具有平面化的邊緣表面的擠出頭的製作方法

2023-06-05 10:45:01

專利名稱：：具有平面化的邊緣表面的擠出頭的製作方法
技術領域：
：0001本發明涉及微擠出系統及方法，尤其涉及一種用於可同時生成大+[^且4"口74姓>;7^/1恃,I'Zr"h仏rVn恃山、"^/1生"/^+、、/+:jWi裡叮H力、ji冃i3a口u:j:r山^PM'"j口'j:^r山:a:口u巾1/1f乂jy石。
背景技術：
：0002現有的擠出技術一般是通過模具來推和/或拉一i央物質來製作杆、軌道、管路等等。這一能力有益於多種應用。其廣泛地應用於食品加工如麵食、穀物、快餐等，填充餡餅(例如蛋白甜餅)的管路，將小甜餅壓入甜餅鍋，在蛋糕上製作花邊等。擠出技術也可應用於生活消費品領域，例如將不同顏色的牙膏混合擠到牙刷上。0003微擠出則是將細微的擠出結構(如寬度和高度小於50微米)擠出到一個目標基底上。典型的用於微擠出系統的擠出頭包括多個金屬板，所述金屬板採用公知的高壓晶片粘合技術層合在一起，其中一個或多個板被加工而形成與在擠出頭邊緣面上限定的關聯的出口孔連通的多個流道。擠出物質通過入口孑L被插入流道，使得擠出物質通過出口孔被成形並被擠出而分布到目標基底上。0004由於具有細微的結構，由微擠出頭產生的網格和其他擠出結構對於流道形狀以及出口孔與基底表面的距離的變化非常敏感。尤其是，在出口的最小最窄的部分的壓力非常大，因此出口形狀、距離的變化可能導致多孔系統的流動阻抗發生很大的變化。由於流道和出口孑L沿擠出頭的M面呈長直線排列，因此重要的是擠出頭的邊緣面儘可能地接近完美的平面。也就是說，在製作擠出頭的過程中輕微的偏差就會導致a^面呈非線性，尤其是在出口孔處，導致微擠出結構不理想或甚至不可接受。0005此外由於裝置的塑性變形(如在高壓粘合過程中)，製作的擠出頭可能出現不可避免及無法預期的形狀變化。出口孔位置已經漂移的情況下，會飾,形成具有相同的流動阻抗的出口孔帶來一種挑戰。0006微擠出系統的擠出頭需要相同的出口阻抗，以使得通過擠出頭形成的微擠出結構是堅固的和可靠的；同時也需要一種產生這種高度平面化的邊緣面的微擠出系統的擠出頭的製作方法。
發明內容0007本發明涉及一種用於微擠出設備的擠出頭，該設備利用至少一個精確參照面來方便擠出頭的邊緣面的修整以得到預定的形狀(例如平面)。擠出頭由多個板件(例如金屬板)組成，所述板件通過使高壓粘合技將佔合到一起而形成一種複合結構。所述複合結構的中心板件在粘合工藝之前經過蝕刻，以包括組成流道的入口、？L，用於擠出物質通過出口孔被擠出到目標基底上。根據本發明，中心板件{頓相同的掩模(mask)蝕亥咄參照面用於形成空腔/入口。在粘合步驟和任選的切割歩驟之後，不同板件的偵i助形成共擠出頭的邊緣面，其中空腔的出口部在邊緣面中形成間隔開來的出口孔，而參照面分布於,面上間隔開來的缺口(槽)中。由於組裝步驟，擠出頭的邊緣面起初是非平面的，因此需要後續的平整步驟才能得到要求的擠出頭。根據本發明的一個方面，邊緣面的平整精度以參照面為參考；去除多餘的材料(如磨削等)直到參照面與邊緣面保持一個預定的距離。ffil使用所述方法中的參照面製作出擠出頭，其帶有高平面化的邊緣面，所有限定在邊緣面上的出口在後來的微擠出步驟中被一律可靠地定位於一目標基底的上方，從而避免出現使用傳統方法在製作中常見的問題。0008根據本發明的一個實施例，一種用於在基底表面上製作密間隔的、高縱橫比的網格線結構的微擠出設備，其中該網格線和一種犧牲(sacrificial)物質被共擠出到基底表面上，使得高縱橫比的網格線被支撐在兩犧牲物質部分(隨後去除所述犧牲物質)之間。形成這種共擠出結構需要將網格線物質壓縮在兩犧牲物質部分之間，而這需要以一種方式使用一種較寬的三分支流道以及較窄的出口，從而將網格線物質壓縮在兩犧牲物質之間。由於三分支流道的孔具有一定寬度，使得每個擠出頭的出口孑L之間的空間(因此，擠出網格的間距)大於出口孔自身的尺寸(即在共擠出頭的相鄰出口孔之間提供一個相對大的空間)。