CN104487254B - 具有受控粘合剂结合部的流体喷射组件 - Google Patents

Abstract

在实施例中，流体喷射装置包括：模具，该模具包括从模具的后侧延伸到前侧的流体供给狭槽；形成在所述前侧上用于接收来自供给狭槽的流体的发射腔；被粘附到所述后侧以向供给狭槽提供流体的流体分配歧管；以及覆盖模具的后侧从而不会延伸到供给狭槽中的抗腐蚀层。

Description

具有受控粘合剂结合部的流体喷射组件

背景技术

流体喷射装置，诸如喷墨打印机中的打印头，按需喷射流体滴。喷墨打印头借助于通过多个喷嘴将墨滴喷射到打印介质（诸如纸张）上来产生图像。喷嘴通常布置成一个或多个阵列，从而使得当打印头和打印介质相对于彼此移动时，从喷嘴以合适的顺序喷射的墨滴在打印介质上打印出字符或其他图像。在特别的例子中，借助于使电流通过加热元件以产生热量并蒸发喷墨腔内的流体的一小部分，热喷墨打印头从喷嘴喷射流体滴。在另一例子中，压电喷墨打印头利用压电材料执行器以在喷墨腔中产生迫使墨滴离开喷嘴的压力脉冲。

在从喷嘴喷射墨滴之前，墨可通过将喷墨腔连接到储墨器给墨狭槽从储墨器行进到喷墨腔。通常，给墨狭槽形成在硅衬底中，所述硅衬底被结合到储墨器的主体。

附图说明

现在将参照附图通过举例方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1图示根据实施例的喷墨打印系统100，其适于包括具有本文公开的受控粘合剂结合部的流体喷射组件；

图2示出根据实施例的被实现为喷墨盒/笔的喷墨打印头组件的例子；

图3示出根据实施例的流体喷射/打印头组件的一部分的剖视图；

图4示出根据实施例的将衬底肋与托架肋结合的一种粘合剂结合部的放大剖视图；

图5示出根据实施例的将衬底肋与托架肋结合的另一种粘合剂结合部的放大剖视图；以及

图6示出根据实施例的制造流体喷射/打印头组件中的受控粘合剂结合部的示例性方法的流程图。

具体实施方式

概述

如上所示，喷墨打印头通常具有形成在硅衬底中的至少一个给墨狭槽，其提供在喷墨腔和储墨器之间的流体连通。衬底位于喷墨腔和储墨器主体或衬底托架之间，并且粘附到衬底托架上，从而使得衬底中的给墨狭槽对应于托架中的流体通路。由于给墨狭槽的宽度可以在微米量级，因此小的障碍物会对从储墨器到墨腔的墨流动产生负面影响。这类障碍物还会将空气或其他气体困在墨腔内，导致供应到打印头喷嘴的墨量不足。在喷墨过程中会通过许多方式在墨腔中产生空气。例如，加热墨会导致产生气泡，因为被加热的流体具有用于溶解空气的较低溶解度。此外，可经由喷射墨滴或在再次填充腔时吸入气泡而在墨腔中形成气泡。

打印头可被设计为具有被动空气管理系统，该系统利用浮力将气泡运离喷墨腔、通过给墨狭槽且运送到储墨器（即衬底托架）的主体内的安全空气存储位置内。通常，这种系统包括从喷墨腔延伸到安全空气存储位置的逐渐加宽的流体通路。因此，给墨狭槽和流体通路的几何形状和相对剖面宽度有助于管理打印头中的气泡。然而，给墨狭槽和/或衬底托架的流体通路中的小障碍物会困住气泡，从而妨碍它们的自然浮力运送。通常会出现在给墨狭槽中的一种常见障碍物是用于将衬底粘合到托架的粘合剂。制造打印头的当前挑战是粘合剂“挤压”或“凸起”到给墨通道中，这可发生在将打印头模具/衬底附接到衬底托架上时。如果粘合剂足够深地凸起到给墨狭槽的宽度中，则它会妨碍墨流并抑制打印头的被动空气管理，最终导致喷嘴缺墨和打印缺陷。

