專利名稱：液滴沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如噴墨打印頭的液滴沉積裝置，更具體地涉及這種液 滴沉積裝置中的噴嘴的形成。
背景技術(shù)：
熟知的是，精確地形成噴嘴對于確定打印頭性能起到至關(guān)重要的作 用。通常，噴嘴形成在噴嘴板中，然后小心地將噴嘴板結(jié)合到打印頭的 本體上。已提出了采用范圍廣泛的制造過程形成多種噴嘴板結(jié)構(gòu)。為了 在工業(yè)規(guī)模下可行，制造過程必須平衡產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)點和制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，本發(fā)明包括一種形成用于液滴沉積裝置的部件的方 法，該方法包括如下步驟形成壓電材料制成的平面體；在所述平面體
的第一側(cè)上形成第二材料區(qū)；在所述平面體的與所述第一側(cè)相反的第二 側(cè)中形成通道，該通道的深度足以使所述第二材料的區(qū)域露出；在所述 露出區(qū)域中穿過所述第二材料層形成噴嘴，使得該噴嘴與所述通道連通。 有利的是，所述第二材料是聚合物。
優(yōu)選的是，通過沉積液體形式的第二材料而形成所述第二材料區(qū)。
適當?shù)氖牵龅诙牧鲜侵T如SU8的光刻膠。
在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，所述第二材料區(qū)至少局部形成在所述平面 體的所述第一側(cè)中的凹口內(nèi)，所述凹口優(yōu)選地呈沿著溝槽方向延伸的溝 槽的形式。
優(yōu)選的是，所述通道沿著垂直于所述溝槽方向的通道方向是細長的。 在另一方面中，本發(fā)明包括一種液滴沉積裝置，該液滴沉積裝置包 括壓電材料制成的平面體，該平面體在其第一側(cè)上形成有包含聚合材
料的溝槽，所述平面體在與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)中形成有多個通道， 各通道使所述聚合材料的區(qū)域露出；和噴嘴，該噴嘴延伸通過所述聚合 材料以與所述通道連通。
有利的是，所述通道沿著垂直于所述溝槽方向的通道方向是細長的。 本發(fā)明的實施方式采用SU8或類似流體來形成整體式噴嘴板和噴墨
噴嘴。SU-8是負性環(huán)氧樹脂型近紫外線光刻膠(365 nm)。在US 4， 882， 245 中可以找到該材料的細節(jié)。
下面描述的優(yōu)選實施方式為具有整體式噴嘴板的壓電致動器，但噴 嘴板和噴嘴也可以集成為另一部件(例如，蝕刻劑Si或Ni或S/鋼)。在 本發(fā)明的一個實施方式中，有利的是可以通過使用SU8作為光刻膠進行 光刻而形成所述噴嘴板。該部件將在后續(xù)處理步驟中附接于致動器。SU8 可以以液體形式施加，并且商業(yè)上可獲得多種等級從而可支持不同功能 (例如，填充、平面化等)。關(guān)鍵性優(yōu)點在于，與通過機械手段形成的表 面相比，通過沉積液體形成的表面沒有缺陷。另外，可以通過局部施加 而顯著地減少因運輸和包裝而導(dǎo)致的損壞或污染。


下面將參照附圖以實施例的方式描述本發(fā)明，在附圖中 圖1表示垂直于移除的通道的縱向軸線剖取的PZT晶片的剖面圖。 圖2表示在通道填充有SU8光刻膠的情況下，PZT晶片的剖面圖。 圖3表示在光刻膠的任選層覆蓋晶片和通道的情況下的PZT晶片。 圖4表示在晶片的基部中形成致動器通道的情況下，PZT晶片的剖 面圖。
具體實施例方式
如圖1所示，圖1是垂直于通道3的縱向軸線剖取的剖面圖，PZT 晶片1 (其可以具有如箭頭2所示的所謂的"波浪飾"結(jié)構(gòu))可選地設(shè)置 有鋸切出的通道3 (晶片級處理步驟)。
如果形成通道，就例如通過分配器或刮刀使通道填充有如在4處所示的SU8，然后使其固化，如圖2所示。
可選的是，如圖3所示在晶片的頂部和通道上旋涂另一 SU8層5， 并使其固化。為此，SU8優(yōu)選地為自校平類型。在另一實施方式中，該附 加層可有利地用于第三材料層(未示出)的光刻。
然后在晶片的相反側(cè)沿著垂直于通道3的方向鋸切出致動器通道， 如圖4所示。如在6處所示，所述通道具有使其可與通道4的SU8填料4 連通的深度。
然后切割晶片，附接電極，并附接基板和供墨器，如本身已知的那樣。
