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(kuò)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(dòng)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(diǎn)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(jī)理;選取鍵合率、干膜變形量及通孔率、鍵合強(qiáng)度等指標(biāo)評價(jià)鍵合質(zhì)量。分析工藝參數(shù)對鍵合質(zhì)量的影響，通過實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jì)厚度。⑷測試噴墨腔室的噴孔板與開放腔室的鍵合強(qiáng)度，采用本課題組搭建的噴墨測試平臺(tái)對打印頭芯片進(jìn)行充墨和噴墨測試。噴墨腔室鍵合強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)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