一种贴合固化设备的制作方法

1.本技术属于贴合技术领域，更具体地说，是涉及一种贴合固化设备。


背景技术：

2.生物芯片是指通过微电子、微加工技术在平方厘米大小的固相介质表面构建的微型分析系统，以实现对组织细胞中dna、蛋白质及其他生物组分的快速、高效及敏感的处理与分析。在进行生物芯片组装时，需要通过贴合设备将芯片上板和芯片下板相互贴合在一起。为了保证芯片上板和芯片下板的贴合强度，还会在芯片上板和芯片下板的一周边缘之间涂覆无影胶，并通过固化装置对无影胶进行固化。目前，固化装置一般是设于贴合设备的贴合腔中，并从侧面对固化装置固化面积小，固化面积小，固化效果差。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种贴合固化设备，以解决现有技术中存在的固化装置固化面积小及固化效果差的技术问题。
4.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种贴合固化设备，包括上贴合座、上台板、下台板及固化装置；所述上贴合座上形成有窗口，所述上台板为石英板，所述上台板贴在所述窗口的下端面上，所述上台板上用于安装芯片上板，所述下台板上用于安装芯片下板；所述固化装置活动设于所述上贴合座上，所述固化装置具有避让位置和固化位置，当所述固化装置处于避让位置时，所述固化装置退出所述窗口以外；当所述固化装置处于固化位置时，所述固化装置封盖于所述窗口的上端面并发出紫外线以固化所述芯片上板和所述芯片下板之间的无影胶。
5.在一种可能的设计中，所述贴合固化设备还包括第一驱动机构，所述固化装置与所述第一驱动机构的输出端连接，所述第一驱动机构用于驱动所述固化装置在所述上贴合座上往复移动以在所述避让位置与所述固化位置之间相互切换。
6.在一种可能的设计中，所述上贴合座上设有至少两个所述固化装置，各所述固化装置能够共同封盖于所述窗口的上端面以固化所述无影胶。
7.在一种可能的设计中，处于固化位置时，各所述固化装置的中心线设置为与所述芯片上板的中心线重合。
8.在一种可能的设计中，各所述固化装置相面对的一侧分别形成有缺口。
9.在一种可能的设计中，所述上贴合座上形成有与所述窗口连通的滑槽，所述固化装置在所述滑槽中滑动至所述窗口的上端面或者从所述窗口的上端面滑动至所述滑槽中。
10.在一种可能的设计中，所述上台板上设有用于遮挡所述芯片上板及所述芯片下板位于所述无影胶以内的区域的遮光层。
11.在一种可能的设计中，所述贴合固化设备还包括中空的连接杆，所述上台板上形成有通孔，所述连接杆通过所述通孔贯穿所述上台板设置；所述连接杆的一端用于连接第一负压装置，所述连接杆的另一端用于吸附所述芯片上板，所述连接杆能够带动所述芯片
上板上升，直至所述芯片上板被所述上台板吸附。
12.在一种可能的设计中，所述上台板上形成有第一通道，所述上台板上贴设有连接块，所述连接块上形成有第二通道；所述第二通道的一端与所述第一通道的一端连通，所述第二通道的另一端用于连接第二负压装置，所述第一通道的另一端用于吸附所述芯片上板。
13.在一种可能的设计中，所述贴合固化设备还包括图像采集装置及调节装置；所述图像采集装置设于所述上贴合座的上方并用于通过所述窗口采集所述芯片下板的图像信息；所述调节装置与所述下台板连接，所述调节装置用于根据所述图像采集装置采集到的图像信息对所述下台板的位置进行调整。
14.本技术提供的贴合固化设备的有益效果在于：本技术实施例中提供的贴合固化设备，通过将固化装置活动设置在上贴合座的上侧，使得固化装置不会占用上贴合座下方的空间，且不用担心固化装置与其他的结构产生干涉，因此可以将固化装置的出光面设置的更大，并通过窗口向芯片上板和芯片下板垂直照射紫外线，从而不仅可以使得紫外线能够全面照射芯片上板和芯片下板，保证固化均匀，固化效果好，且使得光线能够垂直照射芯片上板和芯片下板，保证了光线强度和光线利用率，从而可以减少光线损耗。此外，该固化装置的活动设置，使得固化装置可以在芯片上板和芯片下板贴合之前，避让芯片上板和芯片下板的安装及对位结构，保证芯片上板和芯片下板贴合的各工序顺利进行，且互补干涉。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例中提供的贴合固化设备的立体示意图；