如再次垂直于通道3的縱向軸線剖取的、圖5的剖視立體圖所示， 然后穿過SU8層5和填料4燒蝕成噴嘴7以與通道6連通。
值得注意的是，如果SU8可抵抗電鍍法，則在通道側(cè)壁上的SU8區(qū) 域可用于保護側(cè)壁上的電極免受激光損傷。也可使用W0 96/08375中公 開的類型的燒蝕保護技術(shù)。
在本發(fā)明的另-一實施方式中，不形成通道3;而是在晶片的頂部旋 涂單層SU8。在該實施方式中，通道6足夠深以與該層SU8連通。
本發(fā)明提供了設(shè)置噴嘴板的低成本手段，該手段可容易地添加至晶 片級處理?？梢愿呔取⒏咴佻F(xiàn)性和高速地實現(xiàn)通過鋸切而形成通道3。 另外，采用PZT來提供機械支撐，從而減少了部件數(shù)量。在旋涂SU8膜 的情況下，這趨于極其均勻且沒有缺陷，從而可提高噴嘴噴射性能。SU8 還快速燒蝕，從而減少了制造時間以及因而減少制造成本，并且SU8精 確地燒蝕，從而生產(chǎn)出高質(zhì)量的噴嘴。SU8也可以用作光刻膠從而能形成 噴嘴板部件。
僅以實施例的方式描述了本發(fā)明，本發(fā)明可應(yīng)用于所有的可液體處 理的聚合材料，而不僅僅是SU8。
權(quán)利要求
1、一種形成用于液滴沉積裝置的部件的方法，該方法包括如下步驟形成壓電材料制成的平面體；在所述平面體的第一側(cè)上形成第二材料區(qū)；在所述平面體的與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)中形成通道，該通道的深度足以使所述第二材料的區(qū)域露出；在所述露出區(qū)域中穿過所述第二材料層形成噴嘴，使得該噴嘴與所述通道連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二材料是聚合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，通過沉積液體形式的第二材料而形成所述第二材料區(qū)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，所述第二材料是光刻膠。
5、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述第二材料區(qū) 至少局部形成在所述平面體的所述第一側(cè)中的凹口內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述凹口呈沿著溝槽方向延 伸的溝槽的形式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述通道沿著垂直于所述溝 槽方向的通道方向是細長的。
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，通過激光燒蝕而 形成所述噴嘴。
9， 一種液滴沉積裝置，該液滴沉積裝置包括壓電材料制成的平面 體，該平面體在其第一側(cè)上形成有包含聚合材料的溝槽，所述平面體在 與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)中形成有多個通道，各通道使所述聚合材料 的區(qū)域露出；和噴嘴，該噴嘴延伸通過所述聚合材料以與所述通道連通。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述通道沿著垂直于所述溝槽方向的通道方向是細長的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液滴沉積裝置。這樣形成打印頭的部件，即形成PZT晶片(1)；在該PZT晶片的一側(cè)上形成SU8光刻膠材料區(qū)(4)；在所述平面體的與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)中鋸切出致動器通道(6)，該致動器通道的深度足以使光刻膠材料的區(qū)域露出；在所述露出區(qū)域中穿過光刻膠材料層形成噴嘴(7)，使得該噴嘴與所述致動器通道連通。所述光刻膠材料區(qū)可用于利用光刻技術(shù)來形成噴嘴板。
文檔編號B41J2/14GK101184622SQ200680018747
公開日2008年5月21日 申請日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月28日
發(fā)明者史蒂夫·坦普爾 申請人:Xaar科技有限公司