200909062 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種製作嘴孔結構之技術，特別是關於 一種具有特定開孔角度之噴孔結構及其製程。 P 、 【先前技術】 現今喷孔結構技術，廣泛被運用在於各種工業技術、 曰常生活中’如液體喷霧微細孔結構、醫藥或美容藥水之 喷霧器 '喷墨印表機之墨水Ε...#。—般魏結構在製作 的過程中’係在電鑄起始層表面塗佈光阻，藉由—具備有 透光區域與阻光區域之光罩，以利用黃光微影製程將此光 阻之透光區域的光阻完全去除，進而以電鑄製程製作微細 喷孔的製程方法。此外，如美國專利第5 , 586, 55〇號之 ^利案件，其係、揭露筛孔構件之各微細噴孔中心線與喷孔 前端（from surface)之夾角10度至20度的特定開孔角度之 【發明内容】 本發明所欲解決之技術問題： 揭示於美國專利第5，586，55〇號發明專利篩孔構件 之各微細噴孔之喷孔出口端，係聚集殘留之液體造成喷孔 出口端因較大的殘留液體而堵塞，進而影響其嗔孔出口端 之嘴出。另外，上述專利並未揭示種具有特定開孔角 又之噴孔結構之詳細製程流程’致習於此項技術者亦不能 200909062 得知其製程方法。 再者，以習知技術製作應用於喷液裝置之喷孔結構 中（CP银刻具有成本叩貴之缺點，而以高分子材製成 筛孔構件具有使用壽命較短之缺點。 先阻凸塊結構之電鑄方法製作噴孔結構，存在著具有預定 圖型光阻凸塊結構擁有水平方向尺寸精度（C出 dlmensi°n)以及垂直方向尺寸精度Ckness variation) 之問題而影響微穿結構之孔徑精度。
另外，製作應用於音頻調整及抵抗電磁波方面亦存在 之缺點’而以高分子製作喷孔結構再輔以塗佈或渗 h材料製程，亦增加製程之繁複性及耗費成本。/ 因此，本發明之第1目的即是提供—種I 二度:=構’係利用漸縮區段遠小於基體區 度，來限定其特定之開孔角度。 又（与 本發明之第2目的即县接 噴孔結構，係利用設置 a方止殘留液滴聚集之 聚集於滞留面及第二滞；殘留之液體源液滴 阻塞之狀況。 °°卩防止&留液滴聚集而產生 製= = 卩是提供-種可供實施之噴孔結構 孔製備出電鑄模板，並於!!=或黃光微影技術或雷射鑽 光阻圖型結構，再以後板之表面形成特定形狀之 角度之噴孔結構。，之電鑄製程製作出具有特定開孔 200909062 本發明解決問題之技術手段： 本發明爲解決習知技術$ > 形成預定圖型之導電基材本體之表術手段係於 = 光微影製程形成具有預定圖型之先 在導電基材本體之表面形成—噴孔結構 程序’使似結構與導電絲本體㈣。、 狀之噴孔結構所殘留之光阻層寺疋成何形 定開孔角度之喷孔結構。去除，而得到-具有特 =者，噴孔結構形成—預定厚度之噴孔結構，益以— =個；貝孔基體厚度之—噴孔厚度，形成複數 之幾何中央位置與各個喷孔之内側切線角度係大 本發明對照先前技術之功效： 經由本發明所採用之技術手段，可以使得本發明之噴 孔、、+°構形成—具有特定開孔角度之噴孔結構，並以一遠小 於喷孔基體厚度之-喷孔厚度形成複數個魏，且各個嘴 ，之幾何中央位置與各個喷孔之内側切線角度係大於20 又，使得各個噴孔不會因較大殘留液體而聚集堵塞喷孔。 【實施方式】 月多閱弟1圖至第10圖，其係顯示本發明第一實施 例各步驟之結構示意圖，並請同時參閱第11圖，其係顯示 200909062 實施例製作具有特定開孔角度之噴孔結構之方 ;=。