【摘 要】
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在喷墨打印技术中,压电喷墨打印技术凭借良好的液体兼容性、较高的工作频率和分辨率、较长的工作寿命和较低的工艺成本,不仅在图文印刷行业发挥着巨大作用,而且在电子、生物化工和快速成型等领域的应用也日益广泛。我国对压电式喷墨打印设备的需求量巨大,但对于相关技术研究不成熟,打印设备核心部件（打印头）一直依赖于进口,本文自主研发了一种打印头驱动元件（振动板）,并验证其可行性。主要内容包括:（1）介绍压电喷墨中
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在喷墨打印技术中,压电喷墨打印技术凭借良好的液体兼容性、较高的工作频率和分辨率、较长的工作寿命和较低的工艺成本,不仅在图文印刷行业发挥着巨大作用,而且在电子、生物化工和快速成型等领域的应用也日益广泛。我国对压电式喷墨打印设备的需求量巨大,但对于相关技术研究不成熟,打印设备核心部件（打印头）一直依赖于进口,本文自主研发了一种打印头驱动元件（振动板）,并验证其可行性。主要内容包括:（1）介绍压电喷墨中压力传导过程。设计振动板结构,依据各层结构不同功能和工艺要求选择相应材料。具体基底为单晶硅片,下电极为钛/铂复合金属,压电层为锆钛酸铅,上电极为铬/金/铜复合金属,保护层为聚酰亚胺。介绍制备过程中涉及的微纳米制造工艺（MEMS工艺）。（2）利用有限元分析软件建立仿真模型,对主要结构参数进行仿真分析,并结合实际工艺条件和经验选择合适的尺寸。确定的参数为:振动板长度和宽度分别为2800μm和250μm;弹性层厚度为200nm;压电层宽度和厚度分别为200μm和1.4μm;上电极中铜厚度为0.5μm;保护层厚度为1μm。分析不同驱动信号对振动的影响,选择单梯形波作为驱动信号并对其进行优化。（3）对振动板进行具体工艺制造,阐述振动板各层结构制备及图形化的工艺流程和参数。针对负性光刻胶去除时存在残胶情况,利用金属薄膜在湿法腐蚀过程中的侧蚀现象进行去除,有效减少了残胶数量。（4）对振动板进行封装和激光多普勒测试,验证振动板可以为喷墨打印头提供有效的动力;对采用设计的振动板作为驱动元件的打印头进行喷墨测试,验证了振动板在实际工作中的可行性。
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