[發明專利]一種制備電射流納米噴針的方法

有效

• 申請號: 201810242736.8
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108466486B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 殷志富;曲興田;李金來
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B41J2/16
• 分類號: B41J2/16
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

本發明涉及一種制備電射流納米噴針的方法，屬于電射流打印噴針制備方法。包括制作標記點，蒸鍍鋁薄膜，納米噴針SU?8基底層制作，納米噴針應力集中結構制作，納米噴針SU?8結構層制作，丙酮處理，SU?8膠納米噴針剝離。本發明利用光刻技術和應力集中原理，來制備納米納米噴針，與現有噴針制作方法相比，其優勢在于制備難度降低，成本較低，成品率高，能夠有效更好的保護納米噴針的結構完整，形成的噴針通道的口徑更符合人們的需求，并且制備方法便于操作，原材料購置方便。

技術領域

本發明涉及電射流打印噴針制備方法，特別是涉及一種通過光刻，利用應力集中的裂紋法制備電射納米噴針的方法。

背景技術

電射流打印是基于電流體動力理論，利用液體在電場力、重力、表面張力等綜合作用下，在噴針出口處形成遠小于噴針內徑的穩定精細射流，利用此射流在常溫常壓下直接于襯底上實現功能材料的圖案化。由于電射流打印具有打印精度高、墨水適應性廣、打印液滴可控性強、襯底要求低等優點。因此，近年來在電子晶體管，憶阻器，微納傳感器，生物材料與結構等方面展現了其突出優勢，已經被世界各國研究人員所關注。

在電射流打印平臺構建的過程中，噴針的制作是很關鍵的一部分，直接影響到打印出圖案的尺寸與精度。而傳統的制備噴針技術比較復雜，還容易導致噴針納米通道堵塞，總之制備十分困難。因此，納米噴針的制備是電射流打印平臺構建過程中亟待解決的一大難題。

發明內容

本發明提供一種制備電射流納米噴針的方法，以解決以往傳統方法制備電射流打印中納米噴針時，難以保證納米噴針口徑及保證噴針通暢的問題。

本發明采取的技術方案是，包括下列步驟：

(一)、納米噴針標記點制作

(1)、在5×5cm的納米噴針基片背面旋涂厚2微米AZ703光刻膠，該納米噴針基片采用雙面氧化硅片；并在烘箱中進行前烘，溫度為80℃，時間為15min；

(2)、利用帶有十字型標記點圖形的掩模版一，對AZ703光刻膠進行曝光，曝光時間為16s，曝光強度為5.8mW/cm²，然后在顯影液中顯影，顯影時間為50s；

(3)、用去離子水洗上述納米噴針基片后，將納米噴針基片置于氫氟酸HF中進行氧化層腐蝕，由于光刻膠的保護作用，光刻膠下面的二氧化硅不與氫氟酸反應，而四個十字標記點處的二氧化硅被氫氟酸腐蝕，形成凹槽；

(4)、用丙酮浸泡上述納米噴針基片，將殘余的光刻膠清除，完成納米噴針標記點制作；

(二)、納米噴針鋁薄膜沉積

(1)、將步驟(一)中的納米噴針基片取出，進行清洗，并干燥；

(2)、利用鋁蒸鍍設備，在納米噴針基片的正面沉積一層200納米厚的鋁薄膜；

(三)、納米噴針SU-8基底層制作

(1)、在步驟(二)所得納米噴針基片正面旋涂SU-8光刻膠，厚度15微米，為減小SU-8膠中的應力，將納米噴針基片在烘箱中進行低溫前烘，前烘溫度為65℃，時間為90min；

(2)、將帶有納米噴針基底結構的掩膜版二與步驟(一)中的納米噴針背面標記點進行對準，然后進行SU-8膠曝光，曝光時間為40s；

(3)、為實現SU-8膠交聯并降低SU-8膠中的應力，將曝光后的納米噴針基片進行低溫后烘，后烘溫度為70℃，后烘時間為30min；

(四)、納米噴針應力集中結構制作

(1)、在步驟(三)中的納米噴針基片正面旋涂AZ703光刻膠，厚3微米，并在進行前烘，前烘溫度為80℃，時間為15min；