本公开的实施例提供使得衬底和衬底托架（即，储墨器主体）之间具有受控的粘合剂结合部的流体喷射装置和制造方法。受控的粘合剂结合部包括凹入地逐渐减小的粘合剂型面，其在粘合剂结合部远离衬底表面和托架表面两者上的结合位置延伸时在中间部分变窄。形成在衬底表面和托架表面上的粘合剂结合位置处的粘合剂接触占地区的宽度分别不超过衬底和托架结合表面自身的宽度。因此，在结合部任何点处的粘合剂结合部的宽度都不超过衬底结合表面或托架结合表面的宽度。以此方式受控的粘合剂结合部剖面都不会在粘合剂结合部的中间区域处向外凸起到给墨狭槽中。此外，受控的粘合剂结合部剖面使得粘合剂结合部都不会在衬底结合表面和托架结合表面处从粘合剂接触占地区突出到给墨狭槽中。因此，受控的粘合剂结合部剖面消除了给墨狭槽中的粘合剂结合部障碍物并有助于打印头中的被动空气管理。

获得受控粘合剂结合部剖面的方法包括形成亲水的粘合剂-衬底接触角和粘合剂-托架接触角。就是说，粘合剂与衬底表面和托架表面两者的接触角形成为小于90度。可通过控制粘合剂配制、衬底表面和托架表面来获得期望的亲水接触角。

在一个实施例中，流体喷射组件包括衬底，该衬底包括限定从衬底的顶侧延伸到底侧的给墨狭槽的衬底肋。组件进一步包括衬底托架，该衬底托架包括限定用以将墨提供到给墨狭槽的流体通路的托架肋。组件还包括凹入地逐渐减小的粘合剂结合部，该粘合剂结合部在不突出到给墨狭槽或流体通路中的情况下将衬底肋表面粘附到托架肋表面。

在另一实施例中，流体喷射组件包括结合到流体分配歧管上的打印头。该结合形成了从打印头上的流体腔延伸通过歧管的流体通路。组件还包括凹入地逐渐减小的粘合剂结合部，该粘合剂结合部在打印头和歧管之间并且不会突起到流体通路中。

在另一实施例中，制造流体喷射组件中的受控粘合剂结合部的方法包括：制造包括限定给墨狭槽的衬底肋的打印头衬底。所述方法进一步包括：制造包括限定流体通路的托架肋的衬底托架。所述方法还包括：在托架肋的结合表面上沉积粘合剂，并使衬底肋靠近各个托架肋，从而使得沉积的粘合剂接触衬底肋的结合表面。所述方法包括：在粘合剂与结合表面接触之处形成小于90度的亲水接触角。亲水接触角形成为使得粘合剂形成不会突出到给墨狭槽或流体通路中的凹入地逐渐减小的粘合剂结合部剖面。

说明性实施例

图1图示根据实施例的喷墨打印系统100，其适于包括具有本文公开的受控粘合剂结合部的流体喷射组件。在本实施例中，流体喷射组件被实现为具有利用受控粘合剂结合部结合到衬底托架上的流体滴喷出打印头114。喷墨打印系统100包括被实现为喷墨打印头组件102的流体喷射组件、供墨组件104、安装组件106、介质运输组件108、电子控制器110和至少一个电源112，其向喷墨打印系统100的各个电气部件供电。喷墨打印头组件102包括具有受控粘合剂结合部的至少一个流体喷射装置114或打印头114，其通过多个孔口或喷嘴116朝向打印介质118喷射墨滴，从而在打印介质118上进行打印。打印介质118包括任何类型的合适的薄片材料，诸如纸、卡片纸、透明材料、聚酯薄膜等。通常，喷嘴116被布置成一列或多列或者一个或多个阵列，从而使得当喷墨打印头组件102和打印介质118相对于彼此移动时，按合适的顺序从喷嘴116喷出的墨在打印介质118上打印出字符、符号和/或其他图形或图像。

供墨组件104将流体墨供应到打印头组件102并包括用于存储墨的储存器120。墨从储存器120流到喷墨打印头组件102。供墨组件104和喷墨打印头组件102可形成单向墨传送系统或循环墨传送系统。在单向墨传送系统中，在打印期间会消耗被供应到喷墨打印头组件102的几乎所有墨。但在循环墨传送系统中，在打印期间仅消耗被供应到打印头组件102的墨中的一部分。打印期间未消耗的墨返回至供墨组件104。

