專利名稱：壓電噴墨頭及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電噴墨頭及其制作方法，特別涉及可避免燒結(jié)氣氛與基底作用的壓電噴墨頭及其制作方法。
背景技術(shù)：
噴墨打印技術(shù)的主要運(yùn)作原理分為熱泡式(Thermal bubble)及壓電式(Piezoelectric)兩類。熱泡式是利用加熱器將墨水瞬間氣化，產(chǎn)生高壓氣泡推動(dòng)墨水由噴嘴射出，但由于其高溫氣化的運(yùn)作原理使得適用液體的選擇性低，故其應(yīng)用領(lǐng)域有限。壓電式是利用施加電壓方式使壓電陶瓷產(chǎn)生形變，經(jīng)由擠壓墨水而產(chǎn)生高壓，進(jìn)而將墨水噴出。相比之下，壓電式噴墨頭具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)壓電式不會(huì)因?yàn)楦邷貧饣a(chǎn)生化學(xué)變化，故具有極佳的耐久性。(2)壓電陶瓷反應(yīng)速度快，不會(huì)受限于熱傳導(dǎo)速度，故可提高打印速度。(3)壓電式容易控制液滴的大小，可提高打印質(zhì)量。
根據(jù)不同壓電產(chǎn)生變形的機(jī)制，目前已經(jīng)商業(yè)化的壓電式噴墨頭可分為彎曲式(bendmode)與推拉式(push mode)兩種，其中彎曲型式采用表面彎曲射出(face-shooter)的壓電變形機(jī)制，而推拉式是采用兩端推擠射出(edge-shooter)的壓電變形機(jī)制。
如圖1所示，其顯示已知彎曲式的壓電噴墨頭的剖面示意圖。已知彎曲式的壓電噴墨頭10是由一個(gè)致動(dòng)器單元12以及一個(gè)墨水路徑單元14所連接構(gòu)成，其中致動(dòng)器單元12是由一個(gè)多層式的壓電陶瓷片(piezo ceramic)16、一個(gè)震動(dòng)片(diaphragm)18、以及一個(gè)具有多個(gè)相互隔離的墨水腔(pressure chamber)19的基板20所堆棧而成，而墨水路徑單元14是由一個(gè)設(shè)置有墨水槽21、入口通孔與出口通孔23的第一基板22、一個(gè)設(shè)置有出口信道25的第二基板24、以及一個(gè)具有數(shù)個(gè)噴嘴27的噴孔片26所黏貼而成。當(dāng)壓電陶磁瓷片16承受控制電路所施加的電壓而產(chǎn)生收縮變形時(shí)，會(huì)受到震動(dòng)片18的牽制而形成側(cè)向彎曲，進(jìn)而擠壓墨水腔19內(nèi)的墨水，則位于噴嘴27處的墨水會(huì)因承受內(nèi)外壓力差而加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而加速噴出而形成一個(gè)墨水滴28。
如圖2所示，其顯示已知推拉式的壓電噴墨頭的剖面示意圖。已知推拉式的壓電噴墨頭30是由一個(gè)單層的壓電陶瓷片32、一個(gè)動(dòng)能轉(zhuǎn)換器(transducer foot)34、一個(gè)震動(dòng)片36、一個(gè)具有墨水腔37、墨水槽38、入口信道39與出口信道40的基板42、以及一個(gè)具有噴嘴43的噴孔片44所堆棧而成。此外，以無(wú)電極電鍍鎳的方式在墨水腔37側(cè)壁上制作一電極層，并將兩個(gè)電極接在三個(gè)一組的墨水腔37之間。當(dāng)兩個(gè)電極之間外加電位相反的電壓逐漸增強(qiáng)時(shí)，墨水腔37的艙腔瓷壁會(huì)向外彎曲而引進(jìn)墨水。當(dāng)兩個(gè)電極的外加電壓急速變換時(shí)，壓電陶磁盤32會(huì)產(chǎn)生收縮變形，使得震動(dòng)片36產(chǎn)生更大的彎曲變形，而其產(chǎn)生的右側(cè)推力可以擠壓墨水腔37內(nèi)的墨水，進(jìn)而使墨水加速噴出噴嘴43處而形成一個(gè)墨水滴46。
然而，已知壓電噴墨頭技術(shù)大多采用積層陶瓷共燒法來(lái)成型震動(dòng)片以及墨水腔等組件，其成型法包含有粉末原料(PZT、ZrO2、PbO、TiO2、其它適當(dāng)添加物)的合成、混合、干燥、鍛燒、粉碎、造粒、壓縮、成型、燒結(jié)以及極化作用等步驟，且需精密對(duì)位才能成型，其制程繁瑣復(fù)雜、困難度及投資設(shè)備都很高。