本發明將以各步驟結構示意圖及其製作方法流 明製作微穿孔噴嘴結構之方法(以下簡稱 如第1圖所示，本方法首先提供一導電基材本體 驟Ι0υ，導電基材本體1係可為軟式或硬式且有導電特= 材料所製成之基材本體。導電基更式”有導電特性 數公八r 、 电i材本肢1係可為厚度厚達 n mieter之板狀結構或厚度薄達數夺 (nanometer)之薄膜結構。 、、 如第2圖所示，本方法於真 一具有預定圖型之光阻層2(牛導=材本體1之表面形成 、采， 2 102)，亦即光阻声2且古 透光區域21與阻光區域22 s -有 另—*面，在 者在冷電基材本體1之 另表面（底面）亦形成有—光阻層3。 如第3圖所示，桩牮 b⑽d,簡稱PCB)產& 印刷電路板的刪咖汕 )產業採網版印剔社 ，. 光微影技術透過光阻層2對導 $體產業之黃 (步驟1〇3)後，使光阻層 土材本體1進行银刻製程 ± m . 之透光區域21底下之導雷其士士 本體1㈣朗，”A _卜之¥電基材 I» w , ^ 成了 具有預定圖型之導電美刼太 粗U(如弟4圖所示）（步驟1〇4) 免基材本 電基材本體U之後，即 有預定圖型之導 (步驟1G5)。在導電基材 a 2與光阻層3予以去除 孔區域12。 & 3之結構中係形成複數個噴 ” ^ 5圖所示，本方法將具有财圖型之導電灵材太 姐：U固定於一不導電 m電基材本 、·’巴，.表基材11上(步驟]06)，再如第 200909062 6圖所示’於導電基材本體 107)，再如第7圖所_，…表面形成-鈍化膜4(步驟 la ® ® θ v ’㈣成狀®1型之導電基材本體 ^之表面再形成—光阻層5(步驟雨）。對光阻層 光微影製程，以形成且有預 仃汽 s岡邮_、 厲4預疋_之先_型結構5a(如第 8圖所不）（步驟1〇9)。 弟 la , 9圖所不’以導電基材本體
Mil 構&為電鑄模板進行電鑄製程，使導電 二狀:^表面及純化膜4之表面與側壁形成-特定幾何 形狀之賀孔基體6(步驟11〇)。 如第10圖所示，接著即可進行脫膜程序，使嘴孔其 體6與導電基材本體la分離(步驟lu)，將特定幾何形ς 之贺孔基體6所殘留之総層5 Μ去除（步驟112)，而得 到一具有特定開孔角度之噴孔結構(步驟113)，亦即，喷孔 基體6係呈一具有複數個噴孔之微結構。 請參閱第圖及第13圖所示，本發明之噴孔基體6 之表面61 #距佈設有複數個魏7,並包括有一第一開孔 孔徑、一第二開孔孔徑72,噴孔基體ό之底面62包括 有H留區73、-第二滞留區74，係由喷孔基體6之 底面62以一垂直方向ϊ向下凸伸—預定距離，並具有一滯 留面75，亚於二相鄰第一滯留區乃之間設置第二滯留區 74，且恰位於二相鄰之噴孔7之間，各個噴孔7係自噴孔 基體6之表面61貫穿至第一滯留區73之滯留面乃。 。貧孔基體6之表面61延伸至第一滯留區73之滯留面 75形成一基體總區段Η，並於噴孔基體6之表面6丨向内 漸紐至第一開孔孔徑71之接近幾何中心處形成一漸縮區段 200909062 h’且孔徑大小係自第—開孔· 71漸小至第二開孔孔徑 72 ’第-開孔孔控71及第二開孔孔徑72之間包括一喷孔 側壁.76 ’形成-漏斗狀之噴孔結構，第二開孔孔徑η之 ㈣中心與噴孔側壁76係形成有-切線角度Θ，較佳的， 错由漸縮區段h之厚度遠小於基體總區段h之厚度，使得 切線角度β大於20度’且足夠大之基體總區段Η厚戶以 保持噴孔基體6強度而不致於在操作時產生破裂。