在一个示例性实施方式中，喷墨打印头组件102和供墨组件104一起被容纳在喷墨盒或笔中。图2示出根据实施例的被实现为喷墨盒/笔102的喷墨打印头组件102的例子。喷墨盒/笔102包括主体200、打印头114（即流体喷射装置）和电触头202。打印头114内的各个喷射元件（例如，热电阻器、压电膜）可借助于触头202处提供的电信号被供应以能量，以从选定的喷嘴116喷出流体滴。流体可以是用于打印过程的任何合适的流体，诸如，各种可打印流体、墨、预处理合成物、定影剂等。在一些例子中，流体可以是除打印流体之外的流体。喷墨盒102可包含在盒体200内的其自身的流体供应源，或者它可从通过例如管连接到盒102的外部供应源（诸如流体储存器120）接收流体。在任一情形中，如下所述，打印头组件102（诸如喷墨盒102）都包括结合到衬底托架上的打印头衬底，打印头衬底包括具有流体通路的流体分配歧管，所述流体通路提供打印头和流体储存器之间的流体连通。包含它们自身的流体供应源的喷墨盒102通常在流体供应源被耗尽后是被可丢弃的。

再次参照图1，安装组件106相对于介质运输组件108放置喷墨打印头组件102，介质运输组件108相对于喷墨打印头组件102放置打印介质118。因此，打印区122被限定成靠近在喷墨打印头组件102和打印介质118之间的区域中的喷嘴116。在一个实施例中，喷墨打印头组件102是扫描式打印头组件。在扫描式打印头组件中，安装组件106包括用于相对于介质运输组件108来移动喷墨打印头组件102以扫描打印介质118的滑架。在另一个实施例中，喷墨打印头组件102是非扫描式打印头组件。在非扫描式打印头组件中，安装组件106将喷墨打印头组件102固定在相对于介质运输组件108来说预先确定的位置。因此，介质运输组件108相对于喷墨打印头组件102放置打印介质118。

电子控制器110通常包括处理器、固件和其他打印机电子器件，以便与喷墨打印头组件102、安装组件106和介质运输组件108通信并控制它们。电子控制器110从主机系统（诸如计算机）接收数据124并包括用于暂时存储数据124的存储器。通常，沿电子、红外、光学或其他信息传送路径将数据124发送到喷墨打印系统100。数据124代表例如待打印的文档和/或文件。因此，数据124形成喷墨打印系统100的打印作业，并包括一个或多个打印作业命令和/或命令参数。

在一个示例性实施方式中，电子控制器110控制喷墨打印头组件102，以从喷嘴116喷射墨滴。因此，控制器110限定喷射墨滴的图案，该图案形成打印介质118上的字符、符号和/或其他图形或图像。喷射墨滴的图案由来自数据124的打印作业命令和/或命令参数决定。

在一个实施方式中，喷墨打印头组件102包括一个流体喷射装置/打印头114。在另一实施方式中，喷墨打印头组件102是宽阵列或多头式打印头组件。在宽阵列打印头组件的一个例子中，喷墨打印头组件102包括运载多个打印头114的诸如打印杆的运输装置，提供打印头114和电子控制器110之间的电气通信，并且提供打印头114和供墨组件104之间的流体连通。

在一个示例性实施方式中，喷墨打印系统100是按需喷墨的热泡式喷墨打印系统，其中，流体喷射装置114是热喷墨（TIJ）流体喷射装置/打印头114。TIJ打印头114将热电阻器加热元件实现为墨腔中的喷射元件，用以蒸发墨并产生迫使墨或其他流体滴离开喷嘴116的气泡。在另一示例性实施方式中，喷墨打印系统100是按需喷墨的压电喷墨打印系统，其中，流体喷射装置114是压电喷墨打印头，其采用压电材料执行器以产生压力脉冲以迫使墨滴离开喷嘴116。