根據本發明，相鄰的出口孔之間的相對寬的空間被用於提供一系列參照面，以使每個出口孑L位於擠出頭的邊緣面的兩個相應的參照面之間。多個相對均勻間隔的參照面都被精確地蝕刻來限定與邊緣面平行的直線，以保證邊緣面精確的平面化。0009根據本發明的另一實施例，在一系列板上形成多排流道和供給流道來製作多個共擠出頭，每排蝕刻的特徵對應於關聯的多個共擠出頭之一。蝕刻的板件被粘合在一起而形成一個多頭模i央，再經過切割而形成單個的共擠出頭。此實施例中，齡空腔(即流道)的出口部包括一個T形開口，在此開口處流道形i^萬述T形開口的中央垂直部，參照面則沿T形開口的上7jC平部向下形成條狀部的下端。設置與擠出頭的多個流道關聯的T形開口，使得T形開口的上水平條狀部限定一條直線。當多頭模i央之後被切割時(即分隔成單個的擠出頭)，切割沿T形開口的上水平部限定的直線進行。因此，切割暴露出各擠出頭的邊緣面，^H刀割粗糙的邊緣面包括一條長直線的出口和分布在出口相對側的參照面。然後再對複合結構的粗ftii^面進行平面化，如磨削和/或拋光，在此期間使用參照面來控制去除物質的總量，從而得到一個用於製作擠出結構的高精度平面化的邊緣面。因此，前述具有大量T形開口的多頭模i央方便了帶有高平面化的邊緣(出口)面的擠出頭的經濟、可靠的製作。0010ii31以下說明、附加禾又利要求和附圖可以更好地理解本發明的這些和其他特徵、方面和優點，其中0011圖1是表示本發明一個實施例中的一種用於微擠出設備的共擠出頭的一部分的橫截面圖；0012圖2是表示根據本發明一個實施方式用於製造圖1所示共擠出頭的一jl^l，呈的流程圖；0013圖3是表示圖1所示共擠出頭的一部分的分解透視圖；0014圖4是表示圖1所示共擠出頭的一部分的裝Kig視圖；0015圖5是表示帶有圖1所示共擠出頭並且微擠出用於同時在底物上施加兩種或多種物質的一種微擠出設備的透視圖；0016圖6A、6B是顯示在圖1所示鄉出頭內限定的一禾中三分支流道的橫截面側視圖；0017圖7是顯示{柳圖6B所示共擠出頭在一個底物表面上形成的示例性共擠出網絡結構的橫截面側視圖；0018圖8是顯示根據本發明另一實施方式用於製作多個共擠出頭的一套^M板的分角率透,見圖；0019圖9是顯示圖8所示一套金屬板中的三個中心金屬板的詳細懶軍透視圖；0020圖10A、10B、10C、10D是顯^ilil粘合圖8所示的金屬板所形成的多擠出頭模塊的一部分的橫截面圖，並描述了根據本發明一個實施例的ii^面的切割和平面化過程；0021圖ll表示包括根據本發明製作的網格的光電池；以及0022圖12是表示一種示例性等離子顯示面板的一部分的簡化橫截面圖。詳細描述0023圖1g擠出頭130的一部分，其組成了根據本發明一個實施例用於在基底101上形成擠出結構的微擠出設備，。如下文詳細所述，擠出頭130包括多個板(如金屬板)，它們形成多個流道(如流道131—1、131—2)，物質￡±^流道穿過，面139(在圖1中以ii^竿見圖示出)設置的出口孔(如出口孔135—1、135—2)被擠出。*流道(如流道131—1)包括中央流道132，其位於兩個相對(第一和第二)的側流道133和134之間，戰三個流道通過輸出接合部(輸出部分)137與相關聯的出口孔135—1連通。旨中央流道132帶有基本上獨立的入口端及與輸出接合部137吻合的相對出口端。同樣，偵'硫道133、134具有基本上獨立的入口端，所述入口端與中央流道132形成一定角度，使得它們相應的出口端會聚於輸出接合部137。如下文所述，擠出物質分別通aX口孔212、223、224進入*流道131—1、131—2的出口孔135—1、135—2，沿相應的流道前進到輸出接合部137，最後分別通過出口孔135—1、135—2從流道131—1、131—2排出。雖然該實施例中描述了互相聯通的流道布置成箭頭形，但本發明還可以包括任意數目的直線分支(如一條單獨的與其他出口連通的直線流道)的流道。0024根據本發明，擠出頭130可包括多個參照面(如參照面241、242)，其限定了一條與ii^表面139所限定的平面P平行的直線L。