加压结构的制作方法

1.本实用新型涉及纳米压印设备技术领域，具体而言，涉及一种加压结构。


背景技术：

2.在纳米压印过程中，为了能够将成型用树脂充分地填入图形，模板与载物台上放置的基板贴合后，需要向贴合面的反面(即加压面)施加空气、氮气等流体压力。通常将加压面一侧设计为密闭空间，这个密闭空间是为了将载物台上放置的基板与模板进行贴合，加压之前与载物台为分离状态。对这样的设备结构进行加压的话，密闭空间会因为加压而出现反作用力，加压气体会从加压面逃离并从缝隙中逃出，从而导致无法顺利地加压。那么为了防止这种情况发生，需要施加的压力大于反作用力，才能保证一定的贴合度。因此设备需要承受反作用力，并把载物台固定在密闭空间内的治具，且需要具备足够的刚性，因此设备无法实现尺寸小型化。
3.也就是说，现有技术中加压结构存在无法小型化的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种加压结构，以解决现有技术中加压结构存在无法小型化的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种加压结构，包括：箱体，箱体的一侧具有开口，箱体的底部内壁上具有用于放置待压印结构的放置区域；门结构，门结构可开闭地设置在开口处，门结构与箱体围成用于容置待压印结构的操作腔；加压管道，加压管道与操作腔连通，用于对操作腔加压；减压组件，减压组件的至少一部分压接在待压印结构的顶面上并密封，减压组件的至少另一部分压接在箱体的底部密封并围成减压腔，减压腔与箱体的外侧连通。
6.进一步地，门结构与箱体的内壁面活动连接，且门结构在开口的内侧密封开口。
7.进一步地，加压结构还包括设置在门结构或箱体的内壁面上的密封结构，以在箱体内的压力增加后使门结构通过密封结构与箱体的内壁密封配合。
8.进一步地，加压管道连通至箱体的顶部；或者加压管道的至少一部分伸入至箱体内并具有朝下伸出的延伸段。
9.进一步地，加压结构还包括支撑结构，支撑结构设置在放置区域内，支撑结构用于支撑待压印结构。
10.进一步地，箱体的底部具有凹槽，凹槽作为放置区域，支撑结构设置在凹槽内。
11.进一步地，支撑结构包括：支撑板；升降组件，升降组件与箱体连接，支撑板与升降组件连接，升降组件带动支撑板运动。
12.进一步地，加压结构还包括排气管道，排气管道能够与操作腔连通并用于对操作腔减压。
13.进一步地，箱体的底部内壁具有连通箱体外部的连通孔，连通孔位于减压腔内，排
气管道设置在连通孔处且与减压腔连通并用于对减压腔减压。
14.进一步地，减压组件的高度可调节。
15.进一步地，加压结构还包括多个密封件，密封件密封减压组件与箱体、待压印结构之间的缝隙。
16.进一步地，待压印结构包括基板和模板，模板的面积大于基板的面积，模板将基板的侧边围住，模板落到箱体上，减压组件与落到箱体上的模板抵接。
17.进一步地，待压印结构包括基板和模板，模板的面积大于基板的面积，减压组件与基板的边缘处的模板抵接。
18.进一步地，加压结构还包括加压环，待压印结构包括基板和模板，模板的面积大于基板的面积，加压环位于基板的外侧，模板的至少一部分搭接在加压环上，减压组件与加压环上的模板抵接。
19.进一步地，箱体的底部具有凹槽，凹槽作为放置区域，待压印结构包括基板和模板，基板位于凹槽内，模板盖设在基板上，且模板的至少一部分搭设在凹槽的外部，减压组件与位于凹槽外部的模板抵接。
20.应用本实用新型的技术方案，加压结构包括箱体、门结构、加压管道和减压组件，箱体的一侧具有开口，箱体的底部内壁上具有用于放置待压印结构的放置区域；门结构可开闭地设置在开口处，门结构与箱体围成用于容置待压印结构的操作腔；加压管道与操作腔连通，用于对操作腔加压；减压组件的至少一部分压接在待压印结构的顶面上并密封，减压组件的至少另一部分压接在箱体的底部密封并围成减压腔，减压腔与箱体的外侧连通。
