CN1136103C - 喷孔片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种喷孔片的制造方法，其喷孔片系由金属层和图案构成具有开孔之结构，而由下列步骤形成：(1)以不锈钢片作为基板；(2)在基板上涂布一光阻层；(3)以微影蚀刻技术形成喷孔片图案，并除去不必要的光阻；(4)在基板上进行电铸程序，以形成具有开口的金属层。该金属层为镍或具有类似物性的金属构成。本发明因制造程序上的简化而减少生产成本，同时可因此降低产品不合格率的发生及制程上的困难度。
Description
本发明系有关一种热感式喷墨头的制造方法，特别是属于一种可用于喷墨打印机中喷墨头的喷孔片的制造方法。
目前打印机已成为电脑周边设备中不可缺少的输出装置。在电脑打印机的领域中，可依打印输出方式不同，分为点距阵打印机、喷墨打印机及激光打印机三种，而各有其不同之应用。其中，喷墨打印机由于设备成本低廉且可达到不错的列印效果，因此逐渐成为个人电脑打印周边设备的主流。
由于打印机市场需要量大幅增加及竞争激烈，对喷墨打印机而言，更有朝向高解析及低制造成本发展的趋势。在喷墨打印机的技术中，关键性零组件为喷墨头(Printedhead)，其制造技术可决定打印机的解析度。在喷墨头的构成中，喷孔片的制造尤其重要。在高解析度的要求下，如何在一定的喷墨头面积形成数量更多的喷孔数并可确实控制其墨水流量，更是制造喷墨头不可或缺的技术。
美国专利第4,716,423号专利公开了一种具有栅层和开口平板喷墨头的制造方法。如图1A至图1G所述，其系用于制造喷孔片的方法包括下列步骤：
(1)以不锈钢片作为基板10；
(2)在该基板上涂布一层光阻12，并覆上喷孔片图案形状的光罩；
(3)利用微影蚀刻方法形成喷孔片的第一光罩图案14，并去除不必要的光阻；
(4)在该基层表面上电铸一第一金属层16；
(5)在该电铸金属层16上涂布一层干膜光阻20，并再覆上喷孔片的第二光罩22；
(6)利用微影蚀刻方法形成第二光罩图案24，并去除不必要的光阻；
(7)在第一金属层上电铸第二金属层26直到达到所需厚度。
经过上述步骤形成的产品再经脱模程序，即可得到喷孔片，其中该喷孔片系由光罩图案，第一金属层16及第二金属层26，也即总金属层28所构成。
由于用于制造喷墨头的喷孔片现有技术的步骤及程序繁多，因此造成生产成本增加，而且复杂的制程亦导致产品不合格率的大幅提高。再者，在前述制程中因为使用二次光罩形成图案，所以必须将第一光罩及第二光罩的位置对准，因此现有的喷孔片制程，不仅在制造困难度上增加，同时也会提高产品的不合格率。
本发明的目的在于提供一种喷孔片的制造方法，藉由制造程序上的简化而减少生产成本，同时因为制造程序的精简，可因此而降低产品不合格率的发生及制程上的困难度。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种喷孔片的制造方法，该喷孔片系形成具有若干个开孔结构，而可用于喷墨打印机的喷墨头，其特点是，包含下列步骤：
(1)在一金属基板上涂布一光阻层；
(2)以微影蚀刻技术形成喷孔片图案，并除去不必要的光阻；
(3)电铸一金属层在前述金属基板及图案上，以形成具有开孔的喷孔片。
上述喷孔片的制造方法，其中，该金属基板可为不锈钢构成，也可为镍或具有类似物性的金属构成。
上述的喷孔片制造方法，其中，经过前述步骤制造的产品可进一步经过脱模程序使金属基板与喷孔片脱离，该脱离的金属基板经特殊处理后可重复使用。
一种形成具有栅层及开孔的喷孔片制造方法，包含下列步骤：
(1)在一金属基板上涂布一光阻层；
(2)以微影蚀刻技术形成喷孔片图案，并除去不必要的光阻；
(3)电铸一金属层在该金属基板及图案上，以形成具有开孔的喷孔片。
上述的形成具有栅层及开孔的喷孔片的制造方法，其中，该金属基板可重复使用。
本发明将现有喷孔片制造方法中须经过两次电铸加工方可形成具有一定厚度金属层，以形成具有开孔的喷孔片，改进为：在予加工后的基板上只须用某些金属进行一次电铸加工即可形成足够高度及形状的开孔，从而可克服两次电铸加工时，因前后两次光罩位置不易对准，而造成的制造难度大，产品不合格率高的弊端。
同时，本发明的产品可进一步经过脱模程序使金属基板与喷孔片脱离，该脱离的金属基板经特殊处理后可重复使用。
