[發(fā)明專利]用于增強冷卻能力的DMD基板中的集成微通道散熱器

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• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107870523A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·D·阿特伍德;M·A·阿德萊特;A·R·迪拉姆;R·G·雷頓;F·齊里利
• 申請（專利權(quán)）人: 施樂公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03B21/16
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所31263
• 代理人: 李獻忠,張靜

技術(shù)領(lǐng)域

實施例大體上涉及DMD(數(shù)字微鏡器件)系統(tǒng)和應(yīng)用。實施例也涉及與DMD基板集成的用于增強冷卻的微通道散熱器部件。

背景技術(shù)

平板膠印術(shù)是現(xiàn)代印刷操作中常用的方法。(應(yīng)當(dāng)注意，為了本發(fā)明的目的，術(shù)語“印刷”和“標(biāo)記”是可互換的。)在典型的光刻過程中，印刷板 (即，其可以是平板，圓筒的表面，帶等)可以配置有由例如疏水性和親油性材料形成的“圖像區(qū)域”，和由親水性材料形成的“非圖像區(qū)域”。這樣的圖像區(qū)域?qū)?yīng)于由諸如墨的印刷或標(biāo)記材料占據(jù)的最終印刷件(即，目標(biāo)基板)上的區(qū)域，而非圖像區(qū)域?qū)?yīng)于未由標(biāo)記材料占據(jù)的最終印刷件上的區(qū)域。

可變數(shù)據(jù)光刻(也稱為數(shù)字平版印刷或數(shù)字膠印)印刷過程開始于使用潤版液潤濕成像鼓上的硅膠成像板。潤版液在硅膠板上形成約一(1) 微米厚的膜。鼓旋轉(zhuǎn)到“曝光”站，其中使用高功率激光成像儀來去除將形成圖像像素的位置處的潤版液。這形成基于潤版液的“潛像”。鼓然后進一步旋轉(zhuǎn)到“顯影”站，其中光刻墨與基于潤版液的“潛像”接觸，并且墨“顯影”到激光已去除潤版液的區(qū)域上。墨是疏水的。可以施加紫外(UV)光，使得墨中的光引發(fā)劑可以部分地固化墨以準(zhǔn)備其用于高效轉(zhuǎn)印到諸如紙的印刷介質(zhì)。鼓然后旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)印站，其中墨轉(zhuǎn)印到諸如紙的印刷介質(zhì)。硅膠板是柔順的，因此不使用膠印橡皮布來幫助轉(zhuǎn)印。紫外光可以施加到具有墨的紙以完全固化紙上的墨。墨在紙上具有約為一(1)微米的堆高。

在印刷板上形成圖像用成像模塊完成，每個成像模塊使用線性輸出高功率紅外(IR)激光器照射數(shù)字光投影儀(DLP)多鏡陣列，也被稱為“D MD”(“數(shù)字微鏡器件”)。鏡陣列與在計算機投影儀和一些電視機中通常使用的類似。激光器對微鏡陣列提供恒定的照射。鏡陣列偏轉(zhuǎn)單獨的鏡以在圖像平面上形成像素，從而像素地蒸發(fā)硅膠板上的潤版液。如果像素不被打開，則該像素的鏡偏轉(zhuǎn)，使得該像素的激光照射不會撞擊硅膠表面，而是進入冷光傾倒式散熱器。

單個激光器和鏡陣列可以形成成像模塊，其在交叉處理方向上提供約一(1)英寸的成像能力。因此，單個成像模塊對于給定掃描線同時成像圖像的一(1)英寸乘一(1)像素線。在下一掃描線，成像模塊成像下一個一(1)英寸乘一(1)像素線段。通過利用若干成像模塊，每個由對接在一起若干激光器和若干鏡陣列組成，可以實現(xiàn)很寬的交叉處理寬度的成像功能。

在光刻應(yīng)用的背景下使用的DMD系統(tǒng)的一個非限制性示例在名稱為“基于多鏡的高功率成像器的圖像前饋激光功率控制(Image feedforward laser power control for a multi-mirror based high power imager)”的美國專利第8,508,791號中被公開，所述專利于2013年8月13日授予Peter P aul等人，并且轉(zhuǎn)讓給康乃迪克州諾沃克的Xerox公司。美國專利第8,508, 791號。

現(xiàn)有技術(shù)的DMD系統(tǒng)的主要問題在于光源是DMD的輸入，其然后反映信號處理器控制的開/關(guān)數(shù)字輸出。輸入光源在某些應(yīng)用下在DMD芯片中生成太多的熱，導(dǎo)致芯片的故障。因此需要新的方法來防止DMD過熱。

發(fā)明內(nèi)容

提供以下概述以便于理解所公開的實施例獨特的一些創(chuàng)新特征，并且不旨在是完整的描述。可以通過將整個說明書，權(quán)利要求書，附圖和摘要作為整體來獲得本文中公開的實施例的各個方面的完整了解。

所以，所公開的實施例的一個方面是提供改進的DMD冷卻裝置、系統(tǒng)和方法。

所公開的實施例的另一方面是提供用于增強冷卻能力的DMD基板中的集成微通道散熱器。

現(xiàn)在可以如本文中所述實現(xiàn)上述方面和其它目的和優(yōu)點。DMD冷卻裝置和方法包括配置在基板上的DMD芯片和位于DMD配置在其上的基板內(nèi)并集成到基板中的散熱器。多個微通道可以形成于基板的后側(cè)上。微通道可以例如經(jīng)由微光刻與DMD芯片的制造關(guān)聯(lián)地被制造，使得集成到硅基板中的散熱器允許從基板直接除熱。

因此所公開的示例性實施例描述了使用位于DMD芯片的內(nèi)部的集成散熱器來增強用于高功率應(yīng)用的DMD的冷卻能力的方法，所述散熱器由在硅晶片的后側(cè)上形成并且使用標(biāo)準(zhǔn)微光刻技術(shù)與DMD芯片的制造結(jié)合被制造的一系列微通道組成。應(yīng)當(dāng)注意已使用計算機模擬部分驗證了該概念。使用計算表明，在微通道中使用15℃的水和乙二醇的混合物組成的冷卻劑，芯片表面的最大溫度可以在最大功率下保持在可接受的水平。所公開的實施例的益處包括使DMD能夠滿足高功率應(yīng)用的功率要求。

附圖說明