21.通过设置箱体和门结构使得加压结构形成一个密闭的操作腔，而待压印结构放置在密闭的操作腔中，向操作腔内加压时是不漏气的，以保证待压印结构被稳定压印。门结构可开闭地设置使得开口能够被打开和关闭，进而能够打开和封闭操作腔，以便于对操作腔进行加压处理。加压管道的设置能够向操作腔内通入气体，以对操作腔进行加压，进而使得待压印结构被压在一起完成压印。由于本技术中的操作腔是密闭的结构，因此是不需要承受反作用力的固定治具的加压结构，能够自由设计加压压力与压印面积，且不需过高的刚性，从而实现设备的小型化。这样设置使得减压组件能够与待压印结构的模板贴合并密封，而基板与减压腔连通，此时向操作腔中导入加压气体的话，减压腔会受到加压力而进一步与模板贴合，受到来自箱体的反力，从而被固定住。这样加压力就会由模板从操作腔转移到基板上，另一方面，这个压力不会进入到减压腔内，基板与模板之间能保持与减压腔相同的减压状态。这样，模板的外侧面与基板和模板之间会出现压力差，模板会因为加压力而被按压在基板上，基板上涂布的uv树脂能够被轻易地挤压进入模板表面的细微结构内，而且，有助于将不需要的残留气体挤出，形成良好的结构。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1示出了根据本实用新型的实施例一的加压结构的结构示意图；以及
24.图2示出了本实用新型的实施例二的加压结构的结构示意图；
25.图3示出了本实用新型的一个可选实施例的减压组件与模板的配合状态示意图；
26.图4示出了本实用新型的另一个可选实施例的减压组件与模板的配合状态示意图；
27.图5示出了本实用新型的另一个可选实施例的减压组件与模板的配合状态示意图；
28.图6示出了本实用新型的另一个可选实施例的减压组件与模板的配合状态示意图。
29.其中，上述附图包括以下附图标记：
30.10、箱体；11、开口；12、凹槽；20、门结构；30、操作腔；40、加压管道；41、加压口；50、排气管道；60、密封结构；70、减压组件；80、减压腔；90、密封件；101、模板；102、基板；110、支撑结构；111、支撑板；112、升降组件；113、通孔；120、加压环；130、第一顶针；140、第二顶针；150、移动组件。
具体实施方式
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
32.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
33.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
34.为了解决现有技术中加压结构存在无法小型化的问题，本实用新型提供了一种加压结构。
35.如图1至图6所示，加压结构包括箱体10、门结构20、加压管道40和减压组件70，箱体10的一侧具有开口11，箱体10的底部内壁上具有用于放置待压印结构的放置区域；门结构20可开闭地设置在开口11处，门结构20与箱体10围成用于容置待压印结构的操作腔30；加压管道40与操作腔30连通，用于对操作腔30连通；减压组件70的至少一部分压接在待压印结构的顶面上并密封，减压组件70的至少另一部分压接在箱体10的底部密封并围成减压腔80，减压腔80与箱体10的外侧连通。
36.通过设置箱体10和门结构20使得加压结构形成一个密闭的操作腔30，而待压印结构放置在密闭的操作腔30中，向操作腔30内加压时是不漏气的，以保证待压印结构被稳定压印。门结构20可开闭地设置使得开口11能够被打开和关闭，进而能够打开和封闭操作腔30，以便于对操作腔30进行加压处理。加压管道40的设置能够向操作腔30内通入气体，以对操作腔30进行加压，进而使得待压印结构被压在一起完成压印。由于本技术中的操作腔30是密闭的结构，因此是不需要承受反作用力的固定治具的加压结构，能够自由设计加压压力与压印面积，且不需过高的刚性，从而实现设备的小型化。这样设置使得减压组件70能够与待压印结构的模板101贴合并密封，而基板102与减压腔80连通，此时向操作腔30中导入加压气体的话，减压腔80会受到加压力而进一步与模板101贴合，受到来自箱体10的反力，
从而被固定住。这样加压力就会由模板101从操作腔30转移到基板102上，另一方面，这个压力不会进入到减压腔80内，基板102与模板101之间能保持与减压腔80相同的减压状态。这样，模板101的外侧面与基板102和模板101之间会出现压力差，模板101会因为加压力而被按压在基板102上，基板102上涂布的uv树脂能够被轻易地挤压进入模板101表面的细微结构内，而且有助于将不需要的残留气体挤出，形成良好的结构。