因此，本发明不仅具有加工程序简化的优点，还可提高产品质量，降低生产成本。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明：
图1A-G为已知技术喷孔片的制造方法流程图。
图2A-D为本发明喷孔片的制造方法流程图。
如图2所示，本发明喷孔片结构系由金属层4和图案3所构成具有开孔的结构，其系由下列四个步骤的制程完成：
(1)以不锈钢片做为基板1；
(2)在基板1上涂布一光阻层2；
(3)以微影蚀刻技术形成喷孔片图案3，并移去不必要的光阻；
(4)在基板1进行电铸程序，以形成具有开孔5的特定厚度金属层4。
在完成前述制程后，再经脱模程序后将基板1与图案3和金属层4脱离，即可得到喷孔片组合，关于本发明制程的进一步说明将参照图2详细描述。
图2A显示一金属片基板1(例如：不锈钢片)，该基板1的厚度一般约在30到60密尔(mil)。该基板1的表面须经过表面处理以去除残留的油渍及杂质。在经过前述处理后，基板1即可做为制备喷孔片之用。
参见图2B，在该基板1表面涂布一光阻层2以供之后微影蚀刻处理等步骤备用。前述光阻层2可由一般现有技术蚀刻法或光阻处理步骤等方法形成。
图2C显示本发明利用微影蚀刻技术以将喷孔片的图案形成在光阻层3上。其中，可使用光罩(未图示)覆盖在光阻层2上，再以紫外线照射在光罩上，如此光罩未覆盖之区域即聚合而形成图案3。然后，再以现有化学显影剂将其余部份光阻除去，便可得到图案3。接着，在前述加工完成的基板1上进行电铸程序，以形成具有开口5的金属层4。值得注意的是，在此步骤中，金属层4系在一次电铸加工中即形成足够的高度及形状，因此本发明可避免现有技术制程中须经过两次电铸加工方可形成具有一定厚度金属层。
图2D显示形成在基板1和图案3上具有开口5的电铸金属层4。电铸处理程序是电镀制造上常见的一种技术，电镀系将物件的全部或部份置于一槽中，而槽内包含具有金属离子的电镀液，直流电通到阳极和阴极间，因而导致电镀液中的离子分别在两电极间析出，在阳极，金属离子得到电子而析出金属附着在物件上，称之为“阳极处理”。而电铸处理的理论则与电镀技术类似，所不同的是在电铸处理中，系直接以金属物件作为阳极而进行电铸处理，在现今电铸处理技术中，待铸物的厚度及形状皆可获得有效的控制。
在本发明的较佳实施例中，电铸金属层4的金属层可采用镍金属形成，然而，其他具有类似物性及化性的金属亦可选用。经过上述步骤制造的产品，再经过脱模程序把图案3和金属层4与基板1分开，即可得到喷孔片的最终产品。此外，分离后之基板1经过特殊处理而可重复使用，藉此而进一步降低制造成本。
本发明不受限于说明书之实施例的实施方式，例如，喷孔片并不仅限于喷墨打印机使用，凡是需要应用到具有凹孔槽的喷孔片产品均可应用本发明之制程。
综上所述，根据本发明制程所生产的喷孔片不但在制造程序较现有技术为精简，且其制造成本亦远低于现有技术，同时产品的不合格率也可大幅降低。
Claims (7)
1.一种喷孔片的制造方法，该喷孔片系形成具有若干个开孔结构，而可用于喷墨打印机的喷墨头，其特征在于，包含下列步骤：
(1)在一金属基板上涂布一光阻层；
(2)以微影蚀刻技术形成喷孔片图案，并除去不必要的光阻；
(3)电铸一金属层在前述金属基板及图案上，以形成具有开孔的喷孔片。
2.如权利要求1所述的喷孔片的制造方法，其特征在于：该金属基板可为不锈钢构成。
3.如权利要求1所述的喷孔片的制造方法，其特征在于：该金属层可为镍或具有类似物性的金属构成。
4.如权利要求1所述的喷孔片的制造方法，其特征在于：经过前述步骤制造的产品可进一步经过脱模程序使金属基板与喷孔片脱离。
5.如权利要求4所述的喷孔片的制造方法，其特征在于：该脱离的金属基板经特殊处理后可重复使用。
6.一种形成具有栅层及开孔的喷孔片制造方法，包含下列步骤：
(1)在一金属基板上涂布一光阻层；
(2)以微影蚀刻技术形成喷孔片图案，并除去不必要的光阻；
(3)电铸一金属层在该金属基板及图案上，以形成具有开孔的喷孔片。
7.如权利要求6所述的形成具有栅层及开孔的喷孔片的制造方法，其特征在于：该金属基板可重复使用。
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