因此，現(xiàn)在逐漸開發(fā)以硅為基底的壓電噴墨頭制作方法，其方式是利用濕式或干式蝕刻在硅基底中定義墨水腔的位置，避免了積層陶瓷共燒法中容易因?qū)ξ徽`差導(dǎo)致優(yōu)良率下降的因素。
然而目前硅基底壓電噴墨頭的制作方法中，仍存在一些缺點(diǎn)，例如，在震動(dòng)層的制作方面，20μm以下厚度的震動(dòng)層成型技術(shù)仍有困難度，另一方面，在硅基底上制作壓電組件時(shí)，由于必須經(jīng)由一燒結(jié)步驟，而壓電組件多以鉛鋯酸鹽-鈦酸鹽(PZT)為主要材料，PZT在經(jīng)由燒結(jié)后會(huì)釋放出含氧化鉛的氣氛，此氧化鉛氣氛會(huì)與硅基底作用形成鉛硅玻璃，且由于硅基板具有大面積，在與氧化鉛氣氛不斷作用后，使氧化鉛氣氛不足而導(dǎo)致壓電組件的燒結(jié)無(wú)法完成。
因此，如何改良?jí)弘妵娔^的成型法以提高制程優(yōu)良率，成為當(dāng)前急需研發(fā)的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一壓電噴墨頭及其制法，其可改善上述制程缺點(diǎn)，提高優(yōu)良率。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明中由在基底中形成一個(gè)凹槽，并將壓電組件制作在此凹槽內(nèi)，在凹槽上方蓋上一個(gè)檔板后即可形成一個(gè)密閉空間，可避免燒結(jié)時(shí)氣氛的溢出，且由凹槽內(nèi)壁及底部形成的一個(gè)層阻隔層，可隔絕燒結(jié)釋出氣氛與基底的接觸，達(dá)到避免氣氛會(huì)與基底作用的擴(kuò)散阻隔(diffusion barrier)功能。另外，由于此隔絕層為利用印刷、涂布等方法制作，其厚度可控制到20μm以下，可作為震動(dòng)層之用。同時(shí)，在利用蝕刻方式在硅基板背面定義墨水腔位置時(shí)，此阻隔層還可作為蝕刻停止層之用。
依據(jù)上述方式，本發(fā)明將壓電組件制作在此凹槽中，再由凹槽內(nèi)的阻隔層隔絕，可避免燒結(jié)氣氛與基底作用，有效提高制程效率及優(yōu)良率，并可同時(shí)輕易制作厚度20μm以下的震動(dòng)層。
本發(fā)明所提供的壓電噴墨頭包括一個(gè)基底，該基底具有相對(duì)的一個(gè)第一表面及一個(gè)第二表面，且第一表面上形成有至少一個(gè)第一凹槽；在第一凹槽內(nèi)壁及底部順應(yīng)性覆蓋一個(gè)阻隔層，用以作為燒結(jié)壓電材料時(shí)的擴(kuò)散阻隔層(diffusion barrier)，位于第一凹槽底部的阻隔層并可同時(shí)作為壓電噴墨頭的震動(dòng)層；在第一凹槽底部的阻隔層上形成一個(gè)下電極；在下電極上形成至少一個(gè)薄膜致動(dòng)器，此薄膜致動(dòng)器是由壓電材料所構(gòu)成；在薄膜致動(dòng)器上形成一個(gè)上電極，使第一凹槽可利用上蓋一個(gè)檔板而形成一個(gè)密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出；以及在第二表面上形成一個(gè)第二凹槽，該第二凹槽位置是對(duì)應(yīng)在第一凹槽內(nèi)的薄膜致動(dòng)器，并以薄膜致動(dòng)器下方的阻隔層為該第二凹槽底部。
本發(fā)明所提供的壓電噴墨頭的制作方法如下首先提供一個(gè)基底，該基底具有相對(duì)的一個(gè)第一表面及一個(gè)第二表面，接著在第一表面上形成至少一個(gè)第一凹槽，之后在第一凹槽內(nèi)壁及底部順應(yīng)性形成一個(gè)阻隔層，用以作為燒結(jié)壓電材料時(shí)的擴(kuò)散阻隔層(diffusionbarrier)，位于第一凹槽底部的阻隔層并可同時(shí)作為壓電噴墨頭的震動(dòng)層，接著，在第一凹槽底部的阻隔層上依序形成一個(gè)下電極、一個(gè)由壓電材料所構(gòu)成的薄膜致動(dòng)器以及一個(gè)上電極，使第一凹槽可利用上蓋一個(gè)檔板而形成一個(gè)密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出，最后，在第二表面上形成一個(gè)第二凹槽，該第二凹槽位置是對(duì)應(yīng)于上述第一凹槽內(nèi)的薄膜致動(dòng)器，并以薄膜致動(dòng)器下方的阻隔層為該第二凹槽底部。