图3示出沿图2的线A-A截取的流体喷射/打印头组件102的一部分的剖视图。打印头组件102总体上包括结合到流体分配歧管300的打印头114。流体分配歧管300有时指的是孤岛（chiclet）或打印头衬底托架，但在本说明书中，它将主要指的是衬底托架300。打印头114包括打印头衬底302，打印头衬底302包括硅模具。细长的给墨狭槽304形成在衬底302的衬底肋305之间。细长的给墨狭槽304延伸到图3的平面中。给墨狭槽304在衬底302的顶侧处与流体/墨腔306流体连通，流体/墨腔306形成在位于衬底302的顶侧上的流体层或腔层308中。每个流体/墨腔306包括热电阻器加热元件310，其在各个腔306中用作喷射元件，以蒸发墨或其他流体，从而产生迫使流体滴离开相应的喷嘴116的气泡。电阻器310可形成在被施加在衬底302的顶侧上的薄膜叠层内。薄膜叠层总体上包括形成电阻器310的金属层（例如，钽铝化物（TaAl）、钨硅氮化物（WSiN））、钝化层（例如，碳化硅（SiC）和氮化硅（SiN））、以及空蚀层（例如，钽（Ta））。顶帽层312（也被称作孔口板或喷嘴层312）位于腔层308之上并且具有形成在其中的喷嘴116，每个喷嘴对应于各自的腔306和电阻器310。因此，单个流体滴发生器314由相应的腔306、电阻器310和喷嘴116形成。腔层308和喷嘴层312可由例如聚合材料形成，聚合材料诸如通常用于制造微流体和MEMS装置的SU8。在一个实施方式中，喷嘴层312和腔层308形成在一起，从而使得它们包括单个结构。

打印头衬底302在其底侧的表面处通过粘合剂结合部316结合到下面的衬底托架300（即，流体分配歧管）。更具体地，在一个实施方式中，每个衬底肋305结合到衬底托架300的相应托架肋318。给墨狭槽304在衬底302的底侧处与由衬底托架300的托架肋318形成的流体通路320流体连通。因此，给墨狭槽304提供在衬底302顶侧上的流体/墨腔306与衬底302底侧处的流体通路320之间的流体连通。继而，衬底托架300中以各种方式倾斜的流体通路320提供与诸如储存器120（图1）的流体/墨储存器的流体连通。流体通路320和给墨狭槽304一起将来自储存器120的流体/墨朝向流体/墨腔306引导，在流体/墨腔306处，通过喷嘴116喷射流体/墨，如由实线方向箭头322大体指示的。此外，在使用期间，打印头组件102的物理方位是衬底托架300位于衬底302上方（即，喷嘴116向下面朝打印介质），这使得能够利用浮力按虚线方向箭头324所示方式远离腔306来输送气泡。因此，打印头组件102提供被动空气管理系统，其中，气泡通过给墨狭槽304和流体通路320远离腔306行进。

粘合剂结合部316借助于其凹入剖面而有助于远离流体/墨腔306利用浮力输送气泡。粘合剂结合部316是受控的，使得其剖面不会突出到给墨狭槽304和流体通路320中，并因此不会妨碍远离腔306输送气泡。对比而言，现有技术的粘合剂结合部通常不受控并妨碍远离腔306输送气泡，这是因为所述粘合剂结合部在一定程度上向外突出和/或凸起到给墨狭槽304和流体通路320中。

图4示出根据实施例的将衬底肋305结合到托架肋318的一种粘合剂结合部316的放大剖视图。应该注意，粘合剂结合部剖面的轮廓、以及粘合剂结合部剖面彼此之间的相对宽度及与衬底肋305和托架肋318的宽度之间的相对宽度未按比例绘制并且为了说明目的而可能被夸大。受控粘合剂结合部316包括以凹入方式从粘合剂接触点（400、402）逐渐减小的剖面。因此，当结合部远离其衬底接触点400和其托架接触点402延伸时，凹入地逐渐减小的粘合剂结合部剖面朝向粘合剂结合部316的中间部段变窄。每个粘合剂接触点（400、402）形成具有相关宽度的“粘合剂占地区”。如图4所示，在一个实施方式中，衬底粘合剂占地区/接触点400的宽度W1小于或不超过衬底肋305的结合表面的宽度W2。同样在图4中示出，在一个实施方式中，托架粘合剂占地区/接触点402的宽度W3小于或不超过托架肋318的结合表面的宽度W4。在一个实施方式中，粘合剂结合部316的中间部段的宽度W5不超过粘合剂占地区/接触点（400、402）的宽度W1或W3中的任何一个。因此，受控粘合剂结合部316不会在其中间部段、其粘合剂占地区/接触点（400、402）或其凹入地逐渐减小的剖面的任何其他点处向外凸起或突出到给墨狭槽304和流体通路320中。

