專利名稱：浮凸成型設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浮凸成型(embossing)設(shè)備和方法，更具體地，涉及一種可通過滴下熔化物使其凝固并將其壓成預(yù)定形狀而形成浮凸部的浮凸成型設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
為了在制造半導(dǎo)體或平面顯示器(flat display panel)的過程中處理基片，不可避免地需要使用用于支承基片的基片支承架或利用靜電力固定基片的靜電卡盤。
浮凸部以一定的間隔設(shè)置在基片支承架或靜電卡盤的上表面上以便使其與基片的接觸面積最小。
圖1a和1b中示出了形成浮凸部的現(xiàn)有方法。
如圖1a所示，上面形成有多個孔的罩M被放置在作為靜電卡盤最上面絕緣層的上絕緣層24上，并且噴射熔化物以形成浮凸部。
但是，在該情況下，浮凸部E的精確度低并且其形狀不規(guī)則，從而使得該方法不適于大批量生產(chǎn)。
另外，如圖1b所示，利用刀具T對上絕緣層24進行機加工以形成浮凸部E，上絕緣層24是靜電卡盤的最上面的絕緣層且具有包括浮凸部E高度的厚度。
但是，由于浮凸部E是被機加工而成，因此浮凸部E強度低并且會增加加工成本和時間。另外，由于浮凸部E的精確度要求，還帶來附加的后續(xù)處理的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。本發(fā)明的一個目的是提供一種可通過滴下熔化物使其凝固并將其壓成預(yù)定形狀而形成浮凸部的浮凸成型設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明用于實現(xiàn)上述目的的一個方面，提供一種用于在工件上形成浮凸部的設(shè)備，其包括裝有作為浮凸部材料的熔化物，例如陶瓷的熔化腔；與熔化腔的下部相連接并滴下熔化物的噴嘴；以及壓力器，用于在熔化物滴到工件上之后的正處于凝固的狀態(tài)下將熔化物擠壓成預(yù)定形狀。
優(yōu)選地，熔化腔或噴嘴具有加熱器以防止熔化物凝固。
另外，壓力器可直接與熔化腔的下部相連。這種情況下，壓力器比噴嘴長，并且所述設(shè)備還包括用于使熔化腔上下移動的驅(qū)動裝置。
另外，壓力器與升降板的下部連接，升降板相對于熔化腔獨立地設(shè)置并上下移動。在這種情況下，升降板位于熔化腔的下面，在升降板上形成有供噴嘴穿過的通孔。
另外，優(yōu)選在工件上熔化物滴下的位置處形成凹部以便對準該位置并使滴下的熔化物就位。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在工件上形成浮凸部的方法，包括以下步驟(1)將作為浮凸部材料的熔化物滴在工件上；以及(2)通過壓力器擠壓滴下的熔化物使其具有預(yù)定形狀，從而形成浮凸部。在步驟(2)之后還包括拋光浮凸部的表面或?qū)⒏⊥共康谋砻嫱扛步^緣層的步驟。
具體地，在步驟(2)，優(yōu)選通過將壓力器下降到滴下的熔化物的高度的1/2至1/3處來擠壓熔化物。


圖1a是現(xiàn)有浮凸成型方法的示意圖；圖1b是另一現(xiàn)有浮凸成型方法的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的浮凸成型設(shè)備的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的浮凸成型設(shè)備的示意圖；圖4a至4d示出圖2所示的浮凸成型設(shè)備的操作狀態(tài)；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的浮凸成型方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的浮凸成型設(shè)備和方法。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例的浮凸成型設(shè)備包括熔化腔100、多個噴嘴112、以及多個壓力器114。并且，將形成有浮凸部E的工件120是用于支承基片的基片支承架或使用靜電力固定基片的靜電卡盤。工件120包括下基座122、下絕緣層126以及上絕緣層124。浮凸部E形成在上絕緣層124的上表面上。在下基座122上形成有冷卻通道，在上絕緣層124的邊緣上形成有擋塊部128。