根據(jù)本發(fā)明，上述基底可為硅晶元，而第一凹槽及第二凹槽可為利用濕式蝕刻或干式蝕刻所形成，并在蝕刻基底以形成第二凹槽時(shí)，利用阻隔層為蝕刻停止層。
根據(jù)本發(fā)明，阻隔層可為氧化鈦或氧化鋯；檔板可為鋯或氧化鋯；壓電材料例如為鉛鋯酸鹽-鈦酸鹽(PZT)。
根據(jù)本發(fā)明，阻隔層可利用刮刀成型法、網(wǎng)印法、或旋轉(zhuǎn)涂布法加以制作，且可控制其厚度在5~20μm之間。
為了讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1所示為已知彎曲式的壓電噴墨頭的剖面示意圖；圖2所示為已知推拉式的壓電噴墨頭的剖面示意圖；圖3(A)至3(F)所示為本實(shí)施例的壓電噴墨頭成型技術(shù)的剖面示意圖。
具體的實(shí)施方式實(shí)施例如圖3(A)至3(F)所示，其顯示本實(shí)施例的壓電噴墨頭成型技術(shù)的剖面示意圖。
如圖3(A)所示，首先提供一個(gè)基底，例如一個(gè)硅芯片52，本實(shí)施例選用一般規(guī)格的硅芯片，厚度介于500～550μm之間。接著利用濕蝕刻法，以KOH為蝕刻液，在硅芯片52表面蝕刻一凹槽520，其縱深可為10～20μm之間。
之后，如圖3(B)所示，利用刮刀成型法、網(wǎng)印法、或旋轉(zhuǎn)涂布法等等方式，在凹槽520內(nèi)壁及底部順應(yīng)性形成一個(gè)阻隔層53，用以作為燒結(jié)壓電材料時(shí)的擴(kuò)散阻隔層(diffusionbarrier)，位于凹槽520底部的阻隔層53并可同時(shí)作為壓電噴墨頭的震動(dòng)層，其厚度可控制在5~20μm間。阻隔層53的材質(zhì)可選用氧化鈦或氧化鋯。
接著，利用網(wǎng)印法、轉(zhuǎn)印法或其它陶瓷印刷技術(shù)依序在凹槽520底部的預(yù)定位置制作下電極54、薄膜致動(dòng)器55及上電極56。
首先，如圖3(C)所示，利用如網(wǎng)印法在凹槽520底部、阻隔層53上方的預(yù)定位置形成一個(gè)下電極54層，之后在凹槽520上方開口處覆蓋一個(gè)檔板51，使凹槽520內(nèi)部形成一個(gè)密閉空間，接著進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完后移除檔板51，即完成下電極54。
擋板51可選用任何不會(huì)與燒結(jié)釋出氣氛作用的材料，在本實(shí)施例中選用鋯或氧化鋯。
薄膜致動(dòng)器55及上電極56的制作步驟與下電極54雷同。如圖3(D)所示，利用如網(wǎng)印法在下電極54上方的預(yù)定位置形成至少一個(gè)薄膜致動(dòng)器55，之后在凹槽520上方開口處覆蓋一個(gè)檔板51，使凹槽520內(nèi)部形成一個(gè)密閉空間，接著進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完后移除檔板51，即完成薄膜致動(dòng)器55。薄膜致動(dòng)器55的個(gè)數(shù)并無(wú)限定，可按噴墨頭的設(shè)計(jì)而定。薄膜致動(dòng)器55為由壓電材料所構(gòu)成的一個(gè)壓電組件，在本實(shí)施例中選用壓電材料鉛鋯酸鹽-鈦酸鹽(PZT)來(lái)加以制作，PZT在經(jīng)由燒結(jié)后會(huì)釋放出含氧化鉛的氣氛，但在本發(fā)明中由凹槽520上方蓋上一個(gè)檔板51，可使凹槽520內(nèi)形成一個(gè)密閉空間，可避免燒結(jié)時(shí)氣氛的溢出，且由凹槽520內(nèi)壁及底部形成的一個(gè)層阻隔層53，可隔絕燒結(jié)釋出氣氛與硅芯片52的接觸，達(dá)到避免氣氛會(huì)與硅芯片52作用的擴(kuò)散阻隔(diffusion barrier)功能。
接著，如圖3(E)所示，利用如網(wǎng)印法在薄膜致動(dòng)器55上方的預(yù)定位置形成一個(gè)上電極56，之后在凹槽520上方開口處覆蓋一個(gè)檔板51，使凹槽520內(nèi)部形成一個(gè)密閉空間，接著進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完后移除檔板51，即完成上電極56。