图5示出根据实施例的将衬底肋305粘合到托架肋318的另一种粘合剂结合部316的放大剖视图。与图4的例子中相同，图5所示的受控粘合剂结合部316包括以凹入方式从粘合剂接触点（400、402）逐渐减小的剖面，从而使得当结合部远离其衬底接触点400和其托架接触点402延伸时，粘合剂结合部剖面朝向粘合剂结合部316的中间部段变窄。如图5所示，在一个实施方式中，虽然衬底粘合剂占地区/接触点400的宽度W1不超过衬底肋305的结合表面的宽度W2（即，与以上参照图4论述的相同），但是在一些情形中，宽度W1可超过托架肋318的结合表面的宽度。一般而言，尽管粘合剂占地区/接触点（400、402）的宽度不超过其所结合到的表面的宽度，但它可超过相对的粘合剂占地区/接触点（400、402）所结合到的表面的宽度。这可部分地至少取决于衬底肋305和托架肋318上的可用结合表面的相对宽度。在任何情形中，如以上参照图4所示的，受控粘合剂结合部316不会在其中间部段、其粘合剂占地区/接触点（400、402）或其凹入地逐渐减小的剖面的任何其他点处向外凸起或突出到给墨狭槽304和流体通路320中。

图6示出根据本公开的实施例的制造流体喷射/打印头组件中的受控粘合剂结合部的示例性方法600的流程图。方法600与参照图1-5在此论述的实施例相关，并且方法600示出的步骤的细节可在这种实施例的相关论述中找到。方法600可包括多于一个实施方式，并且方法600的不同实施方式可能不会采用流程图中出现的每个步骤。因此，尽管在流程图中方法600的步骤以特定顺序呈现，但它们呈现的顺序不意在局限于实际可能实施所述步骤所在的顺序或是否可以实施全部步骤。例如，可通过执行多个最初步骤而不执行一个或多个随后的步骤来实现方法600的一个实施方式，而方法600的另一实施方式可通过执行所有步骤来实现。

方法600开始于方框602，即，制造包括限定给墨狭槽的衬底肋的打印头衬底。打印头衬底通常通过本领域技术人员周知的标准微制造工艺（例如，电铸、激光烧蚀、各向异性蚀刻、溅射、干蚀刻、光刻、铸造、模制、冲压和切削加工）由硅或玻璃晶片制成。打印头衬底还可进一步发展为包括在衬底顶侧上的射流和喷嘴层。方法600在方框604继续，即，制造包括限定流体通路的托架肋的衬底托架。衬底托架是流体分配歧管，诸如塑料流体插入结构或孤岛。在方法600的方框606，将粘合剂沉积到托架肋的结合表面上。替代性地或此外，粘合剂可沉积在衬底肋的结合表面上。在一个实施方式中，通过喷出粘合剂来沉积粘合剂。喷出粘合剂而不是利用诸如针沉积的另一种方法提供了以下优点，诸如能够精确地控制粘合剂的体积和粘合剂在结合表面上的精确位置。

方法600在方框608继续，即，使衬底肋靠近各个托架肋，从而使得沉积的粘合剂接触衬底肋结合表面和各个托架肋结合表面两者。因此，单块粘合剂被放置在衬底肋和托架肋表面中的每个之间。在方框610，方法600包括：在粘合剂与衬底肋和托架肋的结合表面接触之处在粘合剂中形成小于90度的亲水接触角，从而使得粘合剂结合部形成在每个衬底肋和托架肋之间凹入地逐渐减小的剖面。如在理论上的湿润和接触角科学领域的技术人员已知的，根据杨氏方程，通过设计托架和衬底表面与空气界面能的界面能、托架和衬底表面与粘合剂液体的界面能以及粘合剂液体与空气的界面能，获得亲水接触角。根据文泽尔方程，结合表面的粗糙度也将告知接触角。因此亲水接触角可通过各种方式获得，包括控制粘合剂配制以及控制衬底和托架的结合表面。例如，对于环氧树脂粘合剂来说，通过粘合剂中的树脂和催化剂化学合成物的选择和比例来控制液体粘合剂表面能。此外，可通过向粘合剂中加入添加剂来修改表面能。通过对模制塑料的选择和托架表面的粗糙度来控制托架表面能。此外，可涂覆托架表面以改变表面能。还可通过衬底肋的结合表面的粗糙度来控制衬底表面能。衬底的结合表面可以是硅衬底自身，或者它们具有薄膜涂层，诸如氧化硅、氮化硅或钽。