參照面241、242限定的直線L與旨擠出流道131—1、131—2的輸出結合部137相交。根據本發明的一個方面，參照面241、242設在凹痕(槽)238中，使得^參照面241、242距平面P的距離為Z2。如下文所述，以此種設置產生的參照面241、242可以便於邊緣面139可靠並高度精確的平面化。0025圖2是描述了本發明一個實施例中用於製作擠出頭的一般過程的流程圖。下文參照圖3、4描述所述一tet程，它們表示的示例性實施例與圖1所示的擠出頭130相一致。0026參照圖2和圖3所示的上模土央50，製作擠出頭的第一步驟是形成(第一)板230(如金屬板)以及與之相對的(第二、第三)板210、220，使得所述板限定了多個擠出空腔231—1和231—2、多個參照面241和242、相關的入口孔212、223和224。在一個實施例中，板210、220、230是厚度約為0.075-0.150匪的金屬板，並且形成步驟包括微加工禾驕，例如光化學加工。在此實施例中，板件包括端部結構236—3，並且每個擠出空腔231—1、231—2由箭頭狀開口限定，所述開口包括中心空腔232及相對的(第一和第二)側空腔233、234。中心空腔232iKi第^lt形指部236—1與側空腔233隔開，並ilil第二錐形指部236-2與側空腔234隔開。每個中心空腔232包括由端部結構236—3和錐形指部236—1、236—2限定的閉合端，以及與接合部237相一致的開口端；中心空腔與在板件230的側邊緣239上限定的開口235連通。同時，側空腔233、234帶有由端部結構236—3、錐形指部236—1和236—2限定的相關閉合端3iM，並與中心空腔232成一角度以使它們相應的開口端通過結合部237與開口235。參照面241、242設置在側邊緣239的槽238中，其限定了直線L，直線L與擠出空腔231—1、231—2的接合部237相交。注意在下文所述的平面化步驟之前，參照面241、242與側邊緣239保持相對較大的距離Z1。0027由於側空腔233、234向開口235逐漸變窄，因此每個擠出空腔231—1、231—2的有效寬度W實質上大於開口235。因此沿側邊緣239的相鄰開口235之間的空間相對較大。也就是說由擠出頭130加工的擠出結構之間的距離受到針三分支擠出空腔231-1、231—2所需有效寬度W柳艮制。根據本發明的另一方面，為使側邊緣239在輸出開口235之間的部分發揮作用，參照面241、242被^在由*擠出空腔231—1、231—2限定的有效寬度W之內。如下文所述，平面化步驟所達到的精度級別與參照面241、242的數量以及它們與出口的相對位置成正比。i!31將參照面241、242定位於擠出空腔231—1、231—2限定的有效寬度W之內，使參照面的數量最大化並且不必增加相鄰出口之間的節距。0028除了以前述方法形成中央板230之外，還形成了附加板210和220，以提供與每個空腔部分的閉合端的入口開口。如上板210限定第一入口孔(通孔)212，並且下金屬板220限定第二入口孔223和第三入口孔224。利用被用於形成擠出空腔231—1禾口231—2的微加工技術形成入口孔212、223和224。如下文所述，組裝後入口孔212與中央空腔232的閉合端對準，而入口孔223和224分別與側空腔233和234的閉合端對準。0029參照圖2以及圖4中的模塊52，隨後ilil將中心金屬板230固定在上金屬板210和下金屬板220之間而組裝成擠出頭130。圖4是表示組裝後的擠出頭130的，率透視圖。依照本發明的一個實施例，固定步驟包括fOT公知的高壓粘合技術將各個板件粘合在一起從而形成圖1所示較結實的塊結構。注意擠出空腔231—1與板210和220相應的部分共同形成相關聯的流道131一l，該流道由與如前針對空腔部分232、233和234所述的方式設置的中心流道132禾口相對的側流道133和134組成。還注意到板件210、220和230的側■219、229和239分別組合以形成擠出頭130的邊緣表面139。