CN106435656B - 一种喷雾片的制作方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种喷雾片的制作方法，包括如下步骤：(1)基片准备；(2)涂胶；(3)掩膜制作；(4)基片无掩膜面的绝缘；(5)电解加工微坑阵列；(6)掩膜剥离；(7)粘结剂填充；(8)金属层电沉积；(9)剥离喷雾片。本发明的喷雾片的制作方法在于提出了一种电铸模仁可反复使用、喇叭孔成形精度高和尺寸一致性好的喷雾片制作方法。

Description

一种喷雾片的制作方法

技术领域

本发明属于超高精密制造技术领域，尤其涉及一种喷雾片的制作方法。

背景技术

雾化器作为一种喷雾设备已被广泛应用于医疗和环保等领域，尤其在医疗领域利用雾化器产生的微小液滴来输送药物治疗呼吸道疾病，得到了充分发展。传统喷雾疗法采用的雾化器主要以超声雾化器为主，超声雾化器是利用其超声波在液体中传播时产生的气穴将液态水分子打散形成微小液滴，此种方式不仅需要消耗大量的电能，还有可能因为局部温度较高而使药物失效。而网孔式雾化器作为一种新型的雾化器，具有雾化液滴直径均匀、功率小、效率高、药物残留量小、对药效无影响以及便于携带等优点备受青睐。

喷雾片作为网孔式雾化器的重要组成部分，其制造方法一般有毛细玻璃管热收缩加工、硅腐蚀加工、激光加工、微机械加工和微电铸加工等方法。而以微电铸加工技术制作的喷雾片的微孔因为具有单向喇叭状特征，使得其产生的雾化液滴更小，尺寸分布更均匀，在医疗和环保领域具有更大的应用价值。为制造含有单向喇叭状孔的喷雾片，美国专利US4716423公开了一种采用多次光刻-电铸的方法来制作喷墨头中的阻挡层和孔板。显然，该法需反复进行光刻和电铸操作，工艺十分繁琐，且影响参数非常多，加工质量的一致性难以保证，特别是，每制造一个产品，需单独制备一个基片，工艺成本高。为简化制作工艺和提高产品良率，专利98122374.5提出了一种用光刻工艺来制备可多次使用的喷雾片电铸模仁的方法。但该法，一方面，现有的光刻胶与金属基底的结合力还不够高，且易受环境温度的影响，导致带有光刻胶层的模仁的工作寿命不会很长；另一方面，位于基片表面的光刻胶层的存在，不可避免地给工艺质量的形成带来负面影响，如喷雾片有效厚度减小、喇叭孔出入口变形大等，从而降低产品的工作性能和使用寿命。针对以上方法中存在的不足，本专利提出了一种电铸模仁可反复使用、喇叭孔成形精度高和尺寸一致性好的喷雾片制作方法。

发明内容

本专利提出了一种电铸模仁可反复使用、喇叭孔成形精度高和尺寸一致性好的喷雾片制作方法。

为达到上述目的，本发明所采用的制作方法，包括如下步骤：

(1)选用不锈钢片为基片1，并对基片1表面进行研磨、抛光、除油、清洗和干燥处理；

(2) 选用与不锈钢基片1粘结性较好、耐化学腐蚀的光刻胶2，并在基片上均匀涂覆一层厚0.5~2μm的光刻胶2；为减少胶膜厚度对微坑廓形精度的影响，光刻胶2的厚度在不影响粘结性和化学稳定性的条件下应以越薄越好；

(3) 对涂有光刻胶2的基片1进行前烘、曝光、显影、后烘处理后，在基片1上表面形成含有直径为20-80μm微孔阵列的掩膜3；

(4) 在基片的无掩膜面形成一层电绝缘层4，确保其不受下步电解加工的影响；

(5) 把含有掩膜3和电绝缘层4的基片1浸入电解液或刻蚀液中，并对基片1进行电化学刻蚀或化学刻蚀加工，以在基片1上形成微坑阵列；

(6) 当微坑5的直径为30-120μm、深为10-50μm时停止加工，然后把掩膜3剥离去除掉；

(7) 在微坑5中填充具有电绝缘性的粘结剂6，然后对干燥后的粘结剂6进行整平、打磨、抛光处理，最终使微坑5内粘结剂6的表面与基片1表面平齐并在同一个平面上；为确保粘结剂6与微坑5内壁粘结力的稳定性，使其不受机械打磨和后续电沉积工艺的影响，应根据粘结剂6的粘结力大小确定步骤（6）中微坑5的加工深度；