在此，阻隔層53、下電極54、薄膜致動(dòng)器55與上電極56的總和厚度較佳為比凹槽520的縱深小的厚度，使凹槽520可利用上蓋一個(gè)平面檔板51而形成一個(gè)密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出。
最后進(jìn)行墨水腔的制程，如圖3(F)所示，利用濕蝕刻法，以KOH為蝕刻液，在硅芯片52形成有凹槽520的另一側(cè)，蝕刻一個(gè)凹槽521，以作為墨水腔521之用。凹槽521的位置對(duì)應(yīng)于薄膜致動(dòng)器55，并以阻隔層53為蝕刻停止層，蝕刻至露出阻隔層53為止。
如圖3(F)所示，本發(fā)明的壓電噴墨頭包括一個(gè)硅芯片52，其上表面形成有一凹槽520，在凹槽520內(nèi)壁及底部順應(yīng)性覆蓋一個(gè)阻隔層53，用以作為燒結(jié)壓電材料時(shí)的擴(kuò)散阻隔層，且位于凹槽520底部的阻隔層53并可同時(shí)作為壓電噴墨頭的震動(dòng)層；在凹槽520底部的阻隔層53上形成一個(gè)下電極54；在下電極54上形成一個(gè)薄膜致動(dòng)器55，薄膜致動(dòng)器55是由壓電材料PZT所構(gòu)成；在薄膜致動(dòng)器55上形成一個(gè)上電極56，且阻隔層53、下電極54、薄膜致動(dòng)器55與上電極56的總和厚度比凹槽520的縱深小，使凹槽520可利用上蓋一個(gè)平面檔板51而形成一密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出；以及在硅芯片52的另一側(cè)表面上形成一個(gè)凹槽521，凹槽521位置對(duì)應(yīng)于凹槽520內(nèi)的薄膜致動(dòng)器55，并以薄膜致動(dòng)器55下方的阻隔層53為其底部。
相較于已知技術(shù)，本發(fā)明由在硅芯片52中形成一個(gè)凹槽520，并將壓電組件(下電極54、薄膜致動(dòng)器55及上電極56)制作在凹槽520內(nèi)，在凹槽520上方蓋上檔板51后即可形成一個(gè)密閉空間，可避免燒結(jié)時(shí)氣氛的溢出，且由凹槽520內(nèi)壁及底部形成的一個(gè)層阻隔層53，可隔絕燒結(jié)釋出氣氛與硅芯片52的接觸，達(dá)到避免氣氛會(huì)與硅芯片52作用的擴(kuò)散阻隔(diffusion barrier)功能。另外，由于此阻隔層53為利用印刷、涂布等方法制作，其厚度可控制至20μm以下，可作為震動(dòng)層之用。同時(shí)，在利用蝕刻方式在硅芯片52背面定義墨水腔521位置時(shí)，此阻隔層53還可作為蝕刻停止層之用。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟知此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
附圖符號(hào)說(shuō)明10~彎曲式的壓電噴墨頭；12~致動(dòng)器單元；14~墨水路徑單元；16~壓電陶瓷片；18~震動(dòng)片；19~墨水腔；20~陶瓷基板；21~墨水槽；23~出口通孔；22~第一基板；25~出口信道；24~第二基板；27~噴嘴；26~噴孔片；28~墨水滴；30~推拉式的壓電噴墨頭；32~壓電陶瓷片；34~動(dòng)能轉(zhuǎn)換器；36~震動(dòng)片；37~墨水腔；38~墨水槽；39~入口信道；40~出口信道；42~基板；43~噴嘴；
44~噴孔片；46~墨水滴。
51～擋板；52～硅芯片；520～凹槽；521～凹槽；53～阻隔層；54～下電極；55～薄膜致動(dòng)器；56～上電極。
權(quán)利要求
1.一種壓電噴墨頭，其特征在于，包括一個(gè)基底，所述基底具有相對(duì)的一個(gè)第一表面及一個(gè)第二表面，所述第一表面上形成有至少一個(gè)第一凹槽；在所述第一凹槽內(nèi)壁及底部順應(yīng)性覆蓋一個(gè)阻隔層，用以作為燒結(jié)壓電材料時(shí)的擴(kuò)散阻隔層(diffusion barrier)，位于所述第一凹槽底部的阻隔層并可同時(shí)作為所述壓電噴墨頭的震動(dòng)層；在所述第一凹槽底部的阻隔層上形成一個(gè)下電極；在所述下電極上形成至少一個(gè)薄膜致動(dòng)器，所述薄膜致動(dòng)器是由壓電材料所構(gòu)成；在所述薄膜致動(dòng)器上形成一個(gè)上電極；以及在所述第二表面上形成一個(gè)第二凹槽，所述第二凹槽位置對(duì)應(yīng)于所述第一凹槽內(nèi)的薄膜致動(dòng)器，并以所述薄膜致動(dòng)器下方的阻隔層為其底部。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，其中所述基底為硅芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，其中所述第一凹槽及第二凹槽為利用濕式蝕刻或干式蝕刻所形成，并在蝕刻所述基底以形成第二凹槽時(shí)，利用所述阻隔層為蝕刻停止層。
