具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构的制作方法

1.本实用新型是关于纳米压印技术，特别是关于一种纳米压印胶的喷涂结构。


背景技术：

2.纳米压印技术是通过光刻胶辅助，将模板上的微纳结构转移到待加工材料上的技术。该压印技术主要分为三步，第一步是模板的加工。一般使用电子束刻蚀等手段，在硅或其他衬底上加工出所需要的结构作为模板。第二步是图样的转移。在待加工的材料表面涂上压印光刻胶，然后将模板压在其表面，采用加压的方式使图案转移到光刻胶上。第三步是衬底的加工。用紫外光使光刻胶固化，然后使用化学刻蚀的方法进行加工，完成后去除全部光刻胶，最终得到高精度加工的材料。
3.上述的涂敷压印光刻胶的步骤中，目前的纳米压印胶涂胶工艺主要包括滴胶后旋转模板。这样的喷涂，容易造成边缘质量差，且胶液浪费严重，也有采用喷管喷涂设备，但是喷涂均匀性较差。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构，其能够将压印胶体雾化后均匀地分布在样品上。
6.为实现上述目的，本实用新型的实施例提供了一种具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构，包括雾化装置、导流罩、喷淋头和样品承载机构。所述雾化装置用于对压印胶进行雾化处理。所述导流罩安装在所述雾化装置的上方，所述喷淋头安装在所述导流罩内，用于喷出高速气体。所述样品承载机构位于所述雾化装置的下方，所述样品承载机构的上表面用于放置待涂胶的样品。其中在工作状态下，所述喷淋头喷出的高速气体沿着所述导流罩向下流动，雾化后的压印胶在所述高速气体的带动下流向所述样品的表面。
7.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述雾化涂胶结构还包括安装在所述样品承载机构上的转轴，用于使得所述样品承载机构旋转。
8.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述雾化涂胶结构还包括安装在所述样品承载机构和雾化装置之间的导流件。所述导流件的构型使得雾化后的压印胶导向所述样品的表面。优选地，所述导流件呈锥形或圆台型。
9.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述雾化装置包括：压印胶供给管、喷嘴和超音速喷管。所述压印胶供给管用于供给所述压印胶。一个或多个所述喷嘴连接到所述压印胶供给管，所述喷嘴具有内腔、外腔和振动控制系统。所述外腔与所述压印胶供给管连通，所述内腔通过内腔出口与所述外腔连通，且该内腔中设有高频起振片，所述振动控制系统能够控制所述高频起振片在所述内腔中上下振荡，使得所述内腔和外腔之间产生压差，
将流入所述外腔的压印胶吸入所述内腔并以微射流的方式射出内腔出口和外腔出口。所述超音速喷管布置在所述外腔出口附近，该超音速喷管用于喷出超音速气流，以将流出所述外腔出口的压印胶微射流进一步雾化并吹散。
10.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述超音速喷管的数量至少为两个，对称布置在所述外腔出口两侧。该超音速喷管可以是拉瓦尔喷管。
11.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述雾化涂胶结构还包括温控装置，该温控装置设置在所述样品承载机构内，用于对样品的温度进行调控。
12.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述的具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构还包括设置于所述样品承载机构的固定机构，用于固定所述样品。
13.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述喷淋头布置在导流罩的顶部区域，且该喷淋头沿着所述喷淋头的周向设有多个喷口。
14.与现有技术相比，根据本实用新型实施方式的具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构，由于在压印胶的雾化装置上方设置了能够喷出高速气体的喷淋头，因此在高速流动气体的导引下，被雾化的压印胶可以均匀地涂布于样品。此外，通过在样品承载机构上设置转轴，可以在样品旋转的同时来喷涂压印胶，使得喷涂更加均匀。
附图说明
15.图1是根据本实用新型一实施方式的具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构的示意图；
16.图2是根据本实用新型一实施方式的具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构的喷嘴的示意图；
17.图3是根据本实用新型一实施方式的具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构的压印胶供给管的示意图；