如下文更詳細地描述，被擠出的物質ffl5i入口孔212、223和224注入流道131_1，並且注入的物質沿流道132、133和134到達由邊緣表面139限定的出口孔135—1。最後上板210和下板220的一部分覆蓋凹槽238的側部，從而形成在邊緣表面139上限定的凹痕，M51該凹痕參照面241和242與邊糹面139偏移初始距離Z1。0030參照圖2以及圖4中的模±央54，邊^^面面139隨後經歷平面化步驟，期間將物質去除1S邊緣表面139接近一平面且各參照面241和242與表面139保^f頁定距離Z2。之後開始噴嘴深度調平(加工)步驟，如禾傭:ii^面139和參照面241和242之間的深度信息來指導電火花線切割加工操作(wireEDM)。可選擇的加工方法包括但不限於電蝕刻加工、衝壓加工或'雷射切割。0031除圖3、4中描述的層疊金屬層結構之外，擠出頭130還有很多種形成方法。在本發明的另一實施例中，根據本發明形成的擠出頭用多層蝕刻金屬板銅焊接而成。在另一情況下，擠出頭可以採用光的可限定(photo-definable)聚合物如SU8的生成結構製造。此外，除這裡描述的特殊網格線結構，擠出頭130可被改進為用來製作一種均衡開沐的結構，如共同擁有並共同待審的名稱為"均衡形狀的擠出結構"的美國專利申請序列號Naxx/xxx,xxx所述，(AttyDocketNO.20060464_US-NP(XCP"073))該申i青在此全部引入作為參考。0032圖5描述了本發明另一實施例中的微擠出設備100。該設備100包括擠出裝置110，其上固定有一個或多個共擠出頭130—1和130—2，如前述針共擠出頭130—1和130—2與擠出頭130保持一致。在該實施例中，擠出裝置110連接到第一源111禾口第二源114上，其中第一源111包括犧牲物質112，第二源114包括網格線物質U5。擠出頭130—1和130—2可操作地連接至U源111和114上，使得擠出頭130—1和130—2同時將犧牲物質112和網格線物質115擠出到基底101的上表面102上。物質被推(如擠)禾口/或拉(熱或冷，如真空)進入擠出裝置110禾口/或共擠出頭130—1和130—2，之後分別從共擠出頭130—1和130—2的下端限定的出口135中擠出。0033在一個實施例中，共擠出頭130—1和130—2由擠出裝置110夾持，使得它們各自的出口孔135互相平行且間隔分布。特別地，共擠出頭130_1的(第一)出口(如出口孔135—11、135—12)沿第一方向XI延伸，第二，出頭130_2的(第二)出口孔(如出口孔135_21、135—22)限定與第一方向XI分開且平行的第二方向X2。如名稱為"間距緊密的、高質量擠出網格"的共同待審的美國專利申請序列號No.xx/xxx,xxx，(AttyDocketNo.20060464_US-NP(XCP-072))所提到的，該申請在此全部引入作為參考。設備100包括用於在與出口孔排列方向垂直的方向上移動擠出裝置110(因此，還有共擠出頭130—1和130—2)的機構(圖中未示出)，並且網格線物質112和犧牲物質115以在基底101上形成平行的、細長的擠出結構120的方式由出口孔135被共擠出來，使得每個結構120的網格線物質形成高縱橫比的網格線結構125，而旨結構120的犧牲物質則形成分別被布置在相應的高縱橫比的網格線結構125相對側的第一、第二犧牲物質部122。擠出結構120的形狀(即網格125的縱橫比以及犧牲部分122的形狀)取決於擠出頭130—1和130—2內的出口135和流道的開沐，以及物質的特性(如粘性等)和擠出技術(如流速、壓力、溫度等等)。可用的網格線物質115包括但不僅限於以下物質銀、銅、鎳、錫、鋁、鋼、氧化鋁、矽,、玻璃、碳黑、聚合體、石蠟，可用的犧牲物質有塑料、陶瓷、油、纖維、橡膠和有機玻璃等，以及它們的化合物和/或其鄉，還包括其他可獲得所需密度、粘度、質地、顏色等的物質。