝固。本发明制备方法简单，实现了三指式微夹持器的微装配。

技术领域

本发明涉及制造MEMS工艺技术领域，特别是涉及一种微夹持器制备工艺。

背景技术

随着生物医学工程和微机电系统(MEMS)的迅猛发展，微操作对象的尺度不断减小。在医学、生物学、自适应光学，特别是动植物基因工程、农产品改良育种等领域，需要对单一游离细胞进行抓取搬运和释放操作，同时需要向细胞内注入或抽离细胞组织。这些处理过程都离不开高精度的微操作系统以及微尺度下的作业工具。在MEMS领域，对微纳米尺度下的零件进行加工、调整，对多个微小零件的装配作业等工作都需要微操作和微装配系统的参与。

微夹持器作为微操作系统中的末端执行器，需要直接对微装配或微操作对象进行夹持搬运和释放操作，对微操作过程的实施起着至关重要的作用。微夹持器作为微操作系统和微操作对象之间的重要纽带，其操作的成功率或稳定性直接影响着微操作系统的优劣。因此，在MEMS领域，开发性能稳定有效，适用于相关微操作系统的微夹持器是实现MEMS技术产业化的重要步骤。在显微生物医学研究和微纳米材料特性等科学研究领域，开发与微操作尺寸相适应，具有优良夹持效果的微夹持器，可以极大的促进这些领域的发展。MEMS工艺中一般由硅材料制成微夹持器，对硅材料的掺杂处理可以实现其电阻率的大范围可调，另外其机械性能同样优良，可以直接作为结构材料，并拥有良好的应用前景。

现有技术中微夹持器封装工艺较为繁琐，且装配难度大，大大增加了工艺成本。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种微夹持器制备工艺。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微夹持器制备工艺。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种微夹持器制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括：

以SOI片为基材刻蚀制备平面微夹持结构，所述平面微夹持结构包括第一基体、固定于第一基体侧部的驱动臂、固定于驱动臂端部的扩展臂、及固定于扩展臂末端的夹指，第一基体上设有若干装配槽；

制备竖直微压指结构，所述竖直微压指结构包括第二基体、固定于第二基体侧部的柔性梁、及固定于柔性梁端部的压指，第二基体下方设有若干装配插脚；

将平面微夹持结构与PCB板点胶固定，并进行引线键合；

将平面微夹持结构的第一基体置于显微镜载物台上；

在第一基体的装配槽中点胶；

夹取竖直微压指结构，并将第二基体下方的装配插脚放置至装配槽中；

调节三维探针平台，使探针与竖直微压指结构的第二基体接触，微调探针，通过装配槽的两侧面和第一基体上表面三个面对平面微夹持结构及竖直微压指结构进行定位，并观察压指和夹指的相对位置，确认装配位置准确；

在第二基体周围点胶并烘烤凝固。

优选地，“以SOI片为基材刻蚀制备平面微夹持结构”具体为：

提供SOI片，SOI片包括Si基体层、SiO2层及Si结构层；