Polyimid- und Photoresist-Ultraschall-Sprühbeschichtungssystem mit Mikrodüse

Das Ultraschall-Sprühsystem hat sich als geeignet für verschiedene Anwendungen erwiesen, die gleichmäßige, wiederholbare Photoresist- oder Polyimidfilmbeschichtungen erfordern, und ist ein einfaches, wirtschaftliches und reproduzierbares Photoresist- und Polyimidbeschichtungsverfahren.
Zu den üblichen Anwendungen von Polyimid- und Fotolack-Ultraschallbeschichtungen gehören unter anderem MEMS, Linsen, Mikrofluidikgeräte, Mikroelektronik und Filter. Beschichtungssysteme sind in der Lage, flache und dreidimensionale Substrate zu beschichten, darunter typischerweise Siliziumchips, Glas, Keramik und Metalle.

Die Ultraschalldüse ist ein Abstimmgerät, das auf spezifischer Frequenzresonanz basiert. Ihre maximale Länge und ihr maximaler Durchmesser sind umgekehrt proportional zur Resonanzfrequenz, wobei der Frequenzbereich zwischen 25 und 120 kHz liegt; Das heißt, je höher die Ultraschallfrequenz, desto kleiner der Wandler, und auch die durch die Düsenzerstäubung erzeugte mittlere Tröpfchengröße nimmt ab.

Die Ultraschalldüse besteht aus mehreren Teilen. Die Antriebskomponente umfasst ein Paar piezoelektrischer Wandler, die elektrische Energie in mechanische Bewegung umwandeln. Die Hochfrequenz-Stromversorgung erfolgt über einen separaten Generator, der sich an die Resonanzfrequenz der Düse anpassen kann. Der Wandler befindet sich zwischen zwei Titanzylindern, die die Vibrationsbewegung des Wandlers verstärken, um dessen Wirkung auf die Zerstäubungsoberfläche zu maximieren. Wir haben uns für Titan als Material entschieden, weil es eine hohe Zugfestigkeit, gute akustische Eigenschaften und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Die Flüssigkeit wird durch einen Kanal mit großem -Durchmesser über die gesamte Länge der Düse zur Zerstäubungsoberfläche transportiert. Sobald die Flüssigkeit die Zerstäubungsoberfläche erreicht, wird sie durch Vibrationen mit hoher Amplitude in kleine Tröpfchen zerlegt, die sich mit geringer Geschwindigkeit (weniger als 3 Zoll/Sekunde) bewegen. Um diesen Effekt zu erzielen, muss die Leistung der Anwendung in einem relativ engen Fenster gehalten werden. Eine zu geringe Leistung führt dazu, dass die Düse nicht mehr funktioniert, dh es findet keine Zerstäubung statt; Wenn der Strom zu hoch ist, wird die Flüssigkeit in große Stücke gerissen, was für die Zerstäubung von Sprays nicht mehr geeignet ist. Normalerweise variiert die Betriebsleistung der Düse zwischen 1 und 15 Watt, abhängig von der genauen Kurve und der Größe der versprühten Flüssigkeit.

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