壓電噴墨打印頭噴墨腔室制作工藝研究.pdf

1、噴墨打印技術(shù)的應(yīng)用已從傳統(tǒng)打印領(lǐng)域，擴展到工業(yè)印刷及其他前沿領(lǐng)域，如制造柔性集成電路、電化學(xué)電池和打印生物組織等。噴墨腔室是壓電打印頭的重要組成部分，但噴墨腔室制作方法存在制作周期長、工藝復(fù)雜、依賴于專用設(shè)備、對準(zhǔn)困難等問題。本文研究了采用干膜層壓工藝制作噴墨腔室的工藝方案，這種方法工藝簡單、不需要專用設(shè)備并且對準(zhǔn)精度高。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析噴墨腔室的工作環(huán)境與打印頭芯片制作工藝，選取SU-8膠作為制作噴墨腔室的材料。

2、根據(jù)壓電振動梁理論和流體理論，結(jié)合COMSOL軟件模擬噴墨過程，優(yōu)化噴墨腔室尺寸，分析噴孔板所受應(yīng)力。⑵分析噴墨腔室的結(jié)構(gòu)特點及SU-8膠結(jié)構(gòu)的加工工藝，提出一種采用干膜層壓鍵合工藝制作噴墨腔室的方案。分析聚合物在鍵合過程中的力學(xué)行為和聚合物的界面粘結(jié)機理;選取鍵合率、干膜變形量及通孔率、鍵合強度等指標(biāo)評價鍵合質(zhì)量。分析工藝參數(shù)對鍵合質(zhì)量的影響，通過實驗優(yōu)化層壓鍵合工藝參數(shù)。⑶闡述壓電打印頭噴墨腔室的制作工藝步驟，確定具體的工藝參數(shù)。改

3、進旋涂夾具和旋涂工藝有效地降低“邊珠效應(yīng)”;采用緩慢升溫、隨爐冷卻的方法前烘，和低溫后烘的方法有效降低SU-8膠內(nèi)應(yīng)力;對比分析PET和PDMS材料，選擇PDMS作為SU-8干膜基底;優(yōu)化干膜的曝光參數(shù)和后烘參數(shù);采用層壓法增加噴孔板厚度至設(shè)計厚度。⑷測試噴墨腔室的噴孔板與開放腔室的鍵合強度，采用本課題組搭建的噴墨測試平臺對打印頭芯片進行充墨和噴墨測試。噴墨腔室鍵合強度滿足設(shè)計要求;采用層壓法制作的腔室順利充墨，經(jīng)過噴墨測試，打印頭芯片