在经加热的基材上打印的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了在经加热的基材上打印的方法及装置。本发明专利技术提供一用于配送材料于一经加热基材上的打印装置。该装置可包括一打印头，其具有一个或多个喷嘴，及一热量屏蔽件，其当打印时部分地屏蔽面对经加热基材的打印头的一侧，以便降低从基材至打印头的热量转移。屏蔽件包括一对准于一个或多个喷嘴的槽，以使材料能够从一个或多个喷嘴通至经加热基材。

【技术实现步骤摘要】
在经加热的基材上打印的方法及装置本申请为申请日为2010年5月17日，申请号为201080027984.2，专利技术名称为“在经加热的基材上打印的方法及装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及打印领域，更具体地，涉及一种在经加热的基材上打印的方法及装置。
技术介绍
在可打印式电子件的制造中，日益利用诸如喷墨打印系统等非接触沉积打印系统。譬如，对于诸如射频识别(RFID)、有机发光二极管(OLED)、光伏(PV)太阳能电池及其它可打印式电子件产品等应用，可使用此等系统藉由沉积一电传导材料(墨料)于不同基材上将层予以金属化。在譬如太阳能电池生产期间的硅晶圆的金属化等部分应用中，希望将材料沉积在一热基材表面上。热基材可能不利地加热喷嘴板并可能负面地影响打印质量。此外，由于烟气可以小滴形式凝结于喷嘴板上，从配送至经加热基材上的液体材料所蒸发的烟气亦可能负面地影响打印头的操作。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于配送材料于经加热基材上的打印装置，该装置包含：打印头，其具有一个或多个喷嘴；及热量屏蔽件，其当打印时部份地屏蔽面对该经加热基材的该打印头的一侧，以便降低从该基材至该打印头的热量转移，该屏蔽件包括一对准于该一个或多个喷嘴的槽，以使材料能够从该一个或多个喷嘴通至该经加热基材。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于在经加热基材上沉积的非接触沉积方法，该方法包含下列步骤：加热一基材；及自一具有一个或多个喷嘴的打印头将材料沉积于该经加热基材上，其中该打印头由一部份屏蔽面对该经加热基材的该打印头的一侧的热量屏蔽件所屏蔽，以便降低从该基材至该打印头的热量转移，其中该屏蔽件包括一对准于该一个或多个喷嘴的槽，以使该材料能够从该一个或多个喷嘴通至该经加热基材。附图说明被视为本专利技术的标的物在说明书的结论部分被特别指出且明确地请求。然而，可参照附图阅读下文详细描述而清楚了解本专利技术的组织与操作方式、及其目的、特征构造与优点，其中：图1为根据本专利技术的实施例的一示范性打印头及一屏蔽件的示意横剖视图；图2为根据本专利技术的实施例的一具有多重打印头及一屏蔽结构的示范性打印单元的示意图；图3为根据本专利技术其它实施例的一示范性打印头及一屏蔽件的示意图；图4为根据本专利技术的替代性实施例的一示范性打印头的示意图。请了解，为了显示简单与清楚起见，图中所示的组件未必精确绘制或依实际比例绘制。譬如，部分组件的维度为求清楚可能相对于其它组件被加大。并且，若适当的话，可在图中重复编号以代表对应或类似的组件。并且，图中描绘的部分区块可合并成单一功能。具体实施方式下文详细描述中，提出许多特定细节以供彻底了解本专利技术。然而，一般熟习该技艺者将了解，本专利技术可在不具有这些特定细节情形下实行。其它案例中，尚未详述熟知的方法、程序、组件、模块、单元及/或电路以免模糊本专利技术。本专利技术的实施例有关一方法及一打印装置，诸如喷墨打印系统或利用一经聚焦气剂流的粒子的气剂喷注系统，用以将材料非接触沉积于一经加热基材上。根据部分实施例，一屏蔽件或一经冷却罩幕可被耦合至系统的打印头以便提供经加热基材与打印头之间的一屏蔽件。在说明书与申请专利范围中可交换使用“材料”、“打印流体”及“墨料”用语。根据本专利技术的实施例的一打印装置可操作以便于一经加热基材上打印同时屏蔽打印头。譬如，打印头可操作以便经由装置的一热量屏蔽板中的一槽沉积墨料于经加热基材上。水或另一冷却剂可流通经过屏蔽框架以便自屏蔽框架及板移除热量。因此，屏蔽板可防止打印头过热。并且，屏蔽件可抑制从经加热基材所蒸发的烟气凝结于打印头的一喷嘴板上。此外，吸力或压力可被施加至一空气导管以便引发屏蔽板与打印头之间、或屏蔽头与基材之间的空气流。屏蔽件与打印头之间的空气流可经由槽离开并可从基材推离原本会在打印头方向经由槽进入的热空气。譬如，可利用打印装置在太阳能电池生产期间将金属化施加至硅晶圆。金属化可提供对于电池的电性接触以将电池电性连接至一个或多个装置。为此，材料可为一电传导材料(电传导墨料及基材可为一半导体晶圆。沉积制程期间，半导体晶圆可被加热以便加快打印制程，譬如达到100℃至300℃温度。根据部分实施例，喷嘴可配置于打印头的一喷嘴板上的一单列中，以便打印单一金属化线于基材上。然而，应了解本专利技术的实施例不限于此应用，且其它非接触沉积应用亦落在本专利技术的范围内。