Claims (15)

1.一种流体喷射组件，包括：

衬底，其包括限定从所述衬底的顶侧延伸到底侧的给墨狭槽的衬底肋；

衬底托架，其包括限定用以将墨提供到所述给墨狭槽的流体通路的托架肋；以及

凹入地逐渐减小的粘合剂结合部，其在不突出到所述给墨狭槽或所述流体通路中的情况下将衬底肋表面粘附到托架肋表面，其中，所述粘合剂结合部包括具有宽度W5的中间部段，所述宽度W5不超过所述托架肋表面的宽度W4。

2.如权利要求1所述的流体喷射组件，进一步包括：

衬底粘合剂占地区，其限定所述粘合剂结合部在所述衬底肋表面处的接触点；

其中，所述衬底粘合剂占地区的宽度W1不超过所述衬底肋表面的宽度W2。

3.如权利要求1所述的流体喷射组件，进一步包括：

托架粘合剂占地区，其限定所述粘合剂结合部在所述托架肋表面处的接触点；

其中，所述托架粘合剂占地区的宽度W3不超过所述托架肋表面的宽度W4。

4.如权利要求1所述的流体喷射组件，

其中，所述宽度W5不超过所述衬底肋表面的宽度W2。

5.如权利要求2所述的流体喷射组件，

其中，所述宽度W5不超过所述衬底粘合剂占地区的宽度W1。

6.如权利要求3所述的流体喷射组件，

其中，所述宽度W5不超过所述托架粘合剂占地区的宽度W3。

7.如权利要求1所述的流体喷射组件，进一步包括：

分别限定在第一结合表面和第二结合表面处的所述粘合剂结合部的接触点的第一粘合剂占地区和第二粘合剂占地区；

其中，所述第一粘合剂占地区的宽度W1超过所述第二结合表面的宽度W4，但不超过所述第一结合表面的宽度W2。

8.如权利要求1所述的流体喷射组件，其中，所述粘合剂结合部包括在所述粘合剂结合部与所述衬底肋表面和所述托架肋表面接触的接触点处的小于90度的亲水接触角。

9.如权利要求1所述的流体喷射组件，进一步包括在所述衬底的顶侧上的流体腔，用以接收来自所述给墨狭槽的墨。

10.一种流体喷射组件，包括：

打印头，其结合到流体分配歧管，以形成从所述打印头上的流体腔延伸通过所述流体分配歧管的流体通路；以及

凹入地逐渐减小的粘合剂结合部，其在所述打印头和所述流体分配歧管之间并且不会突起到所述流体通路中，其中，所述粘合剂结合部包括在所述粘合剂与衬底的衬底肋的结合表面以及与衬底托架的托架肋的结合表面的接触之处的小于90度的亲水接触角。

11.如权利要求10所述的流体喷射组件，进一步包括：

与所述流体腔相对应的喷嘴；以及

电阻器，其用于加热所述流体腔中的流体并通过所述喷嘴来喷射流体。

12.一种制造流体喷射组件中的受控粘合剂结合部的方法，所述方法包括：

制造包括限定给墨狭槽的衬底肋的打印头衬底；

制造包括限定流体通路的托架肋的衬底托架；

在所述托架肋的结合表面上沉积粘合剂；

使所述衬底肋靠近各个托架肋，从而使得沉积的粘合剂接触所述衬底肋的结合表面；

在所述粘合剂与所述衬底肋的结合表面以及与所述托架肋的结合表面的接触之处形成小于90度的亲水接触角，从而使得粘合剂形成不会突出到所述给墨狭槽或流体通路中的凹入地逐渐减小的粘合剂结合部剖面。

13.如权利要求12所述的方法，其中，在所述托架肋的结合表面上沉积粘合剂包括：在所述托架肋的结合表面上喷出粘合剂。

14.如权利要求12所述的方法，其中，形成亲水接触角包括：

控制所述粘合剂的配制；

控制所述衬底的结合表面；以及

控制所述托架的结合表面。

15.如权利要求12所述的方法，其中，形成亲水接触角包括：

设计托架表面和衬底表面与空气的界面能的界面能；

设计托架表面和衬底表面与粘合剂液体的界面能；以及

设计粘合剂液体与空气的界面能。