共擠出頭130—1和130—2的出口孔交錯設置，同時形成緊密間隔的擠出結構120A，因此便於在基底101上以一定節距得到採用常規方法無法得到的高縱橫比的網格125。在本發明的另一實施例中，使用與蟲的擠出頭生成相隔較遠的擠出結構120。0034為了防止擠出之後物質互相混雜，通過如4OT淬火部件170冷卻基底而使離開擠出頭130_1和130—2的擠出結構120在基底101得到淬火。備選地，此種應用中採用的墨水(ink)/漿糊可為熱熔性材料，其在環境溫度下凝固，在這種情況下印刷頭(pnnthead)130—1禾Q130—2得到加熱，當擠出結構120A分布到基底101上時其被凝固。在其他i^術中，從擠出頭130—1和130—2出來的擠出物質也可以S31熱、光和減其他方法得到固化。例如，提供固化(curing)部件180用熱和/或光的手段固化物質。如果一種或兩種物質包括紫外線固化成分，貝IJ物質可被結合為固態形式，/人而不必混合就可繼續接下來的步驟。0035圖6A展示了共擠出頭130—1的一部分，包括在生成金屬網格位於基底101之上的流道130—11。由於參照面241、242實現的ii^彖表面139的精確平面化，因此在擠出過程中(也就是前述方法中共擠出頭130_1相對基底101移動的過程)共擠出頭130—1在基底101的上表面102上保持基本上固定的距離D。擠出頭130—1與基底101之間的距離D取決於多方面的因素，例如擠出頭130—1分配端相對於上表面102的角度(如從平行到垂直)，以提高輸送的效率、整體精確度(如寬度、高度、長度、直徑等)等等。要注意距離D—定要大於或等於t齊出結構120_11的高度H(如圖7所示)，以便於擠出頭會^多按圖5中所示的方式交錯排列。0036圖6B展示了共擠出過程中共擠出頭130—1的相同部分。如白色箭頭所示，網格線物質112被強制由第一入口孔212(見圖3)注入中心流道132的閉合端，而犧牲物質115同時由入口孔223、224分別被強制注入側流道133和134。如圖6B中深色箭頭所示，被注入的物質沿各自的流道下行。網格和犧牲物質1硫道132、133、134的錐形形狀的壓縮。在物質到達出口孔135—11時，網格線物質進一步受到ilil側流道133、134聚難來的犧牲物質的壓縮。壓縮的流體被擠出後通過出口孔135—11，流到基底101上形成擠出結構120—11(如圖7所示)。可以ilM擇合適的物質和粘性、通過流道的適當錐度和/過保持薄層流動條件來實現網格和犧牲物質之間相互摻混的最小化。0037圖7是一個示例性擠出結構120—11的橫截面側視圖，該擠出結構是根據參照圖6B所述的共擠出過程生成的。擠出結構120—11包括網格部分125—11，其位於犧牲物質支撐部分122—1和122—2之間。由於通向出口孔135—11的三分支流道130—11(圖6A和6B)形成的會聚力，因此擠出結構120—11在單次通過時可包括具有2:l或更大的高寬比(高度H比寬度W)的網格125-11，如果使用傳統方法是不可能實現的。網格125—11的寬度W比擠出頭130—11的最小設計值更窄(細)。犧牲物質部分可以使網格125—11在後續的步驟如烘乾、固化和/或燒結之前或過程中保持需要的高縱橫比的形狀。如圖7右側圖中所示，犧牲物質部分被去除，因雌供具有所需高度H和寬度W的高縱橫比的網格125—11。犧牲物質部分還有一個優點，即額外的物質通向總體更大的出口孔135—11，因此在給定涼速下具有更低的壓力降。這樣就可以獲得更高的加工速度。此外，壓縮流體可以受到控制形成具有錐形橫截面的金屬網格125—11(例如具有布置在基底表面102上相對較寬的,、相對較窄的上端以及以相對表面102的一定角度從^l反端延伸到上端的錐形側邊)。這種錐形設置便於引導光子iSA^底101,並減少網格引起的光子阻斷(陰影)，從而提高電的效率禾口/或生成。0038圖8展示了本發明另一實施例中用於生產多個共擠出頭的一套金屬板410—470的懶軍透視圖。圖8中中心區域為金屬板410、420和430，其提供了與前述部分相同的擠出空S空和入口？L，不同的是，空腔和入口？L分布在與切分時產生的各個共擠出頭相關聯的排上。例如，金屬板430包括多排擠出空腔431—1至431—4，每排與相關聯的共擠出頭相關聯。同樣地，金屬板410和420包括多排入口流敏孔412—1至422—1以及422—1至422—4，它們以下文所述的方式與對應的擠出空腔431_1至431_4對準。金屬板440、450分別裝配在金屬板410和420上，包括多排進給流道442和452，其便於擠出物質流動至分別在金屬板410和420上形成的預定數目的入口？L。外部的金屬板460和470分別被裝配在金屬板440和450上，並包括多排入口開口462和472，其便於擠出物質流動到分別在^屬板440和450上的相應供給流道中。0039按照本發明中的一個實施例，板410—470使用現有的技術對準並如圖示堆疊，接著經歷高壓粘合步驟以得到多頭模塊400，其隨後得到切分以形成四個共擠出頭。在一個4頓塑料板的備選實施例中，f頓粘合劑完成粘合步驟。4ft板件410—470都包括切口406和407，所述切口形成於每個板410—470的每個端部，從而便於沿在相應切口406和407之間延伸的直線精確地切分(切割)粘合的模塊。如圖10的底視圖所示，用虛線表示切口406—1、407_1之間的切分直線DL1。這樣模±央400精確可靠地被切割形成(例如四個)共擠出頭。舉例說亂-模±央400沿切分直線DL1、DL2(在切口406—1、407—1之間延伸)得到切分以形成第一共擠出頭130—A1(注意僅共擠出頭130—A1的最基底在圖8中由虛線示出，共擠出頭130—A1包括*金屬板的相應部分，包括擠出空腔排431—1、入口排412—1和422—1)。同樣的沿切分直線DL3(在切口406—3和407—3之間)的切分形成另一共擠出頭130—A2。注意到模±央400的端部403在切分完成之後被棄用。0040圖9是表示^屬板410、420和430的一部分的詳細分解透視圖。每片金屬板包括切口406—3和406—4，它們在粘合步驟的過程中和之後被形jte每片板的側邊並垂l^t準，同時便於沿金屬板430上虛切分線DL表示的方向進行切分。板件410、420包括多排入口流道和相連的入口，所述入口位於每條入口流道的端部，功能與前述相同。特別地，板件410包括第一排入口流道412—21禾口第二排入口流道412—22，針進給流道的錐形端部設有入口孔212(如入口流道412—21包括入口孔212—21)。同樣地，板件420包括多排入口流道412—21和412—22，旨入口流道的端部設有兩個入口孔223和224(如入口流道422—21包括入口孔223—21和224—21，所述兩個入口被錐形結構425分隔開)。中心板件410包括多排箭頭形R的擠出空腔431—2和431一3，它們對準以上述方式接收由相應的入口進入的擠出物質。舉例說明，擠出空腔431—21包括用於接收由入口孔212—21進入的第一擠出物質的中央空腔232—21，以及用於接收由入口孔223—21和224—21進入的第二擠出物質的側空腔233—21和234—21。0041根據本發明的另一方面，^擠出空腔431—2和431—3包括T形孔435—2和435—3，其與相關擠出空腔的接合部，並包括形j^E外部的參照面。如圖9、10A所示，擠出空腔431—21包括T形孔435—21，所述孔設有中心(垂直)部436，其與中心空腔232—21以及接合部237—21成直線延伸；孑L還包括與中心垂直部436垂直的上(7jC平)部437，以及位於上部兩端的短條部438—1和438—2。需要注意的是，上述的"垂直"、"水平"、"上部"以及其他方向術語應理解為T形孔的理想化方位，而不是以一個絕對參照物來確定的方向。參照面241—21、242—21分別形成於條部438—1和438—2的下端。0042根據本發明的另一方面，如圖9所示，針T形孔435—2和435一3被設置為上水平部(也就是圖10A中部件437)限定了分別與切分直線DL3和DL4相一致的直線，其又分別與切口406—3和406—4對準。