一种石墨烯转移上料设备的制作方法

本发明属于石墨烯薄膜转印，具体涉及一种石墨烯转移上料设备。

背景技术：

1、实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

2、石墨烯的转印是将生长在衬底上的石墨烯单层转移到目标基底上的过程。以下是常见的进行石墨烯转印的方法：

3、一、准备石墨烯样品：

4、在铜衬底上通过化学气相沉积等方法生长出石墨烯单层，即石墨烯薄膜。

5、对石墨烯样品进行表征和检测，确保其质量和结构。

6、二、准备转印工具和目标基底：

7、选择适当的转印工具，如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)薄膜。

8、准备目标基底，可以是硅基底、玻璃基底或其他材料。

9、三、转印步骤：

10、在石墨烯薄膜上涂覆一层转印工具，如pmma薄膜。

11、在pmma薄膜上制作一个边界，例如使用光刻技术或电子束曝光技术。

12、将整个结构浸泡在溶剂中，例如丙酮或异丙醇，以去除原始铜衬底上的石墨烯薄膜。

13、将转印工具(带有石墨烯薄膜的pmma薄膜)放置在目标基底上，并用轻压或热压的方式使其黏附在目标基底上。

14、在转印后，通过溶剂处理或热处理等方法去除pmma薄膜，仅保留石墨烯薄膜。

15、但是，参照专利公开号为cn103407809b的现有技术，会发现，当前生长有石墨烯薄膜的铜衬底大多一片一片零散分布，无法集中成大片，而在石墨烯薄膜上涂覆转印工具一般通过旋涂方法进行，这样在小块铜衬底上，对小块的石墨烯薄膜进行pmma溶液旋涂，施力旋涂的过程中会造成石墨烯薄膜的变形、扭曲，会出现转印工具涂覆不全面、覆盖缺位多且不均匀的问题，这样后续转印失败的几率也会大大增加。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种石墨烯转移上料设备，以解决现有技术中对pmma薄膜的旋涂式涂覆方式，易造成转印工具涂覆不全面、覆盖缺位多且不均匀的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种石墨烯转移上料设备，包括传输基台和pmma溶液输送机构，所述传输基台为十字型结构，所述传输基台内交叉设置有纵向输送线与横向输送线，所述纵向输送线内滑动安装有第一输送板，所述横向输送线内滑动安装有第二输送板；

4、所述pmma溶液输送机构位于传输基台的上方，所述pmma溶液输送机构包括输液管路与连接在输液管路端部的输液针头；

5、所述pmma溶液输送机构的外部通过进给机构连接有转印头，所述转印头为水滴型结构，其内部设置中空，为充气件，所述转印头用于将pmma溶液输送机构泵出的pmma溶液，通过按压动作，均匀涂覆在铜衬底上的石墨烯薄膜上，之后生成的pmma薄膜可作转印工具用。

6、优选的：所述进给机构包括斜移部件、竖移部件及快连座，所述竖移部件处在斜移部件之中，且所述快连座安装在竖移部件上。

7、优选的：所述斜移部件包括滑轨组，所述滑轨组内滑动安装有一对滑块，所述竖移部件安装在两个滑块之间。

8、优选的：所述竖移部件包括安装台与伸缩杆，所述安装台固定安装在两个滑块之间，且所述伸缩杆固定安装在安装台的底面；

9、所述快连座顶部与伸缩杆远离安装台的一端固定连接。

10、优选的：所述进给机构还包括外挂部件，所述外挂部件包括固定套设于输液针头外的套圈，所述套圈与斜移部件之间连接有至少两个撑拉杆，所述撑拉杆用于套圈与斜移部件之间的加固连接。

11、优选的：所述转印头的顶部设置有快连头，所述快连座的底侧开设有内螺纹槽，所述快连头与内螺纹槽之间采用可拆卸式螺纹连接方式相连。

12、优选的：所述pmma溶液输送机构的外部还连接有吊装机构，所述吊装机构包括吊装臂与固定套筒，所述固定套筒固定安装在吊装臂的末端，且所述固定套筒固定套设于输液针头之外，吊装臂可配合膨胀螺丝固定在梁柱上。

13、优选的：所述转印头上收后，会收置于传输基台的拐角空档处上方，能避免转印头上粘附的pmma溶液滴落后，造成对传输基台的污染与作业干扰。

14、优选的：所述转印头下送后，会处在传输基台的中心位置上，可用于配合第一输送板、第二输送板实现不同的按压效果。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明将石墨烯薄膜上pmma溶液的旋涂式涂覆方式，改为小点压匀式涂覆，点压的效率更高，且更能适应在小块铜衬底上，对石墨烯薄膜上pmma薄膜的涂覆作业，能确保转印工具在石墨烯薄膜上涂覆的全面与均匀，从而保证后续石墨烯薄膜转印的成功几率。