现在参照图1，其为根据本专利技术的实施例的一打印装置的横剖视示意图。一打印装置10—其可能为一喷墨打印系统的部分—可包括一打印头12及一热量屏蔽件14。打印头12可被耦合至一墨料供应管38，其可对于打印头12提供材料(墨料)以经由喷嘴板20的喷嘴射出。打印头12可包括一或多列的喷嘴，一打印流体经由其射出(未图示)。选用性地，打印头12可包括一喷嘴板20，而在打印头的一向外侧上具有一或多列的喷嘴。本专利技术的部分实施例中，一打印头可设有多重喷嘴板。或者，多重打印头可配置于相对于彼此的固定位置中，如图2所示。此等配置可譬如用来同时打印数条线。热量屏蔽件14可包括一屏蔽板14A，其具有一被定位为与喷嘴列相对之屏蔽槽24，及一屏蔽框架14B。打印头12可设有不只一列的喷嘴，且槽则可较宽并对准于所有的列。或者，屏蔽板14可包括不只一槽24，其中各槽对准于一各别列的喷嘴，且各槽使其对应列的喷嘴能够沉积墨料于一基材上。熟习该技艺者应了解一列喷嘴可包括任何数量的喷嘴，包括单一喷嘴。屏蔽框架14B可将屏蔽板14A相对于打印头12固持在一固定位置。根据部分实施例，屏蔽板14A及屏蔽框架14B可由单件金属被机械加工。屏蔽件14可包括一个或多个冷却剂导管28，一冷却剂可经由其流动及流通。屏蔽件14可至少部分地围绕打印头12而形成一间隙或空间于打印头12及屏蔽框架14B之间。该空间可便利空气流，如图3所示，并亦可能能够使屏蔽件14中的打印头12作精确调整。间隙可由一密封件36所密封。譬如，密封件36可包括一密封垫片或者一或多条的密封材料。密封材料可包括密封泡绵、橡胶、硅氧、填隙材料、或该技艺习知的任何其它适当密封材料。沉积工艺期间，一经加热基材(未图示)可被定位为与喷嘴相对，处于一适当距离。基材可被安装在一加热板(未图示)上。根据本专利技术的实施例，屏蔽件14可防止来自经加热基材的热量使打印头12过热。屏蔽板14A可作为一罩幕，其至少部分地覆盖或屏蔽住打印头的向外侧同时能够经由槽沉积墨料于基材上。屏蔽板14A的厚度可能受限于喷嘴与基材之间的距离。譬如，为了能够以一所需要质量作打印，喷嘴可放置在对于基材表面的一相对较小距离内。屏蔽板的厚度则应够小以不增加喷嘴与基材表面之间的距离。譬如，若喷嘴与基材表面之间所需要的距离约为1mm，则屏蔽板的厚度可譬如受限为0.2至0.5mm。根据本专利技术的实施例，屏蔽板14A可能够厚而能够具有构造强度及从屏蔽板至经冷却屏蔽框架所需要的热传导两者。屏蔽板14A中的槽24可制成狭窄状以便尽量加大打印头对于热量—通常为被基材加热的空气导致的对流热量—的屏蔽作用。此外，一狭窄开缝可屏蔽住打印头不受到从经加热基材蒸发且能够凝结在打印头上的烟气。譬如，槽的宽度可小于0.5mm。根据部分实施例，为了妥当地屏蔽，槽宽度可为屏蔽板厚度的一比例部分。譬如，槽宽度可小于屏蔽板厚度的一半。譬如，一狭窄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于配送材料于经加热基材上的打印装置，该装置包含：打印头，其具有一个或多个喷嘴；及热量屏蔽件，其当打印时部份地屏蔽面对该经加热基材的该打印头的一侧，以便降低从该基材至该打印头的热量转移，该屏蔽件包括一对准于该一个或多个喷嘴的槽，以使材料能够从该一个或多个喷嘴通至该经加热基材。

【技术特征摘要】
2009.05.18 US 61/179,0361.一种打印装置，包括：基材，被构造成在打印制程期间被加热；至少一个打印头，与基材表面隔开并且包括多个喷嘴，被构造成将金属材料打印在经加热基材的顶上；以及热量屏蔽件，位于所述基材表面与所述至少一个打印头之间并且被构造成防止来自所述经加热基材的热量使所述至少一个打印头过热，所述热量屏蔽件与所述至少一个打印头不同并且包括多个槽，其中每个槽被构造用于对准于至少一个喷嘴，并且所述多个槽被配置于所述热量屏蔽件中以使金属能够从所述至少一个喷嘴通过对应的槽用于沉积在所述经加热基材的顶上。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述热量屏蔽件在其中包括一导管用于传导一液体冷却剂。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述热量屏蔽件的一往外表面对于热红外线辐射具有反射性。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述热量屏蔽件包括一热传导材料。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述热量屏蔽件包含铝或铜。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里亚胡·M·克里特希曼，哈南·戈萨伊特，伊加尔·罗茨瓦尔，梅尔·戴比，
申请(专利权)人：XJET有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL