[发明专利]使用液体作为辅助介质的激光微加工方法及系统

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2004年9月13日递交的美国临时申请No.60/609,530的利益。

背景技术

电子器件市场长期以来一直要求以低成本实现高性能。为了满足这些需求，可以更有效地制造包括各种电子器件的部件，并且公差更接近。

激光微加工是受控、选择性去除材料的常见生产方法。然而，希望提高激光加工的性能，例如包括减少碎屑形成以及可能由激光微加工工艺产生的其他损坏的可能性。

在某些激光微加工应用中，在激光微加工工艺得过程中利用辅助介质，例如气体或液体，来改善性能。然而，在这些实例中，辅助介质可能对部件以及器件特定部分的材料产生不想要的影响。因而，希望利用辅助介质，同时减小由辅助介质引起的潜在的不想要的影响。

附图说明

通过下面如附图中所示的示范性实施例的详细描述，本领域技术人员显而易见本发明的特征，其中：

图1显示了打印头一实施例的透视图；

图2显示了图1的打印头实施例的截面视图；

图3显示了根据一实施例的示范性激光加工设备的前正视图；

图4A-图4E显示了根据一实施例用于激光加工示范性基板的工艺步骤的截面表示；

图5A-图5C显示了根据若干实施例的用于在基板内形成特征的方法的工艺流程；

图6显示了打印机一实施例的透视图；

图7显示了打印盒一实施例的透视图。

具体实施方式

下面描述的实施例属于用于激光微加工基板的方法及系统。激光微加工是用于受控、选择性去除基板材料的生产方法。通过去除基板材料，激光微加工可以将具有所希望尺寸的特征形成在基板内。这些特征可以是通过基板厚度或者基板的至少两个表面的贯穿特征，例如通路或槽缝，或者是通过基板的厚度的一部分或基板的一个表面的盲特征，例如盲孔、袋状物或沟渠。

激光加工去除一个或多个激光相互作用区段的基板材料以便在基板内形成特征。某些实施例可以沿一个或多个供应路径向激光相互作用区段供应液体或气体，以便增加基板去除速率和/或降低基板材料再沉积到特征附近的发生频率和/或减小激光加工特征的壁锥形角。

将在形成基板内的给墨槽缝(“槽缝”)的背景下大致描述激光加工特征的实例。这种开槽基板可以结合在喷墨打印盒或钢笔和/或各种微机电系统(MEMS)器件内，以及其他应用中。下文描述的各种部件没有成比例示意。更确切的，所包括的附图倾向于作为示意性表示，以便示意本申请描述的各种原理。

本申请描述了特定的特征尺寸、形状以及配置的实例。然而，使用本申请所描述的发明性方法以及设备可以制造各种类型的特征尺寸以及几何结构。

图1以透视图显示了打印头14一实施例的放大图。在本实施例中，打印头14具有多个特征，包括用于向电阻器(或流体喷射器)61边缘流体给料的边缘台阶119。打印头还具有部分形成在基板表面内的沟渠124。在本打印头上还显示了向电阻器61供给流体的槽缝(或者通道)126，和/或向电阻器61供给流体的一系列孔127，各特征由本申请所描述的UV激光加工工艺形成。在一个实施例中，在图1的打印头14上可以存在至少两种所描述的特征。例如，仅有给料孔127和槽缝126形成在打印头14内，而在备选实施例中，还形成边缘台阶119和/或沟渠124。在另一实例中，边缘台阶120和槽缝126形成在打印头14内，而在备选实施例中，还形成沟渠124和/或给料孔127。

图2显示了图1的打印头14的截面图，其中具有槽缝壁(侧壁)123的槽缝126贯穿基板102形成。下文将更详细地描述贯穿基板的槽缝部位(或槽缝区域)的槽缝的形成。在另一实施例，在给定的模内形成多个槽缝。例如，槽缝间间隔或者模或基板内的相邻槽缝之间的间隔低到10微米。(在一实施例，10微米刚好超过各槽缝的热影响区间的范围的两倍，其中热影响区间沿槽缝壁由本申请中所描述的激光加工所影响的区域。)

在图2，薄膜层(或者主动层、薄膜叠层、导电层或者具有微电子设备的层)120形成(例如，沉积)在基板102的前侧面或者第一侧面(或表面)121。基板的第一侧面121与基板102的第二侧面(或表面)122相对。薄膜叠层120包括形成于基板上的至少一层，并且在特定实施例中，屏蔽基板102的第一侧面121的至少一部分。作为备选或附加方案，层120在基板102的第一侧面121的至少一部分上电绝缘。