- ，上所述，當各個噴孔7注入一液體源“夺，液體源 L由弟-開孔孔徑71流經第二開孔孔徑7 通 過第一滯留區73之滯留而7ς卩士 ^ 於逍 於滞留面75,而藉:：;，=留之液滴W聚集 相岫之第一滯留區73所 二液滴W㈣’形成較大之液滴w聚集^第二;留區 =得液體Μ在喷出形成液❹時，不會因液滴％ U而造成嘴孔結構發生阻塞之現象（如第Μ圖所示）。 请參閱第15圖至第18圖，其係顯示本發明第 =步驟之結構示意圖，並請_參㈣Μ圖， 實施例製作具有料開孔角度之噴孔結構^ 本方法亦首先提供一導雷就44丄Μ 基材本體導電 基材本體。導電基材本㉟1係可：严所製成之 (centime㈣之板狀結構或厚度太數公分 膜結構。 不未（nan〇meter)之薄 在導電基材本體1選定欲執行雷射鑽孔· 10 200909062 (步驟202) ’然後以雷射 1之選定區域進行雷射鑽孔或：二之導電基材本體 材本體i形成有°Η步‘ 203)，以在導電基 基材本體】b(步驟綱Γ在執及^個噴孔區域】2之導電 時，係以雷射光源產生裝置發射:::::或切割之技術 本體】之選定區域進行雷射鑽孔％射Μ ’對導電基材 後，==嘴孔區域12之導電基材本體lb之 1 -立m ^ 、月]只知弟6圖至第1()圖所示之,士 同。其後續步驟包括有:將 二 =材本“固定於一不導電之絕緣基材 = 205)，於導電基材本體ib 上（入驟 鮮於形成預定圖型之導電基;本：==驟 Γ層(步驟2〇7)。對光阻層進行黃光微影製程= 有預定圖型之光阻圖型結構（步驟2G8)。以導電基材二 ^及光阻圖型結構為電鎊模板進行電轉製程 ^ 本體lb表面及鈍化膜之表面與側壁形成定幾:开=材 噴孔基體6(步驟期）。接著即可進行顧程序7 2 體6與導電基材本體分離（步驟叫，將特定幾何形狀之 孔基體6所殘留之光阻層予以去除（步驟 男 ... ) 而得到—0 有特定開孔角度之噴孔結構（步驟212)。 /、 請參閱第20圖至第24圖，其係顯示本發明第二 例各步驟之結構示意圖，並請同時參 —貝匕 』不A J團，其传顧 本發明第三實施例製作具有特定開孔角度之# 〜’ 法流程圖。 貝、〜構之方 200909062 在此—實施例中，本方法係以金屬沉積技術以及以印 刷電路板產業，採網版印刷技術或半導體產業之黃光微影 技術：在基材本體8形成一具有預定圖型及複數個噴孔區 域，本方法亦首先提供一基材本體8(步驟301)，基材本體 8係可為軟式或硬式基材，在基材本體8上首先以金屬沉 積技術（例如以習用物理氣相沉積pvD或化學氣相沉積 CVD等金屬沉積技術）沉積一層金屬薄膜％步驟3〇2)。 接著以網版印刷技術或黃光微影技術，在金屬薄膜9 之表面形成-具有預定圖型之光阻層1〇(步驟狗，亦即 光阻層10具有透光區域10a與阻光區域1〇b，透過光阻層 10對金屬薄膜9進行關製程（步，驟3〇4)後，使光阻層 之透光區域1〇a底下之金屬薄膜9受到钱刻，而形成了 — 具有預定圖型之金屬薄膜lc(步驟3〇5)。在形成具有預定 =之金屬薄膜丨。之後’即可將光阻層予以去除(步驟 ，在形成具有複數個噴孔區域12之金屬薄膜L之後， 其後續之步驟即與前-實施第6圖至第1()圖所示之 意圖相同。其後續步驟包括有：於金屬_ ie —=化膜（步驟利，於形成狀_之導電基材本體1 制再形成一光阻層（步驟3〇8)。對光阻層進行黃光微与 二：形成具有預定圖型之光阻圖型結構(步驟309)。： 至屬4膜I c及光阻圖型纟士槿為雪铉y 導電基材本η表面及:==行電物’使 純化胲之表面與側壁形成一牯宏幽 可形狀之似錢6(步驟3iG)。接著即可進行脫膜程序，、 12 200909062 使喷孔基體6與基材本體分離（步驟川），將特定幾何形狀 之贺孔基體6所殘留之光阻層予以去除（步驟312)，而得到 一具有特定開孔角度之噴孔結構(步驟313)。 请參閱第26圖至第川同 ^ 圖，其係顯示本發明第四實施 二二Ϊ之:構不意圖’並請同時參閱第30圖，其係顯示 法流程圖。 有特疋開孔角度之，孔結構之方 本實施例亦可以類似坌-电 法直接在金屬薄膜加工。本; :驟:),，基材本體8係可為軟式或硬式基材基::: 削戈金屬沉輪(例如以習用物理氣相沉積 上沉積-層金輪二屬沉積技術)在基材本體8 驟欲執行_孔或切割之區域(步 …、俊以田射鑽孔或切割 定區域進行雷射鑽孔或切割（步驟4叫，而i成/ 2選 定圖型之金屬薄膜ld(步驟4〇5)。）^成了一具有預 形成具有複數個噴孔區域12之 後續之步驟即與前―實 轉1d之後，其 圖相同。其後續步 θ #i〇圖所示之結構示意 純倾㈣,::於__之表面形成一 表面再形成-光型之_材本體1£|之 程，《形成具有預定Ηφ|丄對光阻層遥行黃光微影製 屬薄膜】d及光阻圓1 / ®㈣構（步驟彻《金 。構為電铸模板進行電鑄製程，使導 13 200909062 電基材本體〗d表面及鈍化膜之表面與側壁形成—特定幾何 =狀P孔基體6(步驟·P接著即可進行賴程序，使 體6與絲本财離(步驟)，料^何形狀之 i 土 ： 6所殘留之光阻層予以去除(步驟川)，而得到一 ”有特定開孔角度之喷孔結構(步驟412)。 明，之實施例說明’僅爲本發明之較佳實施例說 而作-他依據本發明之上述實施例說明 所作^種稽^ 化。然而這些依據本發明實施例 定之專利範_。 自仍屬於本發明之發明精神及界 【圖式簡單說明】 第1圖=;10圖係顯示本發明第一實施例各步驟之結構示 第11圖係顯示本發明第一齒 喷孔結構之方_作具料Μ孔角度之 第12 7顯示本發明具有特定開孔角度之嘴孔結構之立體 第13 7顯示本發明具有特定開孔角度之纽結構之斷面 之脅孔結構之液體 弟14圖係顯示本發明具有特定開孔角户 聚集示意圖； 第15圖至第18 示意圖； 圖係顯示本發明第二實施例各步 驟之結構 14 200909062 第20.圖至第24 示意圖； 圖係顯示本發明第三實施例各步 驟之結構 第 之 驟之結構 第26圖至第29圖係顯示本發明第四實施例各步 示意圖； v 第30圖_示本發明第四實施例製作具 喷孔結構之方法流程圖。 、 開孔角度 之 【主要元件符號說明】 1 導電基材本體 la 導電基材本體 lb 導電基材本體 lc 金屬薄膜 Id 金屬薄膜 11 不導電之絕緣基材 12 喷孔區域 2 光阻層 21 透光區域 22 阻光區域 3 光阻層 4 鈍化膜 200909062 5 光阻層 5a 光阻圖型結構 6 噴孔基體 61 表面 62 底面 7 噴孔 71 第一開孔孔徑 72 第二開孔孔徑 73 第一滯留區 74 第二滯留區 75 滯留面 76 噴孔側壁 8 基材本體 9 金屬薄膜 10 光阻層 10a 透光區域 10b 阻光區域 H 基體總區段 h 漸縮區段 I 垂直方向 L 液體源 W 液滴 Θ 切線角度 16