4.如權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，其中所述阻隔層為氧化鈦或氧化鋯。
5.如權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，其中所述阻隔層的厚度介于5～20μm間。
6.如權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，其中所述壓電材料為鉛鋯酸鹽-鈦酸鹽(PZT)。
7.如權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，其中所述下電極、薄膜致動(dòng)器以及上電極分別利用燒結(jié)加以制作。
8.如權(quán)利要求1所述的壓電噴墨頭，其特征在于，其中所述阻隔層、下電極、薄膜致動(dòng)器與上電極的總和厚度比所述第一凹槽的縱深小，使所述第一凹槽可利用上蓋一個(gè)平面擋板而形成一個(gè)密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出。
9.一種壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，包括提供一個(gè)基底，所述基底具有相對(duì)的一個(gè)第一表面及一個(gè)第二表面；在所述第一表面上形成至少一個(gè)第一凹槽；在所述第一凹槽內(nèi)壁及底部順應(yīng)性形成一個(gè)阻隔層，用以作為燒結(jié)壓電材料時(shí)的擴(kuò)散阻隔層(diffusion barrier)，位于所述第一凹槽底部的阻隔層并可同時(shí)作為所述壓電噴墨頭的震動(dòng)層；在所述第一凹槽底部的阻隔層上形成一個(gè)下電極；在所述下電極上形成至少一個(gè)薄膜致動(dòng)器，所述薄膜致動(dòng)器是由壓電材料所構(gòu)成；在所述薄膜致動(dòng)器上形成一個(gè)上電極，使所述第一凹槽可利用上蓋一個(gè)檔板而形成一個(gè)密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出；以及在所述第二表面上形成一個(gè)第二凹槽，所述第二凹槽位置對(duì)應(yīng)于所述第一凹槽內(nèi)的薄膜致動(dòng)器，并以所述薄膜致動(dòng)器下方的阻隔層為所述第二凹槽底部。
10.如權(quán)利要求9所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述第一凹槽及第二凹槽是利用濕式蝕刻或干式蝕刻所形成，并在蝕刻所述基底以形成第二凹槽時(shí)，利用所述阻隔層為蝕刻停止層。
11.如權(quán)利要求9所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔層為氧化鈦或氧化鋯。
12.如權(quán)利要求9所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔層為利用刮刀成型法、網(wǎng)印法、或旋轉(zhuǎn)涂布法所制作。
13.如權(quán)利要求9所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔層的厚度介于5～20μm間。
14.如權(quán)利要求9所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述檔板為鋯或氧化鋯。
15.如權(quán)利要求9所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述壓電材料為鉛鋯酸鹽-鈦酸鹽(PZT)。
16.如權(quán)利要求9所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述下電極、薄膜致動(dòng)器以及上電極分別利用燒結(jié)加以制作。
