改进的干膜配方、流体喷射头及其制作方法组成比例

一种改进的感光成像干膜配方、含有衍生自改进的感光成像干膜配方的厚膜层的流体喷射头以及制作流体喷射头的方法。改进的感光成像干膜配方包含多官能环氧化合物、能够产生阳离子的光引发剂、非光反应性溶剂及以干燥前的感光成像干膜配方的总重量计约0.5重量％到约5重量％的硅烷寡聚物粘合增强剂。

【技术实现步骤摘要】
改进的干膜配方、流体喷射头及其制作方法
本公开涉及一种改进的干膜配方、流体喷射头及其制作方法，且具体来说涉及改进的光致抗蚀剂干膜层，具有用于制作厚膜积层体的改进配方的光致抗蚀剂干膜层。
技术介绍
光致抗蚀剂干膜层可用于各种电子器件，包括但不限于流体射流喷射器件、气化器件及微电子结构。流体射流喷射器件包括可用于喷射各种流体的流体喷射头，所述流体包括油墨、冷却流体、药物、润滑剂、气化流体等。随着制作流体喷射头的技术不断进步，使用流体喷射头的器件不断改进。正在不断开发新的技术来为流体喷射器件提供低成本、高度可靠的流体喷射头以用于各种应用。在流体射流喷射器件中使用的流体喷射头具有相对复杂的结构，所述结构包括精确组装的电路、流体通道及各种微小部件，以提供强大但通用的流体喷射头。流体喷射头的组件必须相互配合，并与各种流体配方配合，以提供用于从中喷射流体所需的特性。因此，重要的是使喷射头组件与使用流体喷射头的流体喷射器件所需要的流体及占空比匹配。生产品质的轻微变化可对产品良率及所得流体喷射性能产生巨大影响。在制作流体喷射头期间，可使用感光成像材料来提供流体流动层和/或喷嘴板层。在制备感光成像材料时，将光致抗蚀剂树脂配方以液体形式施加到离型膜，且将所述配方在离型膜上干燥。然后从干燥的感光成像材料移除离型膜，且将干燥的感光成像材料积层到硅半导体衬底或硅半导体衬底上的流动特征层。然后对感光成像材料进行成像及显影以提供各种流体流动特征和/或喷嘴孔。在一些情况下，将含有流体喷射腔室及流体流动通道的流体流动层作为旋涂层直接施加到硅半导体衬底，且将喷嘴板层作为干膜积层到流体流动层，在其他情况下，将流体流动层作为干膜积层到硅半导体衬底，且将喷嘴板作为干膜积层到流体流动层。由于硅衬底与流体流动层的不同的化学性质及物理性质，在不使用硅衬底的表面处理和/或在流体流动层中不使用粘合增强剂的情况下，无法实现流体流动层与硅衬底的适当粘合。同样地，喷嘴板与流体流动层之间的粘合是重要的，且需要在用于制作喷嘴板层的干膜光致抗蚀剂材料的配方中使用粘合增强剂。然而，发现在对离型膜上的光致抗蚀剂配方进行干燥的步骤期间会损失大量的粘合增强剂。在干燥步骤期间粘合增强剂的损失已导致流体流动层与衬底之间和/或流体流动层与喷嘴板层之间的较差粘合。因此，需要一种在光致抗蚀剂配方干燥步骤期间粘合增强剂不会显著损失的改进的干膜光致抗蚀剂配方。
技术实现思路
鉴于以上所述，本公开的示例性实施例提供一种改进的感光成像干膜配方、一种含有衍生自改进的感光成像干膜配方的厚膜层的流体喷射头以及一种制作流体喷射头的方法。改进的感光成像干膜配方包含多官能环氧化合物、能够产生阳离子的光引发剂、非光反应性溶剂及以干燥前的感光成像干膜配方的总重量计约0.5重量％到约5重量％的硅烷寡聚物粘合增强剂。在另一个实施例中，提供一种制作改进的流体喷射头的方法。所述方法包括：将光致抗蚀剂层施加到离型膜，其中所述光致抗蚀剂层衍生自感光成像干膜配方，所述感光成像干膜配方包含多官能环氧化合物、光酸产生剂、硅烷寡聚物粘合增强剂及非光反应性溶剂。对所述离型膜层上的所述感光成像干膜配方进行干燥以提供厚膜层。将所述厚膜层积层到半导体衬底上的流动特征层。然后从所述厚膜层移除所述离型膜。在所述厚膜层中对喷嘴孔进行成像，且对成像的厚膜层进行显影以为流体喷射头提供喷嘴板。进一步的实施例提供一种用于喷射流体组合物的流体喷射头。流体喷射头包括其上含有流体喷射器件的半导体衬底。流动特征层设置在半导体衬底上，且厚膜层被积层到流动特征层。所述厚膜层衍生自感光成像干膜配方，所述感光成像干膜配方包含多官能环氧化合物、能够产生阳离子的光引发剂、非光反应性溶剂及以干燥前的所述感光成像干膜配方的总重量计约0.5重量％到约5重量％的硅烷寡聚物粘合增强剂。在一些实施例中，以干燥前的所述感光成像干膜配方的总重量计，所述感光成像干膜配方包含约1重量％到约3重量％的所述硅烷寡聚物粘合增强剂。在一些实施例中，所述非光反应性溶剂包含芳基酮溶剂或脂族酮溶剂。在其他实施例中，脂族酮溶剂包括环己酮且视需要包括丙酮。在一些实施例中，硅烷寡聚物粘合增强剂是烷氧基硅烷寡聚物化合物。在其他实施例中，烷氧基硅烷寡聚物化合物是下式的γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷寡聚物其中n介于1到4的范围内。在一些实施例中，所述离型膜上的感光成像干膜配方是在介于约110℃到约150℃范围内的温度下干燥。在一些实施例中，将由感光成像干膜配方制成的干膜积层体施加到硅半导体衬底。在其他实施例中，将由感光成像干膜配方制成的干膜积层体施加到流体喷射头的流动特征层。本文所述实施例的优点在于，与用传统粘合增强剂制成的干膜感光成像层相比，所述干膜感光成像层改善了半导体衬底与流体流动层之间以及流体流动层与喷嘴板之间的粘合。附图说明当结合各图考虑时，通过参考详细说明，所公开的实施例的进一步的特征及优点可变得显而易见，所述图并非按比例绘制，其中在所有几个视图中，相同的参考编号指示相同的元件，且在所述图中：图1是其上含有流体喷射头的流体喷射匣的不按比例绘制的透视图。图2是用于从根据本公开制成的喷射头喷射流体的流体喷射器件的不按比例绘制的透视图。图3是流体喷射头的由本文所述的光致抗蚀剂材料制成的流体流动层的一部分的显微照片。图4到图5示出对由本文所述的光致抗蚀剂材料制成的流体流动层进行成像及显影以制作流体喷射头的方法。图6是由本文所述的光致抗蚀剂材料制成的流体流动层中的流动特征的平面图。图7示出根据本公开的由光致抗蚀剂材料制作喷嘴板以用于流体喷射头的方法。图8是含有由光致抗蚀剂材料制成的流体流动层及喷嘴板的流体喷射头的一部分的不按比例绘制的剖视图。具体实施方式如上所述，本公开的实施例涉及用于流体喷射头的改进的感光成像干膜配方。图1中示出含有流体喷射头12的代表性流体喷射匣10。流体喷射匣10包括用于在其上含有流体喷射头12的匣体14。如下面更详细所述，喷射头12包括附着到流体流动层的喷嘴板16，流体流动层又附着到其上含有流体喷射器的硅衬底。在现有技术的流体喷射头中，由聚酰亚胺材料制成的喷嘴板被激光烧蚀，然后通过粘合剂附着到衬底上的流体流动层。此种现有技术工艺需要用于喷嘴板的单独处理步骤及困难的对准技术，通过使用本文所述的感光成像干膜配方会避免所述单独处理步骤及困难的对准技术。含有电接触件20的柔性电路18通过电迹线22电连接到硅衬底上的流体喷射器。流体喷射匣10可用于例如喷墨打印机24(参照图2)等器件中，然而，本公开的实施例不限于用于喷墨打印机24的流体喷射头12。为了制备具有改善的性质的流体喷射头12，根据本公开的实施例，使用将液体光致抗蚀剂组合物施加到离型膜的移动幅板(movingweb)的狭缝模具涂布方法，以在离型膜上提供感光成像层。将液体光致抗蚀剂组合物提供到包括含有模具出口的封闭压力容器的狭缝模具涂布机。狭缝模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进的感光成像干膜配方，所述干膜配方包含多官能环氧化合物、能够产生阳离子的光引发剂、非光反应性溶剂及以干燥前的所述感光成像干膜配方的总重量计约0.5重量％到约5重量％的硅烷寡聚物粘合增强剂。/n