如圖10B所示，其表示切分完成之後的擠出頭130—2的一部分，如前所述切分沿上水平部形成的直線延伸以使粗糙的切割邊緣表面139A包括凹痕238—21和238—22以及出口135—21A和135-22A。如圖IOC、10D所示，ii^tt面139B進入平整(平面化)步驟，此期間物質逐漸被去除直至凹痕238—21和238—22的深度由Z1減少到要救巨離Z2。例如Mai磨肖訴n/或拋光模i央物質同時禾,參照面241—21、242—21、241—22和242_22以控制去除物質的數量的方式來實現所述平面化步驟，因此獲得一個較高精確的平面化的邊緣表面139C,便於細微擠出結構的製作。0043圖11展示了一個光電池300如太陽能電池的示例部分，其帶有OT本發明一個實施例的共擠出頭130得到的高縱橫比的金屬網格125。光電池300包括半導體基底301，所述基底帶有p型區域306和n型區域308。基底301的一個或兩個區域306和308由半導體材料形成，例如由砷化鋁、鋁砷化鎵、氮化硼、硫化鎘、硒化鎘、硒鎵銦銅、金剛石、砷化鎵、氮化鎵、鍺、磷化銦、矽、金剛砂、卣化矽、矽絕緣體、硫化鋅、硒化鋅等形成。在基底301的下表面302(也就是p型區域306的下部)上形成了下接觸面310。金屬網格125以及一條或多條母線320在基底301的上表面304(也就是n型區域308的下部)上形成。接觸面310和母線3204頓金屬粘結齊咖銀或鋁基粘結齊研鄉成。0044光電池300可以如通過扁鋼絲或金屬帶與其他串聯和/或並聯的光電池(未示出)互相連接，並組裝到模i央或面板上且如圖示連接到負載340上。一片鋼化玻璃(未示出)可以層壓在網格125上面，和/或聚合體包裝(未示出)可以形成於矛數蟲面310上。上表面304可以包括網紋表面和/或塗覆一種抗反射物質(如氮化矽、二氧化鈦等)以增加電池吸收的光能。0045在操作過程中，當光子350(如寬箭頭所示)iMJl表面304被引A^底301時，它們的能量、1]其中的電子空柳，該電子空湖隨後可以自由移動。特別地，吸收一個光子通過p-n結產生電流(由遷移的+、一電荷表示)。當n型區域308中受到激勵的電子通過網格125、母線320和電極到達外部負載340並經過下部電極和接觸面310回到p型區域306時，生成電流。0046通過舉例，帶有表1中估計參數值的共擠出頭可被用於分配物質以在晶體矽太陽能電池上製作網格125。表l:製作網格線的擠出頭參數tableseeoriginaldocumentpage140047ffiilS種設計，會聚的流道被製成一厚度約為0.15毫米的片材。擠出頭/噴嘴的出口間距為2.5mm，壓力為2.24大氣壓，1000泊的粘結劑的噴射il^為lcm/sec。中心銀條的寬度約為50微米，縱橫比為3:1。0048實細在此公開的實施方式包括以下幾項1.一種製造用於微擠出設備的擠出頭的方法，所述擠出頭包括多個將物質擠出到基底的流道，該方法包括形成第一板，使得第一板限定至少一個參照面和包括出口區域的擠出空腔，使得所超少一個參照面接近該出口區域；將第一板固定於第二、三板之間以形^^f述擠出頭，使得擠出空腔和第二、三板中的一個或多個形成相關聯的流道；並且使得擠出頭包括限界定了與擠出空腔的所述出口區域連通的出口的邊緣表面，其中至少一個參照面被布置在邊,面上，使得其偏離於邊緣表面；M5i去除擠出頭上的物質來平整邊緣表面，直到至少一個參照面與邊緣面分開一個預定的距離為止。2.如1所述的方法，形成擠出空腔包括限定中心空腔和相對的第一和第二側空腔，它們被布置成使得中心流道和第一和第二側空腔與出口區域相連通。3.如2所述的方法，其中第一和第二偵吼限定了擠出空腔的有效寬度，形成至少一個參照面包括將第一和第二參照面設置於擠出孔的有效寬度之內。4.如2所述的方法，還包括形成第二和第三板的步驟，使得第二和第三板中的每一個包括入口，該入扣在所述固定步驟之後布置成與所述中心空腔以及第一和第二空腔之一的閉合端相對。5.