17.图2为图1中上贴合座、上台板、固化机构及取料机构的结构示意图；
18.图3为图2中沿两根连接杆的中心线的剖面示意图；
19.图4为图3中a局部的放大示意图；
20.图5为图1中上贴合座的结构示意图；
21.图6为本技术中芯片上板、无影胶及遮光层的俯视示意图。
22.其中，图中各附图标记：
23.100、上贴合座；110、窗口；120、滑槽；200、上台板；210、通孔；220、第一通道；230、遮光层；300、下台板；400、固化机构；410、固化装置；411、缺口；420、第一驱动机构；430、滑轨；440、滑块；500、取料机构；510、连接杆；520、第二驱动机构；521、直线气缸；522、安装板；523、导向杆；600、连接块；610、第二通道；700、图像采集装置；800、第三驱动机构；1000、芯片上板；2000、芯片下板；3000、无影胶。
具体实施方式
24.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本技术，并不用于限定本技术。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
26.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.请参阅图1至图4，现对本技术实施例中提供的贴合固化设备进行说明。该贴合固化设备用于将生物芯片的芯片上板1000及芯片下板2000贴合在一起，并进行无影胶3000固化。可以理解地，在本技术的其他实施例中，上述贴合固化设备也可以用于将其他的两个待贴合件贴合在一起，例如将两块玻璃片贴合在一起，将玻璃片和膜片贴合在一起，此处不做唯一限定。
29.请参阅图1至图4，贴合固化设备包括上贴合座100、上台板200、下台板300及固化装置410；上贴合座100上形成有窗口110，上台板200为石英板，上台板200贴在窗口110的下端面上，上台板200上用于芯片上板1000，下台板300上用于芯片下板2000；固化装置410活动设于上贴合座100上；固化装置410具有避让位置和固化位置，当固化装置410处于避让位置时，固化装置410退出窗口110以外；当固化装置410处于固化位置时，固化装置410封盖于窗口110的上端面并发出紫外线以固化芯片上板1000和芯片下板2000之间的无影胶3000。
30.其中，固化装置410的工作原理是，通过向芯片上板1000与芯片下板2000之间的无影胶3000照射紫外线，以将无影胶3000固化，从而将芯片上板1000与芯片下板2000牢固粘合在一起。
31.请参阅图4，窗口110优选形成于上贴合座100的中心位置，窗口110的长宽尺寸设置为芯片上板1000的长宽尺寸的几倍，例如2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍及四倍以上等。窗口110的设置，主要是便于固化装置410的发出的紫外线能够经由窗口110射向芯片上板1000与芯片下板2000，因此，窗口110的大小主要由固化装置410的出光面大小来定，而固化装置410的出光面一般根据芯片上板1000与芯片下板2000的长宽尺寸来定，既要保证紫外线能够全面覆盖芯片上板1000与芯片下板2000，且需要避免紫外线的浪费。