【技术特征摘要】
20190709 US 16/505,8291.一种改进的感光成像干膜配方，所述干膜配方包含多官能环氧化合物、能够产生阳离子的光引发剂、非光反应性溶剂及以干燥前的所述感光成像干膜配方的总重量计约0.5重量％到约5重量％的硅烷寡聚物粘合增强剂。


2.根据权利要求1所述的改进的感光成像干膜配方，其中以干燥前的所述感光成像干膜配方的总重量计，所述配方包含约1重量％到约3重量％的所述硅烷寡聚物粘合增强剂。


3.根据权利要求1所述的改进的感光成像干膜配方，其中所述非光反应性溶剂包括脂族酮溶剂。


4.根据权利要求3所述的改进的感光成像干膜配方，其中所述脂族酮溶剂包括环己酮且视需要包括丙酮。


5.根据权利要求1所述的改进的感光成像干膜配方，其中所述硅烷寡聚物粘合增强剂包括烷氧基硅烷寡聚物化合物。


6.根据权利要求5所述的改进的感光成像干膜配方，其中所述烷氧基硅烷寡聚物化合物包括下式的γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷寡聚物



其中n介于1到4的范围内。


7.根据权利要求1所述的改进的感光成像干膜配方，其中由所述感光成像干膜配方制成的干膜积层体被施加到硅半导体衬底。


8.根据权利要求1所述的改进的感光成像干膜配方，其中由所述感光成像干膜配方制成的干膜积层体被施加到流体喷射头的流动特征层。


9.一种改进的流体喷射头的制作方法，所述方法包括以下步骤：
将光致抗蚀剂层施加到离型膜，其中所述光致抗蚀剂层衍生自感光成像干膜配方，所述感光成像干膜配方包含多官能环氧化合物、光酸产生剂、硅烷寡聚物粘合增强剂及非光反应性溶剂；
对所述离型膜上的所述感光成像干膜配方进行干燥以提供厚膜层；
将所述厚膜层积层到半导体衬底上的流动特征层；
从所述厚膜层移除所述离型膜；
对所述厚膜层中的喷嘴孔进行成像；以及对成像的所述厚膜层进行显影以为所述流体喷射头提供喷嘴板。


10.根据权利要求9所述改进的流体喷射头的制作方法，其中以干燥前的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚恩·T·威佛，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP