專利名稱：一種直寫電子/光電子元器件的微細(xì)筆及由其構(gòu)成的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子/光電子元器件制造領(lǐng)域，具體涉及一種直寫電子/光電子元器件的微細(xì)筆及由其構(gòu)成的裝置。本發(fā)明尤其適用于快速制造導(dǎo)線、電阻、電容、電感以及光波導(dǎo)等。
背景技術(shù)：
大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生和發(fā)展，使電路密度大幅度提高，并不斷向高精度、高密度、細(xì)線、小孔、高可靠性、低成本和自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)方向發(fā)展。特別是近年來(lái)，隨著電子產(chǎn)品不斷向集成化、小型化、短時(shí)效、小批量、多品種方向發(fā)展，制約電子產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步提高的因素已經(jīng)由原來(lái)的芯片尺寸大小轉(zhuǎn)變?yōu)樾酒g互連線間距，即基板的尺寸與布線密度。傳統(tǒng)的印制電路板制作工藝方法(如絲網(wǎng)漏印、光化學(xué)刻蝕等)已經(jīng)越來(lái)越不能滿足這些要求，主要原因在于制造工序多，最小線寬和線間距受到很大限制；由于腐蝕去除的導(dǎo)電材料多，造成的浪費(fèi)大；環(huán)境污染嚴(yán)重等。除此之外，用傳統(tǒng)制造工藝制作線路板的周期較長(zhǎng)，無(wú)法有效縮短新產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)周期；電路板一旦制作完工，無(wú)法對(duì)所設(shè)計(jì)的導(dǎo)電線路進(jìn)行必要修改；對(duì)于單件或者小批量生產(chǎn)電路板來(lái)說(shuō)，制造成本較高。這些不足制約了該技術(shù)在一些新領(lǐng)域的應(yīng)用。
近年來(lái)，直寫技術(shù)已成為電子制造領(lǐng)域中工程技術(shù)人員的關(guān)注熱點(diǎn)之一。所謂直寫技術(shù)，在電子制造領(lǐng)域中是指采用特殊的加工工具，能夠依照計(jì)算機(jī)程序預(yù)設(shè)形狀與尺寸要求，在所指定的基板表面去除或者沉積所指定的各種材料，形成所需要功能結(jié)構(gòu)的技術(shù)和工藝。和傳統(tǒng)的基板制造技術(shù)相比，直寫技術(shù)具有不需掩膜、制造精度高、易于修改、研制周期短、材料選擇范圍廣、材料利用率高、所需成本低、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，因此在電子制造領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。可以用于直寫的工藝方法很多，主要分為減成法和加成法兩種。減成法指采用特定工具在基板表面進(jìn)行刻蝕或者雕刻等去除過(guò)程，工藝簡(jiǎn)單可靠，所使用的工具可以是聚焦離子束、激光束、金剛石刀具等，但是所制造的微結(jié)構(gòu)功能主要局限于基板相關(guān)材料。加成法指采用特殊的工具在基板表面添加新的材料來(lái)形成微結(jié)構(gòu)的過(guò)程。與減成法最大的差別在于，加成法所添加的材料不受基板材料的限制，因此可以制備的微結(jié)構(gòu)種類更多，功能也更加廣泛。在眾多的加成法直寫技術(shù)中，比較成熟和應(yīng)用比較廣泛的主要有Micropen直寫技術(shù)和M3D技術(shù)。
Micropen直寫技術(shù)采用電子漿料作為添加材料，通過(guò)專門設(shè)計(jì)的微細(xì)筆系統(tǒng)——一種絲桿螺母機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)——來(lái)控制漿料的輸出量大小，漿料通過(guò)噴嘴流出并與基板表面恰當(dāng)接觸形成膜層，在數(shù)控系統(tǒng)的控制下直寫出所設(shè)計(jì)的圖案。該技術(shù)由Sandia National Lab和新墨西哥大學(xué)聯(lián)合研發(fā)，通過(guò)OhmCraft公司推向市場(chǎng)。