【摘要】： 噴墨打印設(shè)備具有制造成本低,制造過程簡(jiǎn)單、便于操作等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的辦公室、家庭打印延伸到電子制造、生物工程分析、陶瓷器件制備等眾多領(lǐng)域。但現(xiàn)有主流的壓電式和熱氣泡式噴墨打印在結(jié)構(gòu)和控制上都存在著難以克服的問題。為此,本文結(jié)合傳統(tǒng)靜電噴印頭的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種新型的靜電噴印頭,克服了現(xiàn)有打印方式所存在的缺陷,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。 論文在對(duì)靜電噴印原理的了解和分析的基礎(chǔ)上,通過對(duì)結(jié)構(gòu)單元的理論和有限元分析,以及整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真,最終得到了優(yōu)化的靜電噴印頭結(jié)構(gòu)。具體研究工作主要包括以下五個(gè)部分: ●在查閱和分析大量相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,提出了硅(上硅層)—硅(振動(dòng)層)—玻璃三層結(jié)構(gòu)的靜電噴印頭整體結(jié)構(gòu)方案,其中進(jìn)液管道布置在上硅層,振動(dòng)膜片、液腔、噴嘴設(shè)計(jì)在振動(dòng)層,固定電極布置在玻璃基底上; ●通過理論分析并結(jié)合ANSYS靜電與結(jié)構(gòu)耦合仿真,對(duì)影響靜電噴印頭中振動(dòng)膜變形量大小的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上確定了長(zhǎng)6000μm,寬380μm,厚5μm,極板間距為1μm,工作電壓為38V的振動(dòng)膜片特征參數(shù); ●針對(duì)打印中普遍存在的墨水回流現(xiàn)象,從考察進(jìn)液管效率的角度,運(yùn)用理論和有限元仿真工具對(duì)影響擴(kuò)散/收縮管效率的參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并最終確定了管長(zhǎng)300μm,錐角11°,最小截面寬度30μm,管深30μm的進(jìn)液管道結(jié)構(gòu); ●基于韋伯?dāng)?shù)介于1到12時(shí),液體破裂屬于振動(dòng)破碎,可用于噴墨打印這一理論基礎(chǔ),通過ANSYS有限元軟件,對(duì)打印過程中結(jié)構(gòu)變形對(duì)腔內(nèi)液體的作用進(jìn)行流固耦合仿真,得到了振動(dòng)膜片變形時(shí)管嘴與進(jìn)液端的液體流速情況,并計(jì)算得出韋伯?dāng)?shù)為8.5,驗(yàn)證了該靜電噴印頭結(jié)構(gòu)的可行性; ●結(jié)合靜電噴印頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了靜電噴印頭的制作工藝流程,并對(duì)靜電噴印頭的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)—振動(dòng)層的制作工藝流程及相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行了針對(duì)性地研究,最終制作出了厚度為2.5μm的硼硅振動(dòng)膜。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TP334.83
【圖文】：

用這種方法不但能夠降低芯片制造成本，而且芯片上DNA陣列的分布具有更好的均勻性，提高了芯片上DNA陣列的密度，使得在單一芯片上就能研究整個(gè)基因組，圖1一1為兩種制備DNA芯片方法的對(duì)比圖。寡孩音酸熱電阻玻璃表面鬢嫩理薰噢i鬢備秘鞭墊瞬備熟羹蘸圖1一1兩種制備DNA芯片方法示意圖。A探針點(diǎn)樣裝配B噴墨打印方式C兩種方法制備的cDNA陣列密度對(duì)比(上圖為探針，下圖是噴墨打印)此外，Goldman利用HP噴墨打印機(jī)將DNA直接打印到雜交膜上[8]。從他

不僅可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)分辨率的圖案，而且對(duì)基底缺陷不敏感，只有2%的材料損失。在制造過程中，還可以通過改變指定位置打印點(diǎn)的密度來改變發(fā)光器件的亮度，如圖1一2所示。份;卜

本文編號(hào)：2767609