壓電式噴墨打印頭腔室的制作工藝研究.pdf

1、壓電式噴墨打印技術(shù)以其經(jīng)濟(jì)、耐用、高效、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)向微電子制造、微型光學(xué)元件制作、微電子封裝等其他工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展。同時(shí)這種技術(shù)的噴射材料也不止局限于墨水現(xiàn)在也可以用于銀漿、光刻膠等的噴射。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在被國(guó)外壟斷，因此國(guó)內(nèi)很多學(xué)者也在進(jìn)行這方面的研究。
　　現(xiàn)在噴墨腔室的制作方法主要有犧牲層法和鍵合法，但是由于噴墨腔室的內(nèi)部尺寸較小，犧牲層材料不易排出?，F(xiàn)有的鍵合法是在蓋板上做好結(jié)構(gòu)然后進(jìn)行鍵合，增加了

2、鍵合難度和成本。本文利用改進(jìn)的直接熱鍵合法制作出了低成本的腔室。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)提出了一種改進(jìn)的直接熱鍵合方法，可以有效的解決在鍵合過(guò)程中凹陷問(wèn)題。首先利用MEMS工藝中的光刻工藝制得開(kāi)放的噴墨腔室結(jié)構(gòu)，然后鍵合一層厚度約10μm的SU-8膠膜，完成光刻后再旋涂一層SU-8膠完成鍵合。同時(shí)分析了鍵合壓力、鍵合時(shí)間和鍵合溫度對(duì)鍵合率和鍵合強(qiáng)度的影響。與其他鍵合方法相比鍵合過(guò)程中不易出現(xiàn)凹陷，鍵合率和鍵合強(qiáng)度比較高，可以

3、為制作低成本高鍵合強(qiáng)度微通道提供一種新的工藝方法。
　　(2)使用氧等離子體處理噴墨腔室表面提高SU-8膠的表面能提高鍵合強(qiáng)度。固化的SU-8膠的表面能很低鍵合層在顯影時(shí)很容易起膠。用氧等離子體處理SU-8膠表面后能夠增加其表面的浸潤(rùn)性增強(qiáng)鍵合強(qiáng)度。同時(shí)設(shè)計(jì)了通過(guò)氣壓控制鍵合壓力大小的鍵合夾具，增大了鍵合過(guò)程中的施力面積，因此利用這個(gè)夾具可以對(duì)整個(gè)鍵合面施加均勻的鍵合壓力，使鍵合率和鍵合強(qiáng)度有了很大的改善。
　　(3)研究了

4、影響噴墨孔通孔率的因素。本文中的基底表面比較復(fù)雜，曝光的過(guò)程中在基底發(fā)生漫反射，反射光會(huì)使噴墨孔位置的SU-8膠曝光，影響噴墨孔的通孔率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析防反射材料AZ Baril-Ⅱ可以把入射光全部吸收消除反射光的影響，在基底應(yīng)用防反射材料AZ Baril-Ⅱ使通孔率有了一定的提高。同時(shí)在鍵合的過(guò)程中因?yàn)殒I合參數(shù)的影響會(huì)引起鍵合層的凹陷，在曝光的過(guò)程中會(huì)在鍵合層發(fā)生全反射使噴墨孔曝光影響通孔率，因此研究了最佳的鍵合壓力、鍵合時(shí)間和鍵合溫度