37.可选地，门结构20与箱体10的内壁面活动连接，且门结构20在开口11的内侧密封开口11。门结构20设置在箱体10的内侧，在向操作腔30中加压后，操作腔30中的高压会将门结构20按压在箱体10上，以使得门结构20与箱体10之间连接的更加紧密，大大增加了门结构20与箱体10之间密封的紧密性，进一步保证了操作腔30的密闭性，便于待压印结构的压印。此外，门结构20位于箱体10的内侧不需要增设额外的用于抵抗加压力的结构。
38.需要说明的是，开口11的尺寸只需要待压印结构能够通过就可以，而门结构20的尺寸也只需要能够将开口11遮挡住就可以。
39.可选地，门结构20与箱体10的内壁面为一体结构。将门结构20与箱体10的内壁面为一体结构，可以无需增设额外的用于抵抗加压力的结构，能够提高加压时的密封效果。
40.实施例一
41.如图1所示，门结构20设置在箱体10的内侧，加压结构还包括设置在门结构20或箱体10的内壁面上的密封结构60，以在箱体10内的压力增加后使门结构20通过密封结构60与箱体10的内壁密封配合。密封结构60的设置能够进一步密封门结构20与箱体10之间的缝隙，大大减少了操作腔30漏气的可能性，增加了操作腔30的密闭性。
42.需要说明的是，门结构20的面积大于开口11的面积，而门结构20能够将密封结构60压在箱体10的内侧壁上，进而使得开口11被门结构20遮挡住，以使得操作腔30为密闭空间。
43.如图1所示，加压结构还包括移动组件150，移动组件150的至少一部分与箱体10的内壁连接，以使得移动组件150固定在箱体10上，而移动组件150的至少另一部分与门结构20连接，以使得移动组件150能够移动门结构20，进而使得门结构20能够将开口11打开或关闭。
44.如图1所示，加压管道40连通至箱体10的顶部。这样设置使得加压管道40在向操作腔30内吹风时是向下吹风的，使得风能够直接吹到待压印结构上，使得待压印结构的基板102与模板101贴合在一起，完成压印。
45.需要说明的是，箱体10的底部是指箱体10在重力的方向上位于下方的面。
46.当然，还可以是加压管道40的至少一部分伸入至箱体10内并具有朝下伸出的延伸段。延伸段直接延伸到待压印结构的上方，以使得加压管道40吹出来的风直接吹到待压印结构上，而由于风是直接吹到待压印结构上的，就使得风吹时就会对待压印结构施加一个力，以便于待压印结构的基板102与模板101之间贴合，随着向操作腔30中进一步吹入气体，以使得操作腔30内的压力越来越大，使得待压印结构的基板102与模板101进一步贴合，这种双次作用到待压印结构上，能够增加待压印结构的基板102与模板101之间贴合的紧密性。
47.可选地，加压管道40具有多个加压口41，且至少另一个加压口41连通至箱体10的底部并位于放置区域内，以使待压印结构的顶部空间和底部空间均吹风加压。多个加压口
41分布在待压印结构的两侧，进而使得待压印结构的两侧均能够受到吹风的力，进而使得待压印结构的基板102与模板101紧密贴合在一起，以快速完成压印。
48.需要说明的是，待压印结构的底部空间是指待压印结构与放置区域之间的空间，而待压印结构的顶部空间是指待压印结构远离放置区域的一侧与箱体10的顶部内壁之间的空间。
49.如图1所示，加压结构还包括排气管道50，排气管道50与操作腔30连通，排气管道50用于对操作腔30减压。排气管道50的设置便于压印完成后对操作腔30进行减压，以便于压印完成后门结构20能够快速打开，增加了加压结构使用的便捷性。
50.如图1和图2所示，加压结构还包括减压组件70，减压组件70的至少一部分压接在待压印结构的顶面上并密封，减压组件70的至少另一部分压接在箱体10的底部密封并围成减压腔80，箱体10的底部内壁具有连通箱体10外部的连通孔，连通孔位于减压腔80内。这样设置使得减压组件70能够与待压印结构的模板101贴合并密封，而基板102与减压腔80连通，此时向操作腔30中导入加压气体的话，减压腔80会受到加压力而进一步与模板101贴合，受到来自箱体10的反力，从而被固定住。这样加压力就会由模板101从操作腔30转移到基板102上，另一方面，这个压力不会进入到减压腔80内，基板102与模板101之间能保持与减压腔80相同的减压状态。这样，模板101的外侧面与基板102和模板101之间会出现压力差，模板101会因为加压力而被按压在基板102上，基板102上涂布的uv树脂能够被轻易地挤压进入模板101表面的细微结构内，而且有助于将不需要的残留气体挤出，形成良好的结构。