17、2、本发明中，通过紧随第一输送板之后的第二输送板的引入，可将粘附有残余pmma溶液的转印头，投入到另一个流程中，从而能对点压涂覆作业后，转印头外粘附的残余pmma溶液进行褪除，确保下一次点压涂覆前转印头的相对洁净度，进一步保证转印工具在石墨烯薄膜上涂覆的全面度与均匀性。

18、3、本发明中，转印头上收后，会收置于传输基台的拐角空档处上方，这样能避免转印头上粘附的pmma溶液滴落后，造成对传输基台的污染与作业干扰。

技术特征：

1.一种石墨烯转移上料设备，包括传输基台(1)和pmma溶液输送机构(3)，其特征在于，所述传输基台(1)为十字型结构，所述传输基台(1)内交叉设置有纵向输送线(11)与横向输送线(12)，所述纵向输送线(11)内滑动安装有第一输送板(111)，所述横向输送线(12)内滑动安装有第二输送板(121)；

2.根据权利要求1所述的石墨烯转移上料设备，其特征在于：所述进给机构(4)包括斜移部件(42)、竖移部件(43)及快连座(44)，所述竖移部件(43)处在斜移部件(42)之中，且所述快连座(44)安装在竖移部件(43)上。

3.根据权利要求2所述的石墨烯转移上料设备，其特征在于：所述斜移部件(42)包括滑轨组(421)，所述滑轨组(421)内滑动安装有一对滑块(422)，所述竖移部件(43)安装在两个滑块(422)之间。

4.根据权利要求3所述的石墨烯转移上料设备，其特征在于：所述竖移部件(43)包括安装台(431)与伸缩杆(432)，所述安装台(431)固定安装在两个滑块(422)之间，且所述伸缩杆(432)固定安装在安装台(431)的底面；

5.根据权利要求2所述的石墨烯转移上料设备，其特征在于：所述进给机构(4)还包括外挂部件(41)，所述外挂部件(41)包括固定套设于输液针头(31)外的套圈(411)，所述套圈(411)与斜移部件(42)之间连接有至少两个撑拉杆(412)，所述撑拉杆(412)用于套圈(411)与斜移部件(42)之间的加固连接。

6.根据权利要求2所述的石墨烯转移上料设备，其特征在于：所述转印头(5)的顶部设置有快连头(51)，所述快连座(44)的底侧开设有内螺纹槽(441)，所述快连头(51)与内螺纹槽(441)之间采用可拆卸式螺纹连接方式相连。

7.根据权利要求1所述的石墨烯转移上料设备，其特征在于：所述pmma溶液输送机构(3)的外部还连接有吊装机构(2)，所述吊装机构(2)包括吊装臂(21)与固定套筒(22)，所述固定套筒(22)固定安装在吊装臂(21)的末端，且所述固定套筒(22)固定套设于输液针头(31)之外，吊装臂(21)可配合膨胀螺丝固定在梁柱上。

8.根据权利要求1所述的石墨烯转移上料设备，其特征在于：所述转印头(5)上收后，会收置于传输基台(1)的拐角空档处上方，能避免转印头(5)上粘附的pmma溶液滴落后，造成对传输基台(1)的污染与作业干扰。

9.根据权利要求1所述的石墨烯转移上料设备，其特征在于：所述转印头(5)下送后，会处在传输基台(1)的中心位置上，可用于配合第一输送板(111)、第二输送板(121)实现不同的按压效果。

技术总结
本发明涉及石墨烯薄膜转印技术领域，具体公开了一种石墨烯转移上料设备，包括传输基台和PMMA溶液输送机构，所述传输基台为十字型结构，所述传输基台内交叉设置有纵向输送线与横向输送线，所述纵向输送线内滑动安装有第一输送板，所述横向输送线内滑动安装有第二输送板；所述PMMA溶液输送机构位于传输基台的上方，所述PMMA溶液输送机构包括输液管路与连接在输液管路端部的输液针头；所述PMMA溶液输送机构的外部通过进给机构连接有转印头，所述转印头为水滴型结构。本发明将石墨烯薄膜上PMMA溶液的涂覆方式，改为小点压匀式涂覆，点压的效率更高，能确保转印工具在石墨烯薄膜上涂覆的全面与均匀，从而保证后续石墨烯薄膜转印的成功几率。

技术研发人员：王如山
受保护的技术使用者：江苏墨标碳素科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1