17.如權(quán)利要求9所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔層、下電極、薄膜致動(dòng)器與上電極的總和厚度比所述第一凹槽的縱深小，使所述第一凹槽可利用上蓋一個(gè)平面擋板而形成一個(gè)密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出。
18.一種壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，包括提供一個(gè)硅芯片，所述硅芯片具有相對(duì)的一個(gè)第一表面及一個(gè)第二表面；在所述第一表面上蝕刻成至少一個(gè)第一凹槽；在所述第一凹槽內(nèi)壁及底部順應(yīng)性形成一個(gè)阻隔層，用以作為燒結(jié)壓電材料時(shí)的擴(kuò)散阻隔層(diffusion barrier)，位于所述第一凹槽底部的阻隔層并可同時(shí)作為所述壓電噴墨頭的震動(dòng)層以及蝕刻停止層；在所述第一凹槽底部的阻隔層上形成一個(gè)下電極；在所述下電極上形成至少一個(gè)薄膜致動(dòng)器，所述薄膜致動(dòng)器是由壓電材料鉛鋯酸鹽-鈦酸鹽(PZT)所構(gòu)成；在所述薄膜致動(dòng)器上形成一個(gè)上電極，其中所述阻隔層、下電極、薄膜致動(dòng)器與上電極的總和厚度比所述第一凹槽的縱深小，使所述第一凹槽可利用上蓋一個(gè)平面擋板而形成一個(gè)密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出；以及在所述第二表面上以蝕刻方式形成一個(gè)第二凹槽，所述第二凹槽位置對(duì)應(yīng)于所述第一凹槽內(nèi)的薄膜致動(dòng)器，并以所述薄膜致動(dòng)器下方的阻隔層為所述第二凹槽底部。
19.如權(quán)利要求18所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔層為氧化鈦或氧化鋯。
20.如權(quán)利要求18所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔層為利用刮刀成型法、網(wǎng)印法、或旋轉(zhuǎn)涂布法所制作。
21.如權(quán)利要求18所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔層的厚度介于5～20μm間。
22.如權(quán)利要求18所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述檔板為鋯或氧化鋯。
23.如權(quán)利要求18所述壓電噴墨頭的制作方法，其特征在于，其中所述下電極、薄膜致動(dòng)器以及上電極分別利用燒結(jié)加以制作。
全文摘要
本發(fā)明公開一種壓電噴墨頭及其制作方法，其制作方法包括首先提供一基底，該基底具有相對(duì)的一個(gè)第一表面及一個(gè)第二表面，接著在第一表面上形成至少一個(gè)第一凹槽，之后在第一凹槽內(nèi)壁及底部順應(yīng)性形成一個(gè)阻隔層，用以作為燒結(jié)壓電材料時(shí)的擴(kuò)散阻隔層(diffusion barrier)，位于第一凹槽底部的阻隔層并可同時(shí)作為壓電噴墨頭的震動(dòng)層，接著，在第一凹槽底部的阻隔層上依序形成一個(gè)下電極、一個(gè)由壓電材料所構(gòu)成的薄膜致動(dòng)器以及一個(gè)上電極，使第一凹槽可利用上蓋一個(gè)擋板而形成一個(gè)密閉空間，在燒結(jié)進(jìn)行時(shí)避免氣氛溢出，最后，在第二表面上形成一個(gè)第二凹槽，其位置對(duì)應(yīng)于上述第一凹槽內(nèi)的薄膜致動(dòng)器，并以薄膜致動(dòng)器下方的阻隔層為其底部。
文檔編號(hào)B41J2/16GK1611358SQ200310104
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2003年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者蔡志昌, 陳志明, 楊明勛 申請(qǐng)人:飛赫科技股份有限公司