32.在贴合时，首先将固化装置410活动至避让位置，并芯片上板1000和芯片下板2000分别安装于上台板200和下台板300上，然后将上台板200与下台板300相互靠近，以使得芯片上板1000和芯片下板2000相互贴合；然后将固化装置410运动至封盖于窗口110的上端面的固化位置，通过固化装置410向芯片上板1000和芯片下板2000照射紫外线以固化无影胶3000，实现芯片上板1000和芯片下板2000的牢固贴合。
33.本技术中的贴合固化设备，通过将固化装置410活动设置在上贴合座100的上侧，使得固化装置410不会占用上贴合座100下方的空间，且不用担心固化装置410与其他的结
构产生干涉，因此可以将固化装置410的出光面设置的更大，并通过窗口110向芯片上板1000和芯片下板2000垂直照射紫外线，从而不仅可以使得紫外线能够全面照射芯片上板1000和芯片下板2000，保证固化均匀，固化效果好，且使得光线能够垂直照射芯片上板1000和芯片下板2000，保证了光线强度和光线利用率，从而可以减少光线损耗。此外，该固化装置410的活动设置，使得固化装置410可以在芯片上板1000和芯片下板2000贴合之前，避让芯片上板1000和芯片下板2000的安装及对位结构，保证芯片上板1000和芯片下板2000贴合的各工序顺利进行，且互补干涉。
34.在一个实施例中，请参阅图1及图2，贴合固化设备还包括固化机构400，固化机构400包括上述固化装置410及第一驱动机构420，固化装置410与第一驱动机构420的输出端连接，第一驱动机构420用于驱动固化装置410在上贴合座100上往复移动以在避让位置与固化位置之间相互切换。
35.其中，第一驱动机构420可以安装于上贴合座100上，也可以安装于整个贴合固定设备的机架上。本实施例中，通过第一驱动机构420驱动固化装置410在上贴合座100往复直线滑动以切换固化装置410的位置，其结构简单，运动平稳，且占用空间小。可以理解地，在本技术的其他实施例中，也可以通过第一驱动机构420驱动固化装置410在上贴合座100上往复摆动以切换固化装置410的位置，此处不做唯一限定。
36.在一个实施例中，上贴合座100上设有至少两个固化装置410，各固化装置410能够共同封盖于窗口110的上端面以固化无影胶3000。在本技术中，由于需要对芯片上板1000进行吸附，需要对芯片上板1000和芯片下板2000进行对位，因此上贴合座100的上方还会设置各种结构，为了避免上贴合座100上的结构与固化装置410产生结构干涉，本技术通过至少两个固化装置410向窗口110围合的方式来覆盖窗口110的上端面，如此，可以在各固化装置410之间设置空隙来避让其他结构，从而避免在固化装置410上开孔。
37.在一个实施例中，可以设置至少两个第一驱动机构420，每个第一驱动机构420用于驱动一个固化装置410，通过各第一驱动机构420驱动各固化装置410同步向窗口110移动以封盖窗口110的上端面。可以理解地，在本技术的其他实施例中，也可以设置一个第一驱动机构420，通过该第一驱动机构420分别驱动各固化装置410移动，此处不做唯限定。
38.在一个优选地实施例中，请参阅图2，上贴合座100上设有两个固化装置410，两个固化装置410分别设于窗口110的相对两侧。当两个固化装置410处于避让位置时，两个固化装置410分别在第一驱动机构420的带动下相互背离设置；当两个固化装置410处于固化位置时，两个固化装置410相对接合并一起封盖于窗口110的上端面上。本实施例中，通过两个固化装置410的设置，不仅能够达到避让其他结构的目的，同时还不会占用大多空间。
39.在一个实施例中，当各固化装置410处于固化位置时，各固化装置410的中心线设置为与芯片上板1000的中心线重合，也即是使得固化装置410能够垂直向下照射芯片上板1000，保证了全面覆盖照射，且减小了照射距离，提高了固化效率。
40.在一个实施例中，请参阅图2，各固化装置410相面对的一侧形成有缺口411，各缺口411用于避让芯片上板1000的安装结构。
41.具体的，当固化装置410为两个时，两个固化装置410的相面对的一侧的中间位置形成有缺口411，两个缺口411围合形成有避让槽，用于安装芯片上板1000的安装结构贯穿避让槽设置。
42.在一个实施例中，请参阅图2及图5，上贴合座100上形成有与窗口110连通的滑槽120，固化装置410在滑槽120中滑动至窗口110的上端面或者从窗口110的上端面滑动至滑槽120中。其中，通过滑槽120的设置，可以对固化装置410的至少部分进行收纳，以减少固化装置410的占用空间；同时，滑槽120的设置，可以对固化装置410的滑动进行限位，以保证固化装置410的滑动平稳性；此外，滑槽120的设置，可以在不减少上贴合座100的厚度的情况下(厚度减少会影响结构强度)，使得固化装置410的出光面距离芯片上板1000的距离更近，固化效果更好。
43.请参阅图2及图5，当固化装置410为两个时，上贴合座100上形成有两个滑槽120，两个滑槽120在窗口110的上方连通。在加工时，可以先将两个滑槽120一次性加工完成，然后再加工窗口110。
44.在一个实施例中，请参阅图2及图4，滑槽120中设有滑轨430，上贴合座100上设有滑块440，当第一驱动机构420驱动固化装置410移动时，滑块440沿着滑轨430滑动，从而对固化装置410的移动进行导向，保证固化装置410移动的平稳性。
45.在一个实施例中，请参阅图6，上台板200上设有遮光层230，遮光层230用于遮挡芯片上板1000及芯片下板2000位于无影胶3000以内的区域。
46.此处需要说明的是，为了保证芯片上板1000与芯片下板2000贴合牢固，一般会在芯片上板1000的一周边缘与芯片下板2000的一周边缘之间点涂无影胶3000，无影胶3000需要通过固化装置410发射的紫外线进行固化，但是紫外线会对芯片上板1000及芯片下板2000的内部结构造成损害，为了上述情况的发生，本技术通过在上台板200的中心位置设置遮光层230，并将芯片上板1000安装于上台板200的中心位置，从而可以通过遮光层230对紫外线进行遮挡，避免芯片上板1000及芯片下板2000位于无影胶3000以内区域被损坏。
47.具体的，请参阅图6，遮光层230可以以长和宽均相对于无影胶3000向内收缩0.5mm、1mm、1.5mm、2mm或2.5mm等设置。例如，将遮光层230的中心线与无影胶3000的中心线设置为重合，并将遮光层230的长度设置为比无影胶3000的长度小1mm、2mm、3mm、4mm或5mm，且将遮光层230的宽度设置为比无影胶3000的宽度小1mm、2mm、3mm、4mm或5mm，从而达到遮光效果。
48.在一个实施例中，可以在上台板200的下侧面镀一层金属层来形成遮光层230，金属对紫外线具有屏蔽作用，从而达到遮光效果。可以理解地，在其他实施例中，也可以在上台板200的下侧面涂覆陶瓷材料来遮挡紫外线，此处不做唯一限定。
49.在一个实施例中，请参阅图1至图4，贴合固化设备还包括取料机构500，取料机构500包括中空的连接杆510，上台板200上形成有通孔210，连接杆510通过通孔210贯穿上台板200设置；连接杆510的一端用于连接第一负压装置，连接杆510的另一端用于吸附芯片上板1000，连接杆510能够带动芯片上板1000上升，直至芯片上板1000被上台板200吸附。
50.在进行芯片上板1000安装时，先通过机械手将芯片上板1000送到上台板200的下方，同时通过第一负压装置将连接杆510的内腔抽成负压，然后将连接杆510下降，连接杆510的另一端下降至贴合芯片上板1000的上侧面，并将芯片上板1000吸取；接着将连接杆510上升，连接杆510带动芯片上板1000上升，直至芯片上板1000的上侧面与上台板200的下侧面抵接，启动上台板200上的第二负压装置，使得上台板200能够吸附芯片上板1000，连接杆510的另一端则上升至通孔210中。本实施例中，通过连接杆510来将机械手上的芯片上板
