本发明专利技术公开了一种通过硅基微机电打印机结构打印喷墨用墨和其它含水组合物的方法，所述方法抑制与含水组合物接触的硅器件部件的正常溶解。所述方法中使用的喷墨用墨和其它含水组合物含浓度足以抑制硅腐蚀的有机芳族偶氮化合物的可溶盐。基于硅构造的微机电流体器件的可用寿命得以延长。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及打印含水喷墨用墨组合物的方法及可用于喷墨打印机中的含水组合物。具体而言，本专利技术涉及其中所采用的墨或其它含水组合物包含有机芳族偶氮化合物的可溶盐的这类方法，其中所述可溶盐使与墨接触的包含硅基材料的有用微机电器件的腐蚀最小化。所述墨组合物尤其可用于延长打印设备在连续喷墨打印应用中的寿命。
技术介绍
其中硅为主要构造材料的硅基材料用于众多集成电路(IC)和微机电系统(MEMS) 器件中。然而，早就知道，在硅基传感器和执行器可能用于的含水化学环境中，硅基材料的腐蚀(蚀刻)可能导致器件过早磨损和失效。事实上，许多机械加工硅的常用方法依赖于硅的湿法腐蚀(蚀刻)；参见例如 Kendall，D. L. ；Shoultz, R. A. "Wet Chemical Etching of Silicon and SiO2, and Ten Challenges for Micromachiners，，，SPIE Handbook of Microfabrication,Micromachining,and Microlithography,Vol. 2,SPIE Optical Press, 41-97页，1997，Ed.P.I ai-Choudhury。近来，MEMS技术已被应用于流体管理系统。引入了硅基MEMS器件的微流体管理系统的一个实例为连续喷墨(CIJ)打印。连续喷墨(CIJ)打印机通常由两个主要部件组成流体系统和打印头或多个打印头。墨从储料器经供给管线泵送至歧管，歧管将墨分配到通常布置成线性阵列的多个孔口以在足够的压力下使墨流从打印头的孔口流出。向打印头施加激励以使那些墨流形成液滴大小和间隔均勻的流，这些流被偏转到打印或非打印路径中。非打印液滴经由液滴捕捉器和返回管线返回储料器。美国专利3，761，953A、4，734，711和5，394，177及EP 1，013，450 详细描述了用于CIJ装置的流体系统的设计。硅基MEMS CIJ打印头制造和打印装置更新近的发展可见于US 6，588，888和US 6，943，037中。打印系统的液滴发生器中使用的喷嘴板(打印头芯片)的设计是MEMS CIJ技术的独特元件之一。单晶硅芯片可用作喷嘴板的衬底并包含互补型金属氧化物半导体(CMOS)电子设备作为器件的一部分。表面喷嘴结构和伴随的板上CMOS电子设备用与硅集成电路的构造所用相同的制造技术和材料组制造。打印头芯片还引入贯穿硅的流体通道。在液滴生成过程中，器件中的加热器将向通过各个喷嘴喷射的流体传递热能。如上面的讨论中所述，CIJ打印头由若干部件构成。由于硅-流体相互作用与本专利技术特别相关，所以本文中关于打印头及其运行的更详细的讨论将重点特别放在硅及其与流体的相互作用上。这些部件包括用于与流体系统对接并接受流体系统所供给的墨或其它流体以便这些流体可输送至打印头的其它部件的歧管；用于与向打印头供给信息的外部写入系统所供给的电信号对接的电互连系统装置，所述信息与载体上打印图像自打印头所生成的含墨液滴的液滴方式形成有关，其中所述载体是固定或非固定的；和液滴生成部件， 其功能是提供自从歧管传送给液滴生成部件的墨或其它流体生成液滴的装置。在硅基CIJ 打印系统中为生成液滴提供装置的液滴生成部件采用与制造硅集成电路所用相同的技术制造的硅基器件。所述硅基器件可能含多个流道以及多个小孔口(也称喷嘴)，其使流体系统所供给的墨或其它流体可通过形成一个或多个当采用适当的压力时将离开硅基器件的流体柱(也称流体射流)而从歧管传到载体。所述流体柱或流体射流在适当的条件下转化为良好限定的液滴。