Micropen直寫時(shí)，必須綜合考慮材料的流變特性如粘度、表面張力等，并注意與基板的表面粗糙度、直寫速度與線寬等參數(shù)的匹配，才能獲得較高質(zhì)量的功能元件或者結(jié)構(gòu)。Micropen工藝是最早將直寫技術(shù)引入電子元器件快速制造的幾種工藝之一，在很多方面具有開(kāi)創(chuàng)性意義，如直寫出13層的電子元件和集成RC濾波器等。其特點(diǎn)是微細(xì)筆機(jī)構(gòu)適合于很寬粘度范圍的漿料。但是其主要缺點(diǎn)是設(shè)備比較復(fù)雜，而且在換向時(shí)易出現(xiàn)失步現(xiàn)象，導(dǎo)致所制備的元器件質(zhì)量穩(wěn)定性降低。關(guān)于Micropen直寫布線的具體設(shè)計(jì)方法詳見(jiàn)美國(guó)專利“Carl E，Drumheller.Inking System for Producing Circuit Patterns.UnitedStates，United States Patent，4485387，1984.”M3D(Maskless Mesoscale Material Deposition)技術(shù)，即無(wú)掩膜中尺度材料沉積技術(shù)，是近年來(lái)發(fā)展非常迅速的直寫技術(shù)之一，由美國(guó)SandiaNational Lab研究、Optomec Inc.開(kāi)發(fā)。該技術(shù)用霧化系統(tǒng)霧化漿料，并結(jié)合噴射沉積系統(tǒng)，將霧化后的漿料以一定速度噴射沉積到基板上，形成所要求的電子圖案。M3D的特點(diǎn)是噴嘴與基板的間距在數(shù)毫米之內(nèi)變化時(shí)，仍然能夠獲得均勻的細(xì)線；所制備的特征線寬較小，布線比較均勻，并且可用于曲面基板上的微制造以及其它形狀的三維制造。但是，該技術(shù)的最大缺點(diǎn)在于所能夠霧化的漿料粘度范圍過(guò)小，僅僅在0.7-1000×10-3Pa·S之間，因此能夠適用的漿料種類較少，所能夠制備的電子元器件種類有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備電子/光電子元器件的微細(xì)筆，該微細(xì)筆結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，能應(yīng)用的漿料粘度范圍廣；本發(fā)明還提供了由該微細(xì)筆構(gòu)成的裝置，該裝置可以滿足多種電子元器件和光電子器件的快速制造。
本發(fā)明提供的一種直寫電子/光電子元器件的微細(xì)筆，其特征在于減壓裝置位于筆帽內(nèi)，并與位于筆帽頂部的施壓氣管相連，筆帽的下端與筆筒的上端活動(dòng)、密封連接構(gòu)成儲(chǔ)料腔，儲(chǔ)料腔用于儲(chǔ)存需要沉積的物料，筆筒的下端為筆尖。
由上述微細(xì)筆所構(gòu)成的裝置，氣源通過(guò)氣管分別與二個(gè)并聯(lián)的第一壓力控制裝置和第二壓力控制裝置相連，第一壓力控制裝置通過(guò)施壓氣管與微細(xì)筆相連，用于控制施壓氣管中氣壓的通斷和調(diào)節(jié)其大小，第二壓力控制裝置通過(guò)霧化氣管與微細(xì)筆的氣流導(dǎo)引腔相連，用于控制霧化氣流的通斷和調(diào)節(jié)氣流導(dǎo)引腔內(nèi)霧化氣流的大小，控制器分別與第一壓力控制裝置、第二壓力控制裝置相連，用于控制兩條氣路的通斷，控制器還與微細(xì)筆相連，用于控制微細(xì)筆相對(duì)基板的運(yùn)動(dòng)。
作為上述微細(xì)筆的改進(jìn)方案，上述筆筒與筆尖的外部套接有筆殼，筆殼與筆筒及筆尖之間形成氣流導(dǎo)引腔，筆殼上設(shè)有霧化氣管，氣流導(dǎo)引腔的下端為與筆尖同軸的氣嘴；上述筆尖的內(nèi)徑為20μm-200μm，外徑為120μm--260μm；筆尖和氣嘴間的間隙為5μm--20μm。
本發(fā)明微細(xì)筆可以構(gòu)成噴射或直寫裝置，適合一些較大面積元器件的制造。本發(fā)明克服了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有直寫裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，適用性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)(1)本發(fā)明微細(xì)筆的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易，加工成本低，使用時(shí)拆裝和清洗方便。進(jìn)行直寫時(shí)，準(zhǔn)備工作時(shí)間短，操作簡(jiǎn)便。
(2)該微細(xì)筆可利用氣體壓力精確控制寫出漿料的多少，進(jìn)而決定線條寬度或膜層厚度，同時(shí)利用氣體的通斷和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和停止來(lái)精確控制微細(xì)筆直寫的起停，可以滿足各種復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的直寫工藝要求。
(3)該微細(xì)筆具有用同一種基本結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同功能的能力。也就是當(dāng)僅僅采用微細(xì)筆的基本結(jié)構(gòu)時(shí)，可以進(jìn)行擠壓式直寫，滿足窄線寬、高粘度材料的直寫要求。當(dāng)在微細(xì)筆的基本結(jié)構(gòu)上加上筆殼后，則還可進(jìn)行噴射式直寫，利用霧化過(guò)程的漿料發(fā)散特性，快速、均勻地實(shí)現(xiàn)大面積成膜，以滿足電子工業(yè)中電子元器件制造的需要。
(4)該微細(xì)筆不僅用于制作電子元器件，而且還可用于制作光電子元器件，如聚合物光波導(dǎo)。結(jié)合該微細(xì)筆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和聚合物材料的特性，可將聚合物材料置于微細(xì)筆內(nèi)，在基板上直寫出光波導(dǎo)。
(5)上述微細(xì)筆與相應(yīng)的機(jī)床與控制裝置組合，組成微細(xì)筆直寫裝置，滿足多種電子元器件和光電子器件的快速制造。本發(fā)明裝置布線速度快，線寬范圍大，制造和運(yùn)行成本低，布線速度范圍為2mms～15mm/s，線寬范圍為0.06mm～2mm。


圖1為本發(fā)明微細(xì)筆的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明微細(xì)筆的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為應(yīng)用本發(fā)明微細(xì)筆的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明微細(xì)筆的一種應(yīng)用實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明微細(xì)筆的結(jié)構(gòu)為減壓裝置2位于筆帽3內(nèi)，并與位于筆帽3頂部的施壓氣管1相連，筆帽3的下端與筆筒6的上端通過(guò)螺紋連接并保證密封，構(gòu)成儲(chǔ)料腔4，儲(chǔ)料腔4用于儲(chǔ)存需要沉積的物料5，筆筒6的下端為微細(xì)筆的漿料出口，即筆尖7。減壓裝置2的作用在于使氣壓比較平緩地加到筆筒6上，不至于因?yàn)閮?chǔ)料腔內(nèi)外過(guò)大的壓力差使得漿料高速噴出。實(shí)際直寫時(shí)，所施加外部氣壓的大小是影響線寬的主要因素之一。筆尖7口徑的大小是影響線寬的另一因素。通常情況下，筆尖7的內(nèi)徑為20μm--200μm，外徑為120μm--260μm，其具體數(shù)值根據(jù)所需要寫的線條寬度以及施加氣壓的大小予以選擇。當(dāng)微細(xì)筆在基板上移動(dòng)的同時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)的氣壓開(kāi)關(guān)。儲(chǔ)料腔中的漿料或者其它功能材料便通過(guò)筆尖7流出，在基板上寫下所需形狀和線寬的導(dǎo)線或光波導(dǎo)圖形等。
本發(fā)明的微細(xì)筆之另一實(shí)施方式如圖2所示，筆筒6與筆尖7的外部套接有筆殼10，筆殼10與筆筒6及筆尖7之間形成氣流導(dǎo)引腔9，筆殼10上設(shè)有霧化氣管8，氣流導(dǎo)引腔9的下端為與筆尖同軸的氣嘴11，筆尖7和氣嘴11間的間隙為5μm--20μμm右。霧化氣流通過(guò)霧化氣管7進(jìn)入氣流導(dǎo)引腔9后，氣流與筆筒內(nèi)的電子漿料或者其它功能材料分別從氣嘴11和筆尖7同軸噴出，氣流在筆尖7的下端形成負(fù)壓區(qū)。由于負(fù)壓和外加氣壓通過(guò)施壓氣管1和減壓裝置2對(duì)漿料所施加的壓力，使筆筒6內(nèi)的漿料從筆尖7連續(xù)均勻流出。流出的漿料被霧化氣流霧化成霧滴，隨氣流一起下行，高速的霧滴遇到基板時(shí)，便在基板上沉積下來(lái)，當(dāng)筆尖7在基板上移動(dòng)時(shí)，或者基板相對(duì)于筆尖7移動(dòng)時(shí)，按照?qǐng)D形文件設(shè)定的路線，便可以在基板上制備出所需要的電子元器件。
由上述微細(xì)筆所構(gòu)成的直寫裝置如圖3所示，氣源12通過(guò)氣管13分別與第一壓力控制裝置14和第二壓力控制裝置18相連，第一壓力控制裝置14和第二壓力控制裝置18并聯(lián)，可以獨(dú)立地控制和調(diào)節(jié)氣壓和氣流量。第一壓力控制裝置14通過(guò)施壓氣管1與微細(xì)筆15相連，用于控制施壓氣管1中氣流的通斷和調(diào)節(jié)氣壓的大小，并向微細(xì)筆15的儲(chǔ)料腔中的漿料提供所需的壓力。第一壓力控制裝置14接通時(shí)，向微細(xì)筆的筆筒內(nèi)施壓，使?jié){料從筆尖流出；斷開(kāi)時(shí)泄掉微細(xì)筆的筆筒內(nèi)的壓力，由于筆尖的毛細(xì)作用而使?jié){料及時(shí)停止流出。第二壓力控制裝置18通過(guò)霧化氣管8與微細(xì)筆15的氣流導(dǎo)引腔9相連，用于控制霧化氣流的通斷和調(diào)節(jié)氣流導(dǎo)引腔9內(nèi)霧化氣壓的大小，使筆尖流出的漿料被霧化氣流霧化形成霧滴。一般情況下霧化氣流的通斷和施壓氣流的通斷是同步的。在通常情況下，筆筒內(nèi)的施壓氣壓的壓力范圍為0.001Mpa-0.50Mpa，而氣流導(dǎo)引腔9所施加的霧化氣壓的壓力范圍為0.10Mpa-1.0Mpa。
直寫裝置中的控制器17分別與第一壓力控制裝置14、第二壓力控制裝置18相連，控制器17主要由微型計(jì)算機(jī)組成，計(jì)算機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令使第一壓力控制裝置14和第二壓力控制裝置18發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作來(lái)分別控制兩路氣體的通斷。控制器17同時(shí)也控制微細(xì)筆15的運(yùn)動(dòng)。一般的情況下將基板16固定，控制器17通過(guò)控制微細(xì)筆15在基板16上按照程序設(shè)定的運(yùn)動(dòng)路線，便可在基板16上完成電子和光電子元器件的制備。
實(shí)施例1整個(gè)微細(xì)筆直寫裝置的構(gòu)成如圖4所示。第一壓力控制裝置14和第二壓力控制裝置18結(jié)構(gòu)相同，前者由調(diào)壓閥25、壓力表26和電磁閥27串聯(lián)而成，后者由調(diào)壓閥31、壓力表30和電磁閥29串聯(lián)而成。壓縮氮?dú)庠?9依次經(jīng)過(guò)氣源開(kāi)關(guān)20、壓力表21、調(diào)壓閥22和壓力表23與三通管24相連，三通管24的一端出口通過(guò)氣管與調(diào)壓閥25相連，另一端出口通過(guò)氣管與調(diào)壓閥31相連。基板16位于工作臺(tái)28上，控制器17通過(guò)電機(jī)控制工作臺(tái)28的運(yùn)動(dòng)。微細(xì)筆15采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，其中筆尖7的內(nèi)徑為120μm。使用時(shí)首先打開(kāi)氣源開(kāi)關(guān)20，壓縮氮?dú)庠?9便供給一定壓力的氣體，其壓力由壓力表21測(cè)定，輸出氣壓通過(guò)調(diào)壓閥22調(diào)節(jié)輸出壓力，輸出壓力由壓力表23測(cè)定。輸入氣流由三通管24分為兩路。一路為施壓氣流，它是通過(guò)壓力表26監(jiān)測(cè)通過(guò)調(diào)壓閥25調(diào)節(jié)后的壓力，以保證通過(guò)電磁閥27供給恒定壓力的氣流，此氣流通過(guò)施壓氣管1與微細(xì)筆15的減壓器3相連；另一路是霧化氣流，它是通過(guò)壓力表30監(jiān)測(cè)通過(guò)調(diào)壓閥31調(diào)節(jié)后的壓力，以保證通過(guò)電磁閥29供給恒定壓力的氣流，此氣流通過(guò)霧化氣管8與微細(xì)筆15的氣流導(dǎo)引腔9相連。
當(dāng)直寫裝置采用圖1所示的微細(xì)筆結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓式直寫時(shí)，因?yàn)椴恍枰F化過(guò)程，因此應(yīng)關(guān)閉調(diào)壓閥31?？刂破?7一方面控制電磁閥27的通斷，以保證微細(xì)筆15正常工作，另一方面也通過(guò)電機(jī)控制工作臺(tái)28的運(yùn)動(dòng)?；?6固定在工作臺(tái)上，可與微細(xì)筆作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，基板16到微細(xì)筆15的高度可調(diào)，并且此高度直接影響到線寬的大小。
當(dāng)上述工作準(zhǔn)備完畢之后，便可以啟動(dòng)控制裝置，開(kāi)始在基板上直寫預(yù)先設(shè)計(jì)好的線路圖案。當(dāng)調(diào)節(jié)到筆筒的施壓氣壓P1＝0.05MPa，布線速度V＝10mm/s，漿料采用高溫銀導(dǎo)體漿料，得到的導(dǎo)線線寬為0.25mm。經(jīng)測(cè)定，所制備導(dǎo)線的導(dǎo)電性良好，其電阻率為2.4×10-6Ω·cm，完全符合電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)施例2當(dāng)按照?qǐng)D2所示的微細(xì)筆進(jìn)行噴射方式直寫時(shí)，需要開(kāi)啟圖4所示的第二壓力控制裝置18，即霧化氣路。噴射直寫時(shí)，筆尖7的內(nèi)徑為120μm，外徑為180μm，筆尖7和氣嘴11間的間隙為10μm。
采用這樣的裝置結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)基于噴射原理的直寫。直寫時(shí)，漿料將先被霧化，然后沉積在基板上，通過(guò)控制工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，獲得不同的形狀。霧化直寫時(shí)，筆尖不接觸基板，因此可以在曲面上進(jìn)行制作電子元器件；同時(shí)，在霧化時(shí)對(duì)漿料有發(fā)散作用，直寫時(shí)線寬的分辨率將降低，但是在需要進(jìn)行大面積的直寫時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。
噴射直寫時(shí)，同實(shí)施例1中的擠壓式直寫一樣，需先調(diào)節(jié)好氣源的輸出氣壓，包括施壓氣路的壓力和霧化氣路的壓力。施壓氣路中，通過(guò)壓力表26監(jiān)測(cè)調(diào)壓閥25的壓力，以保證通過(guò)電磁閥27供給恒定壓力的氣流，此氣流通過(guò)施壓氣管1與微細(xì)筆15的減壓器3相連。霧化氣路中，霧化氣流通過(guò)霧化氣壓調(diào)壓閥31和電磁閥29和霧化氣管8，進(jìn)入霧化氣流導(dǎo)引腔9。電磁閥27、29由控制器17通過(guò)控制芯片控制其通斷。其通斷順序由控制裝置根據(jù)應(yīng)用需要而設(shè)定。施壓氣壓和霧化氣壓的大小是影響膜層厚度和寬度的主要因素，其大小應(yīng)根據(jù)所要求直寫的膜層厚度和寬度而設(shè)定。
調(diào)節(jié)好氣壓等參數(shù)后，在控制裝置中輸入所設(shè)計(jì)的圖形文件，調(diào)節(jié)筆尖和基板的高度，啟動(dòng)控制裝置，便可在基板上直寫所要求的圖形。當(dāng)調(diào)節(jié)到筆筒的施壓氣壓P1＝0.07MPa，氣流導(dǎo)引腔的霧化氣壓P2＝0.22MPa，布線速度V＝10mm/s，基板16到微細(xì)筆15的高度H＝0.4mm，漿料采用高溫銀導(dǎo)體漿料，這樣得到的導(dǎo)線線寬為0.37mm，經(jīng)測(cè)定，所制備導(dǎo)線的導(dǎo)電性良好，其電阻率為2.33×10-6Ω·cm，完全符合電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)施例3所采用的裝置同實(shí)施例1相同，操作方式和步驟與實(shí)施例1相同。但采用性能優(yōu)良的聚合物取代電子漿料，這時(shí)該裝置可用來(lái)直寫光波導(dǎo)。
調(diào)節(jié)氣壓等參數(shù)，設(shè)定控制程序，將裝置調(diào)試好后，在微細(xì)筆內(nèi)裝入氟化聚酰亞胺(PI)，啟動(dòng)裝置，便可以在硅基板上寫出光波導(dǎo)，波導(dǎo)寬度100微米左右，厚度為5微米左右。對(duì)所制備的光波導(dǎo)進(jìn)行通光實(shí)驗(yàn)，測(cè)試光波導(dǎo)的損耗，最小損耗可以達(dá)到0.5dB/cm，能夠滿足光電子器件的制造要求。
權(quán)利要求
1.一種直寫電子/光電子元器件的微細(xì)筆，其特征在于減壓裝置(2)位于筆帽(3)內(nèi)，并與位于筆帽(3)頂部的施壓氣管(1)相連，筆帽(3)的下端與筆筒(6)的上端活動(dòng)、密封連接構(gòu)成儲(chǔ)料腔(4)，儲(chǔ)料腔4用于儲(chǔ)存需要沉積的物料，筆筒(6)的下端為筆尖(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微細(xì)筆，其特征在于筆筒(6)與筆尖(7)的外部套接有筆殼(10)，筆殼(10)與筆筒(6)及筆尖(7)之間形成氣流導(dǎo)引腔(9)，筆殼(10)上設(shè)有霧化氣管(8)，氣流導(dǎo)引腔(9)的下端為與筆尖同軸的氣嘴(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微細(xì)筆，其特征在于所述筆尖(7)的內(nèi)徑為20μm--200μm，外徑為120μm--260μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微細(xì)筆，其特征在于筆尖(7)和氣嘴(11)間的間隙為5μm--20μm。
5.一種由權(quán)利要求1或2所述微細(xì)筆所構(gòu)成的裝置，其特征在于氣源(12)通過(guò)氣管(13)分別與二個(gè)并聯(lián)的第一壓力控制裝置(14)和第二壓力控制裝置(18)相連，第一壓力控制裝置(14)通過(guò)施壓氣管(1)與微細(xì)筆(15)相連，用于控制施壓氣管(1)中氣壓的通斷和調(diào)節(jié)其大小，第二壓力控制裝置(18)通過(guò)霧化氣管(8)與微細(xì)筆(15)的氣流導(dǎo)引腔(9)相連，用于控制霧化氣流的通斷和調(diào)節(jié)氣流導(dǎo)引腔(9)內(nèi)霧化氣流的大小，控制器(17)分別與第一壓力控制裝置(14)、第二壓力控制裝置(18)相連，用于控制兩條氣路的通斷，控制器(17)還與微細(xì)筆(15)相連，用于控制微細(xì)筆(15)相對(duì)基板(16)的運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種直寫電子/光電子元器件的微細(xì)筆及由其構(gòu)成的裝置。微細(xì)筆的結(jié)構(gòu)為減壓裝置位于筆帽內(nèi)，并與位于筆帽頂部的施壓氣管相連，筆帽的下端與筆筒的上端活動(dòng)、密封連接構(gòu)成儲(chǔ)料腔，儲(chǔ)料腔用于儲(chǔ)存需要沉積的物料，筆筒的下端為筆尖。該微細(xì)筆通過(guò)二個(gè)并聯(lián)的壓力控制裝置與氣源連接，并采用控制器控制兩條氣路的通斷和微細(xì)筆相對(duì)基板的運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成直寫裝置。微細(xì)筆可用于制作電子元器件，還可用于制作光電子元器件，如聚合物光波導(dǎo)。結(jié)合該微細(xì)筆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和聚合物材料的特性，可將聚合物材料置于微細(xì)筆內(nèi)，在基板上直寫出光波導(dǎo)。本發(fā)明裝置布線速度快，線寬范圍大，制造和運(yùn)行成本低，布線速度范圍為2mm/s～15mm/s，線寬范圍為0.06mm～2mm。
文檔編號(hào)H01L21/3205GK1889231SQ200610019740
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者曾曉雁, 李祥友, 王澤敏, 李金洪, 王小寶, 曹宇 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)