[发明专利]一种MEMS剪切式压电喷墨打印头及其制备方法

权利要求书

1.一种MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、提供一硅衬底(10)，并在所述硅衬底(10)的下表面刻蚀形成环形槽(11)；

S02、在所述硅衬底(10)的下表面沉积结构层(20)，并使所述结构层(20)将所述环形槽(11)填充满；

S03、自所述硅衬底(10)的上表面向下形成贯穿所述硅衬底(10)的墨水通道(12)、以及在所述结构层(20)上形成与所述墨水通道(12)连通的喷孔(13)，其中，所述墨水通道(12)尺寸匹配地穿过所述环形槽(11)限定的内环空间；

S04、将具有槽状的压力腔(31)的PZT衬底(30)与所述硅衬底(10)键合，并使所述压力腔(31)与所述墨水通道(12)对应配合设置；

S05、极化所述PZT衬底(30)并在所述PZT衬底(30)上表面制备金属驱动电极(S)，并在所述PZT衬底(30)上形成连通所述墨水通道(12)的进墨通口。

2.根据权利要求1所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述压力腔(31)的制作步骤包括：在所述PZT衬底(30)上沉积材料层(2)并在所述材料层(2)中部光刻形成所述压力腔(31)。

3.根据权利要求1所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述压力腔(31)的宽度和高度分别为100～1000μm和20～100μm。

4.根据权利要求1所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述步骤S03中，所述墨水通道(12)和所述喷孔(13)均通过光刻形成。

5.根据权利要求2所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述材料层(2)为SU-8光刻胶或聚酰亚胺。

6.根据权利要求1所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述环形槽(11)的深宽比为1:1～1:5。

7.根据权利要求1所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述步骤S04中，键合材料为BCB胶，其厚度为3～10μm。

8.根据权利要求1所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述步骤S05中，所述金属驱动电极(S)的材质选自铂、金、银、铜、铜合金、钛、钛合金、镍中任意一种，其厚度为50～200nm。

9.根据权利要求1-8任一所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述结构层(20)为氧化硅或氮化硅，或氧化硅与氮化硅的交替沉积结构。

10.根据权利要求9所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述墨水通道(12)的深度为200～500μm、所述喷孔(13)的深度为10～30μm，和/或所述墨水通道(12)的宽度为50～200μm、所述喷孔(13)的宽度为10～30μm。

11.根据权利要求10所述的MEMS剪切式压电喷墨打印头的制备方法，其特征在于，所述进墨通口的宽度和长度分别为100～1000μm和200～1000μm。

12.一种MEMS剪切式压电喷墨打印头，其特征在于，使用权利要求1-11任一所述的制备方法制备而成。