熔化腔110被設(shè)置在工件120的上方并裝有作為浮凸部E的材料的陶瓷例如氧化鋁(Al2O3)，并且陶瓷被加熱。材料以粉末形式提供并熔化。多個噴嘴112被設(shè)置在熔化腔100的下部上，其被提供熔化物并將熔化物滴在工件120上。噴嘴112是一種可控制熔化物的量的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，在熔化腔100和噴嘴112中設(shè)置加熱器(未示出)以防止熔化物凝固。
在該實施例中，壓力器114與熔化腔100的下部相連。
每個壓力器114都是桿的形式，在壓力器114的下端形成具有與浮凸部E的形狀相對應(yīng)的預(yù)定形狀的凹部114a。壓力器114可裝卸地與熔化腔100相連并可根據(jù)浮凸部E的尺寸和形狀而更換。
熔化腔100可沿著機架F從一側(cè)水平移動到另一側(cè)，并可通過驅(qū)動裝置140而上下移動。熔化腔100上下移動的原因是壓力器114可擠壓已經(jīng)滴在工件120上且已經(jīng)凝固的熔化物。
也就是說，在噴嘴112滴下熔化物并且經(jīng)過一預(yù)定時間以便使熔化物凝固為適于形成浮凸部E的狀態(tài)之后，驅(qū)動裝置140使壓力器114下降。由于這種結(jié)構(gòu)，壓力器114必須形成為比噴嘴112長。
盡管沒有示出，但是氣壓缸或液壓缸都可用作驅(qū)動裝置140，或者可利用驅(qū)動電機和螺桿通過將驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)力通過螺桿轉(zhuǎn)化為線性往復(fù)運動來提供能量。另外，驅(qū)動裝置140可以多種方式與豎直往復(fù)運動或?qū)⑿D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為線性往復(fù)運動的機構(gòu)相連。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的浮凸成型設(shè)備。參照圖3可以理解，多個壓力器114不是與熔化腔100相連，而是與升降板130的下部直接相連。也就是說，通過驅(qū)動裝置140豎直移動的升降板130被安置在熔化腔100的下面，并且在升降板130上形成通孔132以便噴嘴112可穿過升降板130。
因此，熔化物在通過噴嘴112滴下之后，只有升降板130和壓力器140下降，而熔化腔100和噴嘴112是固定的。另外，如果需要的話，熔化腔100和噴嘴112還可獨立地豎直和水平運動。其它結(jié)構(gòu)與圖2中示出的實施例中的結(jié)構(gòu)相同。
下面將結(jié)合圖4a至4d描述圖2中所示的浮凸成型設(shè)備的操作。
首先，如圖4a所示，裝入熔化腔100中的預(yù)定量的熔化物被滴在工件上，尤其是滴在上絕緣層124上。此時，在工件上表面上將形成浮凸部E的位置處形成有凹部124a，這有助于使滴下的熔化物就位。另外，凹部124a可用于方便地確定熔化物滴下的位置。
接著，如圖4b所示，在壓力器114從一側(cè)水平移動到另一側(cè)從而位于滴下的熔化物上方之后，通過驅(qū)動裝置使熔化腔下降。因此，即使噴嘴112與壓力器114都下降，由于壓力器114比噴嘴112長，噴嘴112也不會干涉形成浮凸部E。
參照圖4c，當壓力器114下降并擠壓熔化物時，壓力器114的下降位置t2處于從將形成的浮凸部的高度t1的1/2至1/3的范圍內(nèi)。這就是如果壓力器114下降至高于浮凸部的高度t1的1/2的位置則會形成浮凸部E的缺陷，以及如果壓力器114下降至低于浮凸部的高度t1的1/3的位置則壓力器114可能會破壞上絕緣層的原因。
最后，如果浮凸部E被完全形成，如圖4d所示，利用驅(qū)動裝置使壓力器114再次向上移動。如果通過這種操作浮凸部形成在整個工件上，則該工序完成。但是，如果浮凸部被部分地形成在工件上，則熔化腔沿著機架從一側(cè)水平地移動到另一側(cè)，浮凸部通過相同的操作形成在工件的另一部分上。
將參照圖5描述根據(jù)本發(fā)明的浮凸成型方法。如圖所示，浮凸成型方法包括以下步驟涂覆工件表面(步驟S200)；拋光工件表面(步驟S210)；形成工件的擋塊部(步驟S220)；在工件的上表面上形成凹部(步驟S230)；滴下熔化物(步驟S240)；形成浮凸部(步驟S250)；拋光浮凸部的表面(步驟S260)；以及對浮凸部的表面涂覆絕緣層(步驟S270)。
涂覆工件表面的步驟S200是在形成浮凸部之前在上絕緣層124的表面上形成涂覆層的步驟。
拋光工件表面的步驟S210是在涂覆絕緣層124的表面之后拋光上絕緣層124的表面的步驟。
形成工件的擋塊部的步驟S220是以不同于形成浮凸部的方法在上絕緣層124的邊緣上形成擋塊部的步驟。附加設(shè)置的擋塊部被接附到上絕緣層124的邊緣。也就是說，預(yù)先形成的擋塊部被附裝到上絕緣層124的周邊部。
在工件的上表面上形成凹部的步驟S230是在上絕緣層124的表面上將形成浮凸部E的位置處形成適當深度的凹部的步驟。此時，凹部可通過鉆孔機等加工并可在形成上絕緣層124時形成。
滴下熔化物的步驟S240是將裝在熔化腔100中的熔化物滴下至形成所述凹部的位置處的步驟，其中，根據(jù)將形成的浮凸部的尺寸控制滴下的熔化物的量。
在形成浮凸部的步驟S250中，如果滴在上絕緣層124上的熔化物一定程度上凝固，則利用壓力器使浮凸部E形成為具有預(yù)定的形狀。
拋光浮凸部的表面的步驟S260是如果形成浮凸部E則拋光浮凸部E的表面以控制其粗糙度的步驟。盡管可采用各種拋光方法，但是優(yōu)選使用砂紙拋光方法。
對浮凸部的表面涂覆絕緣層的步驟S270是在上面設(shè)置有浮凸部E的上絕緣層124的表面上形成絕緣層的步驟。根據(jù)本發(fā)明，浮凸部可通過滴下、凝固以及將熔化物壓成預(yù)定形狀而方便容易地形成。
另外，可確保浮凸部的尺寸和形狀的均勻性。
權(quán)利要求
1.一種用于在工件上形成浮凸部的設(shè)備，包括裝有作為浮凸部材料的熔化物的熔化腔；與熔化腔的下部相連接并滴下熔化物的噴嘴；以及壓力器，用于在熔化物滴到工件上之后的正處于凝固的狀態(tài)下將熔化物擠壓成預(yù)定形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，熔化腔或噴嘴具有加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，噴嘴具有用于控制熔化物的量的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，壓力器與熔化腔的下部相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，壓力器比噴嘴長。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，還包括用于使熔化腔上下移動的驅(qū)動裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，壓力器與升降板的下部連接，升降板相對于熔化腔獨立地設(shè)置并上下移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，升降板位于熔化腔的下面，在升降板上形成有供噴嘴穿過的通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，熔化物包括陶瓷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在工件上熔化物滴下的位置處形成凹部。
11.一種在工件上形成浮凸部的方法，包括以下步驟(1)將作為浮凸部材料的熔化物滴在工件上；以及(2)通過壓力器擠壓滴下的熔化物使其具有預(yù)定形狀，從而形成浮凸部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在步驟(2)，通過將壓力器下降到滴下的熔化物的高度的1/2至1/3處來擠壓熔化物。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在步驟(2)之后還包括將浮凸部的表面涂覆絕緣層的步驟(3)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在步驟(2)之后還包括拋光浮凸部的表面的步驟(4)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在步驟(4)后還包括將浮凸部的表面涂覆絕緣層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種浮凸成型設(shè)備和方法，更具體地，涉及一種可通過滴下熔化物使其凝固并將其壓成預(yù)定形狀而形成浮凸部的浮凸成型設(shè)備和方法。根據(jù)本發(fā)明，用于在工件上形成浮凸部的設(shè)備包括裝有作為浮凸部材料的熔化物，例如陶瓷的熔化腔；與熔化腔的下部相連接并滴下熔化物的噴嘴；以及壓力器，用于在熔化物滴到工件上之后的正處于凝固的狀態(tài)下將熔化物擠壓成預(yù)定形狀。
文檔編號B28B3/00GK101073897SQ200710104000
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者孫亨圭 申請人:愛德牌工程有限公司