18.图4是根据本实用新型一实施方式的喷淋头喷出的高速气体竖直速度分布图。
19.主要附图标记说明：
20.1-雾化装置，11-高频起振片，111-压印胶供给管，2-导流罩，3-喷淋头，4-导流件，6-样品承载机构。
具体实施方式
21.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
22.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
23.如背景技术中所述，现有的喷胶设备喷涂均匀性较差，本实用新型的一实施方式将雾化后的胶体在高速气流的带动下喷涂到样品上，可以提高压印胶喷涂的均匀性。
24.如图1所示，根据本实用新型一实施方式的具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构，包括雾化装置1、导流罩2、喷淋头3和样品承载机构6。所述雾化装置1用于对压印胶进行雾化处理。导流罩2安装在所述雾化装置1的上方，喷淋头3安装在导流罩2内，用于
喷出高速气体。样品承载机构6位于雾化装置1的下方，且该样品承载机构6的上表面用于放置待涂胶的样品5。在工作状态下，喷淋头3喷出的高速气体沿着导流罩2向下流动，雾化后的压印胶在所述高速气体的带动下流向样品5的表面。
25.在一实施方式当中，可以在导流罩2的顶部区域设置喷淋头3，喷淋头3上沿周向方向设有多个喷口。多个喷口的位置被布置成使得喷射出的气体可以更加均匀的竖直向下流动而减少左右扩散的情况，其如图4所示。喷淋头3通过喷管与气体入口8连接。从气体入口8处冲入氢气、氮气、氩气等单一气体或混合气体。所述单一或混合气体从喷淋头3的一个或多个喷口中高速喷射出来，并沿着导流罩2向下流动，以平行射流的方式竖直向下流向样品承载机构6的上表面。在一实例当中，喷射出的高速气体的流动速度可以介于60～90米/分钟之间。
26.如图2和图3所示，在一实施方式当中，雾化装置1包括压印胶供给管111、喷嘴112和超音速喷管16。压印胶供给管111用于提供所述压印胶。一个或多个喷嘴112连接到所述压印胶供给管111。在一优选实施例中，多个喷嘴112从中心到边缘逐步变密。喷嘴112具有内腔a、外腔b和振动控制系统12。外腔b与所述压印胶供给管111连通。内腔a通过内腔出口13与所述外腔b连通，且该内腔a中设有高频起振片11。振动控制系统12能够控制高频起振片11在内腔a中上下振荡，使得内腔a和外腔b之间产生压差。该压力差可以将流入外腔b的压印胶吸入内腔a进行高频振荡并雾化。经过雾化后的压印胶以微射流的方式射出内腔出口13和外腔出口14。
27.超音速喷管16布置在所述外腔出口14附近。该超音速喷管16用于喷出超音速气流，以将流出所述外腔出口14的压印胶微射流进一步雾化并吹散。所述超音速喷管16可以选用拉瓦尔喷管，通过高压气体来产生超音速气流。所述高压气体例如可以是3个大气压。
28.优选地，可以在外腔出口14附近的两侧对称布置超音速喷管16，以使得雾化后的压印胶能够被更加均匀的雾化且吹散开，从而均匀地喷洒至样本上。
29.如图1所示，在一实施例当中，所述具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构还可以包括安装在样品承载机构6上的转轴7，用于使得样品承载机构6旋转。通过该设置，可以使得雾化后的压印胶在使得喷淋头3喷射出的高速气流的带动下，更加均匀地落在样品上。在一例子当中，转轴7可以设置在样品承载机构6的下部，且转速可以为200-500rpm。
30.为了进一步将雾化胶体导引至样品表面，所述具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构还可以包括导流件4。导流件4安装在雾化装置1和样品承载机构6之间。该导流件4的构型使得雾化后的压印胶导向所述样品5的表面，例如所述导流件可以呈锥形或圆台型。这样可以避免从喷嘴喷射出的雾化后的压印胶集中在某一区域，使得喷涂更加均匀。
31.在一实施方式中，所述雾化涂胶结构还包括温控装置(图未示)，该温控装置设置在所述样品承载机构6内，用于对样品的温度进行调控。
32.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述的具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构还包括设置于所述样品承载机构6的固定机构(图未示)，用于固定所述样品。该固定机构例如可以是吸盘、磁铁或者其它常用的固定机构。
33.综上所述，根据本实用新型实施方式的具有导流罩的纳米压印胶的喷淋式雾化喷涂结构，由于在压印胶的雾化装置1上方设置了能够喷出高速气体的喷淋头3，因此在高速
流动气体的导引下，被雾化的压印胶可以均匀地涂布在样本表面。此外，通过在样品承载机构上设置转轴，可以在样品旋转的同时来喷涂压印胶，使得喷涂更加均匀。
34.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。