[发明专利]液滴沉积部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液滴沉积装置的部件，更具体而言，涉及一种用于液滴沉积装置的喷嘴板。本发明特别适用于可控制喷印式(drop on demand)的喷墨印刷领域。

背景技术

提供复合喷嘴板，也就是说由一种以上材料形成的喷嘴板是已知的。例如WO 02/98666描述一种喷嘴板，其具有包含一系列孔的主体，所述孔填充以聚合物，喷嘴被形成通过其中。

WO 05/14292描述一种用于WO 02/98666中描述的那种喷嘴板的可替换的制造类型，其中首先形成明显不同的聚合主体阵列，在该阵列周围形成金属板。喷嘴然后被形成通过这些聚合主体。

这些现有技术的结构对于制造而言很复杂，需要大量步骤。这种结构也会产生板与聚合插入体之间的较差结合的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的喷嘴板部件及制造方法。

根据本发明的第一方面，提供一种形成用于液滴沉积装置的喷嘴板部件的方法，包括：提供一具有限定顶表面的聚合上层和限定底表面的金属下层的主体；从所述上层中选择性地去除材料，以选择性地露出所述下层；以及从所述顶表面处理所述下层的露出区域，以从所述下层中选择性地去除材料，从而形成通过所述主体的开口。

通过初始提供层状主体，可以在金属层与聚合物层之间提供很强的结合。

材料可从所述上层去除，以形成基本完整的喷嘴，或形成先导孔，以通过后续处理步骤被精加工成喷嘴。通过从所述顶表面处理而从所述下层中去除材料，所述下层中的特征在空间上由处理后的上层的形式限定。这样尽管两个层在分开的步骤进行处理，但易于实现所述层之间的对准。

在一个实施例中，聚合物为SU-8感光性树脂，且金属为镍。

SU-8为由IBM研制并描述在US 4882245中的感光性树脂。SU-8的主要优点在于：

- 可光成象

- 化学惰性和温度稳定

- 在增大的速率下激光可烧蚀

- 广泛用于MEMS生产

- 透明

用于SU-8片的主要制造过程为旋封涂敷。从而易于实现从1微米至1毫米范围的膜厚度。

尽管普通的SU-8为透明和易碎的，这使其难以处理，但是根据本发明，其与镍层结合使用，从而提供适合于喷嘴板制造的柔性和非透明的层压件。完整的喷嘴板的喷嘴在镍膜中被凹成开口，镍用作保护层以使喷嘴板抗擦伤。

根据本发明的第二方面，提供一种用于液滴沉积装置的喷嘴板部件，包括一具有限定顶表面的聚合上层和限定底表面的金属下层的主体；形成在所述上层中的喷嘴，其具有在所述顶表面中的入口和在所述顶、底表面中间的出口；以及形成在所述下层中围绕所述喷嘴出口延伸的凹进。

优选地，所述部件通过处理具有聚合上层和金属下层的坯料被形成。

根据本发明的第三方面，提供一种形成用于液滴沉积装置的喷嘴板部件的方法，该喷嘴板部件包括形成在喷嘴板部件的第一层中的至少一个喷嘴，以及与每个喷嘴轴向对准的形成在喷嘴板部件的第二层中的相应开口，该开口处于比喷嘴更大的径向范围的第一和第二层的邻接表面处，该方法包括以下步骤：

提供具有第一层和第二层的喷嘴板层压件；在第一成形工序在所述第一层中形成孔；以及在与所述第一成形工序不同的第二成形工序在所述第二层中形成开口，且在所述第二成形工序中开口的位置由所述第一层中的孔的位置确定；所述第一层中的孔通过可选的进一步处理用作喷嘴。

附图说明

现在将参照附图通过实例对本发明进行描述，其中：

图1示出复合主体或坯料；

图2显示根据本发明一方面的所希望的喷嘴形状结构。

图3示出根据本发明一方面的制造过程。

图4示出根据本发明一方面的可替换制造过程。

图5示出图4工艺过程的变型。

具体实施方式

图1示出由多个层形成的复合主体。脱模层13被累积在可再使用基板14上，便于处理后的喷嘴板的去除，接着为喷嘴板的下层12—这里为镍层—最后为在顶部的喷嘴板的上层11—这里为SU8或聚合物层。

现在将描述处理步骤的多个实例，其获得如图2所示的所希望的喷嘴板结构。如这里所示，喷嘴板部件具有延伸通过上层11的喷嘴孔20，其在直径上从喷嘴入口20a至喷嘴出口20b缩减。在下层12中形成有凹进区域21，如上所述，下层12保护上层11免受机械磨损。