(8) 以经步骤(1)~(7)处理后的基片1为阴极进行电沉积金属层7；

(9) 当电沉积金属层7达到要求的厚度时，停止电沉积，并把电沉积金属层7从基片1上剥离，电沉积金属层7经去胶操作后，形成最终的喷雾片9；

(10) 不断重复步骤（8）和（9），可制作数个喷雾片9。

采用本发明的微孔喷雾片的制作方法，能够达到的有益效果如下：

1、基片寿命高

由于埋入与基片内部的粘结剂与基底的接触面积大、粘结力高，且受外界环境影响小，能够有效的提高模仁（粘结剂6）的使用寿命；

2、制作喷雾片的精度高

由于粘结剂的上表面与基底的上表面齐平，有效的降低了喷雾片出液口处复制模仁形成的凹坑深度，使喷雾片出液口能够直接从基片的上表面开始形成并圆滑的过渡到喷雾片的进液口。

附图说明

图1为本发明喷雾片制作方法的工艺流程图。

图中标号名称：1、基片；2、光刻胶；3、掩膜；4、电绝缘层；5、微坑；6、粘结剂；7、金属沉积层；8、喷雾片进液口；9、喷雾片；10、喷雾片出液口。

具体实施方式

以下结合附图1所示的步骤具体介绍本发明的方法。

本发明的一种喷雾片的制作方法，采用埋入与基底内部的模仁并在电沉积工艺下来制作金属精密喷雾片，本发明的具体实施步骤如下所示：

（1）基片准备

选取直径为70mm、厚1mm的304不锈钢基片1，将其表面进行研磨、抛光、除油、清洗和干燥处理；

（2）涂胶

在基片1表面上均匀的涂覆一层厚2μm的RZJ-304光刻胶2；

（3）制作掩膜

对涂有光刻胶2的基片1进行前烘、曝光、显影、后烘处理后，在基片1上表面形成含有直径为30μm微孔阵列的掩膜3；

（4）基片无掩膜面的绝缘

在基片1的非加工面形成电绝缘层4，确保非加工区域不被电解；

（5）电解加工微坑阵列

将经上步处理后的基片1放置于质量分数为15%的NaNO₃溶液中，以基片1为阳极并通以12V的直流电，加工至深度达到要求；

（6）掩膜剥离

去除电解加工后基片1上表面的掩膜3，形成直径在40μm深15μm的微坑5阵列；

（7）粘结剂填充

在微坑5中填充具有电绝缘性的粘结剂6，然后对干燥后的粘结剂6进行整平、打磨、抛光处理，最终使微坑5内粘结剂6的表面与基片1表面平齐并在同一个平面上；

（8）金属镍层的电沉积

将经上步处理后的基片1放置于电镀溶液中，以基片1为阴极施加0.5A/dm²的恒定电流，电沉积金属镍层7直至喷雾片出液口10缩小至5μm以下；

（9）剥离喷雾片

剥离不锈钢基片1表面的金属镍沉积层7，形成如图1所示的含有单向喇叭孔的喷雾片9，其中上部较大孔为喷雾片9的进液口8，下部较小的孔为喷雾片9的出液口10。

Claims (1)

1.一种喷雾片的制作方法，它包括如下步骤：

(1)选用不锈钢片为基片，并对基片表面进行研磨、抛光、除油、清洗和干燥处理；

(2)在基片上均匀涂覆一层厚0.5~2μm的光刻胶；

(3)对光刻胶进行前烘、曝光、显影、后烘处理，以在基片一面形成含有直径为20-80μm微孔阵列的掩膜；

(4)在基片的另一面形成一层电绝缘层；

(5)把含有掩膜和电绝缘层的基片浸入电解液或刻蚀液中，对基片进行电化学刻蚀或化学刻蚀加工，以在基片上形成微坑阵列；

(6)当微坑的直径为30-120μm、深为10-50μm时停止加工，然后把掩膜剥离去除掉；

(7)在微坑中填充具有电绝缘性的粘结剂，然后对干燥后的粘结剂进行整平、打磨、抛光处理，最终使微坑内粘结剂的表面与基片表面平齐并在同一个平面上；

(8)以经步骤(1)~(7)处理后的基片为阴极进行电沉积金属层；

(9)当电沉积金属层达到要求的厚度时，停止电沉积，并把电沉积金属层从基片上剥离，电沉积金属层经去胶操作后，形成最终的喷雾片；

(10)不断重复步骤（8）和（9），可制作数个喷雾片。