[发明专利]喷嘴板制造

说明书

发明领域

本发明涉及将存储在其中的液体雾化成细小微滴的雾化器的喷嘴板，特别是涉及改进喷嘴板制造过程的成品率的方法、实施该方法的设备、制造喷嘴板的方法以及根据该方法制造的喷嘴板。

背景技术

雾化器（它们有时也被称为喷雾器）是从液体产生细小喷雾或气溶胶的装置。喷雾器特别有用的应用是提供含有溶解的或悬浮的微粒药物的细小喷雾以通过吸入来向患者给药。

压网基雾化器常用于在这样的药物输送装置中产生气溶胶，由此压电元件使液体或网或喷嘴板振动产生细小的气溶胶喷雾。在后者的情况下，分配在喷嘴板上的微滴通过压电元件振动以生成喷雾。

图1显示了一个示例性的雾化器2。雾化器2包括具有入口6和出口8的主体4，所述入口6和出口8配置成使得当雾化器2的使用者通过出口8吸气时，空气被经由入口6和出口8抽入并穿过雾化器2并进入使用者的身体。出口8典型地设置成吹嘴或者面罩或鼻罩的形式，或者设置成适于连接到单独的可更换吹嘴或者面罩或鼻罩的形式。

雾化器2包括在入口6和出口8之间的储液腔10，用于存储将要被雾化（即变成细雾或喷雾）的液体12（例如药物或药品）。雾化器2被配置成使得，当使用者吸气以向使用者输送一定剂量的药物或药品时，雾化液体12的细小微滴与通过雾化器2抽入的空气相结合。

设置用于搅拌或振动存储在储液腔10中的液体12的诸如压电元件的致动器14以及用于在液体12振动时雾化液体12的喷嘴板16。

喷嘴板16通常是具有多个小孔的网或膜的形式或者少量的液体可通过其中的喷嘴的形式。

为了使特定药物在吸入时治疗有效，药物的气溶胶微滴的尺寸必须在很窄的治疗范围内。这种窄的范围要求在喷嘴板16的表面上产生的微滴尺寸基本均匀。微滴的尺寸由在喷嘴板16中的喷嘴的尺寸决定。在理想的情况下，在喷嘴板16中的每个喷嘴应具有相同的尺寸。因此，喷嘴的尺寸具有非常细小的公差。通常情况下，对于喷嘴来说理想的是具有2.5μm的直径，其中公差为+/-0.25μm。在典型的喷嘴板16中可以有大约5000个喷嘴。

图2是示出根据传统的制造过程来制造喷嘴板16的图。通过使材料18（如金属）围绕多个心轴22（在图2中仅示出了其中的一个）沉积在基板20上或在基板20上生长来制造喷嘴板16。金属18被沉积在基板20上，直到它“溢过”每一心轴22'的顶部（“溢过”的部分被标记为18'和18''）并形成大致在心轴22的中间的喷嘴24。将心轴22和基板20移除，从而留下喷嘴板16。

可以看出，通过制造过程获得的喷嘴24的尺寸（直径d）取决于在心轴22的顶部上方的金属18的厚度t，因此，金属层18的生长相对于希望的量的小的变化可能会导致喷嘴24的尺寸大的变化。此外，金属层18在基板20上在喷嘴板16上以及还在多个喷嘴板16上的生长可能存在局部变化。

例如，如果金属层18在心轴22上的典型过度生长厚度t为30μm并且喷嘴24的目标直径为2.5μm，则局部厚度的2％的误差将导致喷嘴直径变化30μm的2％的两倍，即1.2μm。这等同于喷嘴24的尺寸的相对误差为（1.2/2.5）=48％，这是不能接受的。事实上，在实践中很难实现局部厚度t仅仅2％的变化。

为了减轻这些困难，传统技术对加工条件施加精确的控制，并且试图对形成在基板上的所有喷嘴平衡这些条件。然而，即使使用这种精确的控制，喷嘴板制造过程的产品成品率只有10％左右。

因此，需要一种用于提高喷嘴板制造过程的成品率的方法和实施该方法的设备。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种提高喷嘴板制造过程的成品率的方法，该方法包括：确定喷嘴板中的喷嘴的尺寸相对于喷嘴的预定的尺寸或尺寸范围的变化，已经使用多个心轴来制造喷嘴板中的喷嘴，每个心轴限定喷嘴板中的相应喷嘴；以及确定对多个心轴中的一个或多个心轴的尺寸的修改，以补偿已确定的在喷嘴板中的喷嘴的尺寸的变化。

在一个实施例中，确定修改的步骤包括：增大限定具有小于预定的尺寸或尺寸范围的尺寸的喷嘴的心轴的尺寸，以及减小限定具有大于预定的尺寸或尺寸范围的尺寸的喷嘴的心轴的尺寸。

在一个实施例中，确定修改的步骤包括：将增大或减小心轴的尺寸的量确定为与喷嘴板中的相应喷嘴不同于喷嘴的预定的尺寸或尺寸范围的量相对应的量。

在一个实施例中，在喷嘴板制造过程中，使用掩模在基板上形成心轴，并且确定修改的步骤包括：确定对用于形成心轴的掩模的修改。

在该实施例中，确定修改的步骤可以包括确定对掩模的与有关心轴相对应的区域的修改。