51.此时，减压腔80的压力低于加压力即可。最好可以提前进行减压，在模板101外侧面与密封部分之间有一定程度的贴合状态下进行加压的话，设备动作会更稳定。优选减压至100pa以下，更优选为减压至50pa以下。
52.减压组件70为活动式，设置在操作腔30内，从至少一张模板101的外侧面与基板102接触面的反面有效地向基板102侧施加压力。密封部分使用o型圈等控制加压室压力的泄漏问题。
53.如果有压力差＞0.1气压，则不需要额外增加减压设备。
54.具体的，排气管道50设置在连通孔处并与减压腔80连通。排气管道50与减压腔80连通，能够将减压腔80内的气体排出，以降低减压腔80内的压力，使得减压组件70能够更好的与模板101贴合。
55.当然，排气管道50还可以与减压腔80单独设置，这样可以独立控制减压腔80和操作腔30。
56.还可以是排气管道50具有多个排气口，且至少一个排气口与减压腔80连通，至少另一个排气口与操作腔30连通，以实现一个排气管道50能够同时对操作腔30进行排气也能对减压腔80进行排气。
57.在一个未图示出的具体实施例中，减压组件70的高度可调节。这样设置使得减压组件70能够压在不同高度的待压印结构上，使得加压结构能够对不同的待压印结构进行压，大大增加了加压结构的通用性。
58.如图1和图2所示，减压组件70包括密封板体和密封件90，密封板体通过密封件90与箱体10、待压印结构之间的缝隙。密封件90能够增加密封板体与箱体10和待压印结构之
间的缝隙，避免操作腔30与减压腔80连通，以保证待压印结构的压印效果。
59.上述的加压结构采用加压方法，加压方法包括：打开加压结构的门结构20，使操作腔30为大气压；将待压印结构放置到操作腔30内，并关闭门结构20；移动加压结构的减压组件70与待压印结构压接；加压管道40向操作腔30通入气体进行加压；达到预定压力后停止加压，并保持预设时间。这样设置能够保证操作腔30内的正压性，进而便于对待压印结构进行压印。
60.本技术中的加压结构具有密闭的操作腔30，能够排除反作用力对加压过程的干扰，并实现加压结构的小型化。
61.需要说明的是上述的门结构20使用足够强度的不锈钢等材质，密封部分使用密封结构控制操作腔30压力泄露的问题。
62.需要说明的是，减压组件70为筒状，筒状的筒底具有中心孔以及由中心孔向筒口的方向伸出的内筒壁，形成双筒壁结构，双筒壁结构的内筒壁与待压印结构抵接，而双筒壁结构的外筒壁与箱体的内底壁抵接。
63.需要说明的是，待压印结构放入到加压结构内后通入加压气体到预设压力下，完成压印，然后照射待压印结构使待压印结构固化，待压印结构固化后，打开加压管道40，将操作腔30的压力降低至大气压，然后停止减压腔80的抽真空，将减压管道打开，使得减压腔80恢复到大气压，这样使得操作腔30和减压腔80的压力相同，之后将减压组件70上移，再之后将基板和模板从操作腔30中取出。
64.需要说明的是，待压印结构包括基板102和模板101，模板101的面积大于基板102的面积，在内筒壁与模板101抵接时，有如下几种情况：
65.第一种：如图3所示，待压印结构包括基板102和模板101，模板101的面积大于基板102的面积，模板101将基板102的侧边围住，模板101落到箱体10上，减压组件70与落到箱体10上的模板101抵接。
66.第二种，如图4所示，待压印结构包括基板102和模板101，模板101的面积大于基板102的面积，减压组件70与基板102的边缘处的模板101抵接。
67.第三种，如图5所示，加压结构还包括加压环120，待压印结构包括基板102和模板101，模板101的面积大于基板102的面积，加压环120位于基板102的外侧，模板101的至少一部分搭接在加压环120上，减压组件70与加压环120上的模板101抵接。
68.第四种，如图6所示，箱体10的底部具有凹槽12，凹槽12作为放置区域，待压印结构包括基板102和模板101，基板102位于凹槽12内，模板101盖设在基板102上，且模板101的至少一部分搭设在凹槽12的外部，减压组件70与位于凹槽12外部的模板101抵接。
69.需要说明的是模板101可以是软模具也可以是硬质模具，在模板101是硬质模具时，第一种情况不适用。
70.实施例二
71.与实施例一的区别是，本实施例是双侧加压。
72.如图2所示，支撑板111具有通孔113，待压印结构盖设在通孔113处，加压管道40具有多个加压口41，至少一个加压口41与通孔连通，以对待压印结构的底部空间加压。通过在支撑板111上设置通孔113，就使得支撑板111能够对待压印结构进行支撑的同时还使得待压印结构与底部空间连通，这样对底部空间进行加压，就使得待压印结构能够进行双面加
压了。
73.在本实施例中，加压结构还包括加压环120，加压环120位于基板102的外侧，以对模板101进行支撑，而减压组件70压在模板101位于加压环120的部分上。
74.支撑结构110包括支撑板111和升降组件112，升降组件112与箱体10连接，支撑板111与升降组件112连接，升降组件112带动支撑板111运动。支撑板111用于支撑待压印结构，以使得待压印结构能够被稳定放置在支撑板111上。升降组件112的设置能够带动支撑板111运动，以调整支撑板111的位置，以便于将待压印结构放置在支撑板111上，同时调整支撑板111的高度以便于对待压印结构进行加压。升降组件112的设置能够使模板101保持平坦，提升压印质量。
75.具体的，箱体10的底部具有凹槽12，凹槽12作为放置区域，支撑结构110设置在凹槽12内。将支撑结构110设置在凹槽12内，而待压印结构放置在支撑结构110的支撑板111上，在升降组件112带动压印结构升降时，便于减压组件70压到待压印结构上。
76.在图2所示的具体实施例中，密封件90设置在支撑板111的上下两侧，一个密封支撑板111与模板101之间的间隙，另一个密封件90密封支撑板111与箱体10之间的间隙，避免底部空间与减压腔80连通。
77.在本实施例中，加压结构还包括第一顶针130和第二顶针140，第一顶针130设置在加压环120的下方，用于将加压环顶起。而模板101的边缘处设置有支撑环，支撑板111的上表面具有用于容置支撑环的凹槽12，第二顶针140能够将之后支撑环顶起，以调整支撑环的高度。
78.实施例三
79.与实施例一的区别是，本实施例中待压印结构的高度可调节。
80.在本实施例中，加压结构还包括支撑结构110，支撑结构110设置在放置区域内，支撑结构110用于支撑待压印结构。支撑结构110对待压印结构进行支撑，以便于加压管道40对待压印结构的两侧进行吹风，进而使得待压印结构的基板102与模板101能够快速紧密的贴合在一起，完成压印。
81.可选地，加压管道40具有多个加压口41，多个加压口41均与操作腔30连通，加压口41位于支撑结构110相对的两侧以对待压印结构的两侧吹风加压。这样设置便于对加压口41的位置进行设计，增大了加压口41的位置设计的自由度。同时能够实现双侧加压的技术效果。
82.可选地，支撑结构110包括支撑板111和升降组件112，升降组件112与箱体10连接，支撑板111与升降组件112连接，升降组件112带动支撑板111运动。支撑板111用于支撑待压印结构，以使得待压印结构能够被稳定放置在支撑板111上。升降组件112的设置能够带动支撑板111运动，以调整支撑板111的位置，以便于将待压印结构放置在支撑板111上，同时调整支撑板111的高度以便于对待压印结构进行加压。升降组件112的设置能够使模板101保持平坦，提升压印质量。
83.具体的，箱体10的底部具有凹槽12，凹槽12作为放置区域，支撑结构110设置在凹槽12内。将支撑结构110设置在凹槽12内，而待压印结构放置在支撑结构110的支撑板111上，在升降组件112带动压印结构升降时，便于减压组件70压到待压印结构上。
84.在本实施例中是双侧加压。
85.显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
86.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
87.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
88.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。