硅基CIJ打印系统中采用的压力通常高于69kPa而低于1380kPa。硅基MEMS CIJ打印头中硅基器件的构造材料可以是各式各样的，与流体系统或歧管所供给的墨或其它流体接触的构造材料是本专利技术特别感兴趣的。用作为从流体生成液滴提供装置的部件的硅基器件通常用由单晶硅制得的衬底制造。大晶粒多晶硅衬底用于器件制造的用途是本领域熟知的。所述衬底可具有50微米到大于Imm的不同厚度，衬底表面可具有任何适合于器件应用的结晶取向。例如，硅衬底可制备为具有密勒指数<100>、<111>、<110>所限定的取向。器件衬底中不同结晶取向的用途是熟悉半导体器件制造领域的人们熟知的。单晶硅衬底可具有不同的电性能。例如，单晶硅的电性能可通过引入少量外来杂质(也称掺杂剂或载流子)加以改变。这些外来杂质如硼或磷决定着硅晶体中多数载流子类型的电荷是正还是负。这样的改性衬底分别称为 η-型和ρ-型硅。ρ-型和η-型硅衬底用于硅基器件制造的用途是本领域熟知的。电阻率低于100欧姆-cm的低阻硅衬底和电阻率高于1000欧姆-cm的高阻硅衬底(不管载流子类型和衬底结晶取向如何)的用途是半导体器件制造领域熟知的。在通过各种措施制得的绝缘层上通过各种措施沉积多晶或非晶硅的层以及通过各种措施沉积硅的其它衬底制备，例如在通过硅衬底的热氧化形成的二氧化硅绝缘体上沉积的多晶硅(也称绝缘体上硅或S0I)，是本领域熟知的。所得的一个或多个含沉积硅的层可以是掺杂或未掺杂的，P-型或η-型的，并还可以是多晶、或者是非晶或结晶程度差的，其中多晶指层内三维空间中硅原子的排列与单晶硅中的那些相同，非晶或结晶程度差指层内三维空间中硅原子的排列偏离于单晶硅中的那些并相对于单晶硅中的那些原子位置表现出不同的无序程度。在衬底表面质量通过使用其它层的沉积加以控制后，器件性能表现出改进，此观察结果是半导体器件制造领域技术人员熟悉的。随后沉积的任选含硅的层的使用是半导体器件制造领域熟知的。任选含硅的沉积层可通过半导体器件制造领域熟知的任何方法制备，所述方法包括任选使用等离子体辅助或增强在低温(< 400°C )和高温(> 400°C )及低压(< 1托)和高压(> 1托)条件下的化学气相沉积。任选含硅的沉积层可通过任选等离子体辅助或增强的物理气相沉积(蒸发)通过气相沉积以及通过外延生长法制备。所得任选含硅的层可以是电绝缘的或在不同程度上导电的，掺杂或未掺杂的，P-型或η-型的，并还可以是多晶、或者非晶或结晶程度差的，其中多晶指层内三维空间中原子的排列与相同元素组成的单晶中的那些相同，非晶或结晶程度差指层内三维空间中原子的排列偏离于相同元素组成的单晶中的那些并相对于单晶硅中的那些原子位置表现出不同的无序程度。本领域众所周知，含硅的沉积层可含不同量的另外的外来原子，包括例如前面提到的掺杂剂硼和磷以控制电性能及由沉积过程产生的隙间或其它的另外的原子或其组合。掺杂剂的实例包括硼、磷、砷、氮、碳、锗、铝和镓。 隙间或非隙间外来原子的实例包括氢、氧、氮、碳、选自元素周期表第VI B族的原子(0、S、 Se、Te)和选自元素周期表第VII B族的原子(F、Cl、Br、I)。氢、氧、氮和碳通常与硅一起存在于器件和含器件的微机电系统中，元素氧、氮和碳中的各个常见与硅以化学计量或非化学计量二元、三元和四元化合物如不同组成的硅氢化物、不同组成的硅氧化物、含硅低氧化物和水合硅氧化物及水合硅低氧化物的水合物、不同组成的硅氮化物、不同组成的硅氮氧化物、不同组成的硅碳化物和不同组成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·帕特里克·多克里，阿兰·弗朗西斯·索文斯基，巴巴拉·博兰·卢西尔，米哈埃拉·卢米尼察·马达拉斯，库尔特·D·西贝尔，邱慧灵，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：
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