1000转移至上台板200上，从而避免机械手由于夹持芯片上板1000的两侧而与上台板200产生结构干涉。
51.在一个实施例中，请参阅图4，贴合固化设备包括两个连接杆510，上台板200上形成有两个通孔210，通过两个连接杆510分别吸附芯片上板1000，从而能够将芯片上板1000吸附牢固。可以理解地，在本技术的其他实施例中，可以根据芯片上板1000的尺寸来设计连接杆510的数量，例如连接杆510可以为一个、两个、三个或三个以上，此处不做唯一限定。
52.在一个实施例中，请参阅图2及图3，上贴合座100上设有第二驱动机构520，第二驱动机构520与连接杆510连接，并用于驱动连接杆510升降。具体的，第二驱动机构520包括两个直线气缸521、安装板522及两个导向杆523，两个直线气缸521的输出端分别与安装板522连接，连接杆510的一端安装于安装板522上，导向杆523的两端分别与安装板522及上贴合座100连接。当两个直线气缸521启动时，能够带动安装板522升降，从而带动连接杆510升降，同时还可以通过两个导向杆523对连接杆510的升降进行导向。
53.在一个实施例中，请参阅图2，由于连接杆510需要升降，因此连接杆510需要贯穿固化装置410设置，本技术通过设置两个固化装置410，并在固化装置410上设置缺口411，则当两个固化装置410相互靠拢时，两个连接杆510刚好贯穿缺口411设置，也即是缺口411可以避让连接杆510。
54.在一个实施例中，请参阅图4，上台板200上形成有第一通道220，上台板200的上方贴设有连接块600，连接块600上形成有第二通道610，第一通道220的一端与第二通道610的一端，第二通道610背离第一通道220的一端与第二负压装置连接，第一通道220的另一端用于吸附芯片上板1000，通过第二负压装置将第一通道220及第二通道610抽负压，从而使得上台板200的下端面能够吸附芯片上板1000。
55.具体的，上台板200上形成有多个第一通道220，连接块600上形成有多个第二通道610，各第一通道220与各第二通道610一一对应连通设置。
56.在本技术中，由于上台板200采用石英材料制成，很难在上台板200上设置接口以连接第二负压装置，因此在上台板200的上方设置连接块600以便于连接第二负压装置，同时连接块600的设置还可用于对连接杆510进行定位导向的作用，保证了长条状的连接杆510的升降稳定性。
57.在一个实施例中，请参阅图1，贴合固化设备还包括图像采集装置700和调节装置，图像采集装置700设于上贴合座100的上方并用于通过窗口110采集所述芯片下板2000的图像信息。调节装置与下台板300连接，调节装置用于根据图像采集装置700采集到的图像信息对下台板300的位置进行调整，以使得芯片下板2000与芯片上板1000对位精准，提高两者的贴合精度。
58.在一个实施例中，贴合固化设置还包括控制系统，图像采集装置700和调节装置分别与控制系统电连接；图像采集装置700将图像信息反馈至控制系统，控制系统根据图像信息控制调节装置对下台板300进行位置调整。
59.在本技术中，图像采集装置700设于固化装置410的上方，当需要采集图像时，将固化装置410移动至避让位置，从而防止固化装置410对图像采集装置700遮挡。
60.在一个实施例中，上述贴合固化设备包括两个图像采集装置700，两个图像采集装置700分别用于对应芯片下板2000的两个对角位置以分别对芯片下板2000进行图像采集，
从而可以对芯片下板2000的一周边缘进行全面图像采集，保证对位精准度。可以理解地，在本技术的其他实施例中，上述图像采集装置700的数量也可以是一个、三个或四个，此处不做唯一限定。
