发明名称 可检测和即时监控喷孔制程之微流体喷射装置及相关方法
摘要 微流体喷射装置包含一喷孔层、一压电材料层、一表面声波发射器、一表面声波接收器、一讯号产生器,以及一频谱分析器。喷孔层上形成有一喷孔,用来喷射流体,而压电材料层设于喷孔层之上。表面声波发射器设于压电材料层之上,用来依据讯号产生器所产生之讯号发射一个宽频之表面声波讯号。表面声波接收器设于压电材料层之上,用来接收该宽频表面声波讯号行经喷孔后之讯号,并将接收到之讯号传至频谱分析器以进行频率响应量测,并依据频率响应量测之结果来检测或即时监控喷孔制程。
申请公布号 TWI288704 申请公布日期 2007.10.21
申请号 TW095127974 申请日期 2006.07.31
申请人 明基电通股份有限公司 发明人 周忠诚;王威;林志明
分类号 B41J2/04(2006.01);B41J2/14(2006.01);G01N29/42(2006.01) 主分类号 B41J2/04(2006.01)
代理机构 代理人 许锺迪 台北县永和市福和路389号5楼
主权项 1.一种可检测喷孔制程之微流体喷射装置,其包含: 一喷孔层,其上形成有一喷孔,用来喷出微流体; 一压电材料层,设于该喷孔层上; 一表面声波发射器,设于该压电材料层之上,用来 发射一个宽频之表面声波讯号;以及 一表面声波接收器,设于该压电材料层之上,用来 接收该表面声波发射器发射之之宽频表面声波讯 号行经该喷孔后之讯号。 2.如请求项1所述之微流体喷射装置,其中该喷孔层 上形成有复数个具相异之孔径及孔深的喷孔。 3.如请求项1所述之微流体喷射装置,其另包含: 一讯号产生器,用来透过该表面声波发射器产生该 宽频表面声波讯号;及 一频谱分析器,用来对该表面声波接收器所接收到 之讯号进行频率响应量测。 4.如请求项3所述之微流体喷射装置,其另包含: 一第一开关,耦接于该讯号产生器之第一端和该表 面声波发射器之第一端之间; 一第二开关,耦接于该讯号产生器之第二端和该表 面声波发射器之第二端之间; 一第三开关,耦接于该频谱分析器之第一端和该表 面声波接收器之第一端之间; 一第四开关,耦接于该频谱分析器之第二端和该表 面声波接收器之第二端之间;以及 一开关控制单元,耦接于该第一至第四开关,用来 控制该第一至第四开关之开启与关闭。 5.如请求项1所述之微流体喷射装置,其中该表面声 波发射器系包含一斜交指叉式表面声波换能器( slanted surface acoustic wave interdigital transducer),用来发 射该一个宽频之表面声波讯号。 6.如请求项5所述之微流体喷射装置,其中该表面声 波接收器系包含一斜交指叉式表面声波换能器,用 来接收该表面声波发射器所发射之宽频表面声波 讯号。 7.如请求项5所述之微流体喷射装置,其中该表面声 波接收器系包含一并联式表面声波换能器(shunt surface acoustic wave interdigital transducer),该并联式表 面声波换能器包含复数个具有不同中心频率的子 平行式表面声波换能器(sub parallel SAW interdigital transducer),可用来接收该表面声波发射器所发射之 宽频表面声波讯号。 8.如请求项1所述之微流体喷射装置,其中该表面声 波发射器系包含一并联式表面声波换能器,用来发 射一个宽频之表面声波讯号。 9.如请求项8所述之微流体喷射装置,其中该表面声 波接收器系包含一斜交指叉式表面声波换能器,用 来接收该表面声波发射器所发射之宽频表面声波 讯号。 10.如请求项8所述之微流体喷射装置,其中该声波 接收器系包含一并联式表面声波换能器,用来接收 该表面声波发射器所发射之宽频表面声波讯号。 11.一种可即时控制喷孔制程之方法,其包含下列步 骤: (a)开始执行一喷孔制程; (b)发射复数个具不同中心频率之宽频表面声波讯 号; (c)量测该复数个具不同中心频率之宽频表面声波 讯号通过该喷孔制程所形成之喷孔后之讯号;以及 (d)依据于步骤(c)所量测到之讯号决定停止该喷孔 制程之时间。 12.如请求项11所述之方法,其中步骤(a)系藉由蚀刻 制程执行该喷孔制程。 13.如请求项11所述之方法,其中步骤(c)系量测该复 数个具不同中心频率之宽频表面声波讯号通过该 喷孔制程所形成之喷孔后之频率响应讯号。 14.如请求项11所述之方法,其中步骤(d)系依据于步 骤(c)所量测到之频率响应讯号,判断该喷孔制程所 形成之喷孔的孔径、孔深和位置是否符合预定値, 并依据判断结果决定停止该喷孔制程之时间。 15.一种检测喷孔制程之方法,其包含下列步骤: (a)开始执行一喷孔制程; (b)于完成该喷孔制程后发射复数个具不同中心频 率之宽频表面声波讯号;以及 (c)量测该复数个具不同中心频率之宽频表面声波 讯号通过该喷孔制程所形成之喷孔后之讯号。 16.如请求项15所述之方法,其中步骤(a)系藉由蚀刻 制程执行该喷孔制程。 17.如请求项15所述之方法,其中步骤(c)系量测该复 数个具不同中心频率之宽频表面声波讯号通过该 喷孔制程所形成之喷孔后之频率响应讯号。 图式简单说明: 第1图为先前技术中一微流体喷射装置之上视图。 第2图为本发明第一实施例中一微流体喷射装置之 上视图。 第3图为本发明第一实施例之微流体喷射装置延着 切线G-G'之剖面示意图。 第4图为本发明第一实施例之频谱分析器所量测到 之频率响应讯号图。 第5图为本发明第二实施例中一微流体喷射装置之 上视图。 第6图为本发明第三实施例中一微流体喷射装置之 上视图。 第7图为本发明第四实施例中一微流体喷射装置之 上视图。 第8图为本发明第五实施例中一微流体喷射装置之 上视图。 第9图为本发明第六实施例中一微流体喷射装置之 上视图。 第10图为本发明中一种控制喷孔制程方法之流程 图。
地址 桃园县龟山乡山莺路157号