61.可选地，上述图像采集装置700可以为相机或录像机。
62.在一个实施例中，请参阅图1，上贴合座100上还设有第三驱动机构800，第三驱动机构800用于驱动图像采集装置700进行升降，以调节图像采集状的位置。
63.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种贴合固化设备，其特征在于，包括上贴合座、上台板、下台板及固化装置；所述上贴合座上形成有窗口，所述上台板为石英板，所述上台板贴在所述窗口的下端面上，所述上台板上用于安装芯片上板，所述下台板上用于安装芯片下板；所述固化装置活动设于所述上贴合座上，所述固化装置具有避让位置和固化位置，当所述固化装置处于避让位置时，所述固化装置退出所述窗口以外；当所述固化装置处于固化位置时，所述固化装置封盖于所述窗口的上端面并发出紫外线以固化所述芯片上板和所述芯片下板之间的无影胶。2.如权利要求1所述的贴合固化设备，其特征在于，所述贴合固化设备还包括第一驱动机构，所述固化装置与所述第一驱动机构的输出端连接，所述第一驱动机构用于驱动所述固化装置在所述上贴合座上往复移动以在所述避让位置与所述固化位置之间相互切换。3.如权利要求1所述的贴合固化设备，其特征在于，所述上贴合座上设有至少两个所述固化装置，各所述固化装置能够共同封盖于所述窗口的上端面以固化所述无影胶。4.如权利要求3所述的贴合固化设备，其特征在于，处于固化位置时，各所述固化装置的中心线设置为与所述芯片上板的中心线重合。5.如权利要求3所述的贴合固化设备，其特征在于，各所述固化装置相面对的一侧分别形成有缺口。6.如权利要求1所述的贴合固化设备，其特征在于，所述上贴合座上形成有与所述窗口连通的滑槽，所述固化装置在所述滑槽中滑动至所述窗口的上端面或者从所述窗口的上端面滑动至所述滑槽中。7.如权利要求1至6任一项所述的贴合固化设备，其特征在于，所述上台板上设有用于遮挡所述芯片上板及所述芯片下板位于所述无影胶以内的区域的遮光层。8.如权利要求1至6任一项所述的贴合固化设备，其特征在于，所述贴合固化设备还包括中空的连接杆，所述上台板上形成有通孔，所述连接杆通过所述通孔贯穿所述上台板设置；所述连接杆的一端用于连接第一负压装置，所述连接杆的另一端用于吸附所述芯片上板，所述连接杆能够带动所述芯片上板上升，直至所述芯片上板被所述上台板吸附。9.如权利要求8所述的贴合固化设备，其特征在于，所述上台板上形成有第一通道，所述上台板上贴设有连接块，所述连接块上形成有第二通道；所述第二通道的一端与所述第一通道的一端连通，所述第二通道的另一端用于连接第二负压装置，所述第一通道的另一端用于吸附所述芯片上板。10.如权利要求1至6任一项所述的贴合固化设备，其特征在于，所述贴合固化设备还包括图像采集装置及调节装置；所述图像采集装置设于所述上贴合座的上方并用于通过所述窗口采集所述芯片下板的图像信息；所述调节装置与所述下台板连接，所述调节装置用于根据所述图像采集装置采集到的图像信息对所述下台板的位置进行调整。

技术总结
本申请提供了一种贴合固化设备，包括上贴合座、上台板、下台板及固化装置；上贴合座上形成有窗口，上台板为石英板，上台板贴在窗口的下端面上，上台板上用于安装芯片上板，下台板上用于安装芯片下板；固化装置活动设于上贴合座上，固化装置具有避让位置和固化位置，当固化装置处于避让位置时，固化装置退出窗口以外；当固化装置处于固化位置时，固化装置封盖于窗口的上端面并发出紫外线以固化芯片上板和芯片下板之间的无影胶。本申请的固化装置能够全方位照射芯片上板和芯片下板，使得固化均匀，固化效果好，且能够提高紫外线利用率。且能够提高紫外线利用率。且能够提高紫外线利用率。


技术研发人员：王志红 杨任明 曾庆华
受保护的技术使用者：深圳市晶岛科技有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/26