如2所述的方法，其中將第一板固定到第二和第三板之間的步驟包括將第一板定位於第二和第三板之間，接著利用粘合劑和高壓之中的至少一種將第二和第三板粘合在第一板上。6.如2所述的方法，其中邊緣表面的平整歩驟包括加工邊緣表面，以及測iii緣表面與至少一個參照面之間的距離。7.如1所述的方法，其中形成第一板的步驟還包括形成多個排，每排包括布置在直線上的多個所述參照面和所述擠出空腔；其中將第一板固定於第二和第三板之間以形成擠出頭的步驟包括形成包括多排所述參照面和所述擠出空腔的模塊；沿相應的邊糹tt面切分所述模塊以分隔所述多個排，從而形成多個擠出頭，所述多個擠出頭中的每一個包括相應的一排所述參照面和擠出空腔，該排沿所述相應邊緣表面中相關聯的一個布置。8.如7所述的方法，其中形成所述第一、第二和第三板的步驟包括在第一、第二和第三板中的每一個上形成至少一個切口，所述切分模塊的步驟包括沿在相關切口之間延伸的直線切害U所述堆疊的板。9.如7所述的方法，其中形/^j^述第一板的步驟包括形成多個T形孔，每個T形孔設有與相關聯的擠出空腔的出口區域的垂直部分、水平部分以及布置在水平部分相對端部的第一和第二條部分，其中第一、第二參照面分別分布於第一、第二條部分。10.如9所述的方法，其中切害'J所述模塊的步驟包括沿7K平部分切害帳塊。11.一個用於微擠出設備的擠出頭，該擠出頭包括.-帶有第一側的第一板、帶有第二側邊緣的第二板和帶有第三側邊緣的第三板；其中第一板被裝配在第二和第三板之間，使得第一、第二和第三側對準以形成擠出頭的邊緣表面；其中第一板限定了由第二第三板的相應部分封閉的空腔，從而形成了具有在第一板的第一側邊緣中限定的出口孔的流道，使得該出口孔與擠出頭的邊鄉面共平面；其中第一板還限定了第一和第二參照面，這些參照面被布置在出口孔的相對的兩面上的第一側邊緣中限定的凹痕內，使得第一和第二參照面偏離於邊緣表面一段預定的距離。12.如11項所述的擠出頭，其中擠出空腔包括中心空腔和相對的第一和第二側空腔，它們被布置成使得中心流道和第一和第二側空腔與相關出口連通。13.如12項所述的擠出頭，其中第一和第二側空腔限定了擠出空腔的有效寬度，並且第一和第二參照面被布置在擠出空腔的有效寬度之內。14.如12項所述的擠出頭，其中第二和第三板各包括入口孔，後者被布置成與所述中心空腔以及第一和第二側空腔之一的閉合端相對。15.如11項所述的擠出頭，其中邊緣表面是平面的。0049雖然本發明已經iiil一些實施例進行了描述，但明顯的，在已有技術的基礎上，本發明的發明特點也可以應用於其它實施例中，這些實施例都落A^發明的範圍之中。例如，除了帶側向變化帶材外，擠出頭130的變化可用於帶垂直變化的材料，例如，在基底上引入柵欄層。這樣的垂直變化可以通過在匯流管中製造在垂直方向上使異種材料會聚在一起(除了在水平方向上會聚之外)的流道來實現。如在太陽能電池的應用中，在電池表面上設置兩層金屬層是有禾啲，一層金屬與作為擴散屏障的矽接觸，第二層金屬在上層，可以選用低成本的或是高導電性能的。除金屬網格線之外，所述方法和結構可用於產生由非導電物質形成的網格線。例如，另一種得益於用於生成高縱橫比網格和特徵的快速、經濟的裝置包括等離子面板，如圖12所示，其中高縱橫比的柵格肋在顯示器內限定了亞像素。所述柵格肋是一種電絕緣結構(例如無機玻璃)，優選是一種高縱橫比結構，因為其改進了顯示器中每英寸圓點的解析度和±真充因子。在另一備選實施例中，參照面可形成(代替缺口)於延伸在相關層的側邊的突起部分，在最後的平整步驟中去除上述突起部分。權利要求1.一種製造用於微擠出設備的擠出頭的方法，所述擠出頭包括多個將物質擠出到基底的流道，該方法包括形成第一板，使得第一板限定至少一個參照面和包括出口區域的擠出空腔，使得所述至少一個參照面接近該出口區域；將第一板固定於第二、三板之間以形成所述擠出頭，使得擠出空腔和第二、三板中的一個或多個形成相關聯的流道；並且使得擠出頭包括限定了與擠出空腔的所述出口區域連通的出口的邊緣表面，其中至少一個參照面被布置在邊緣表面上，使得其偏離於邊緣表面；通過去除擠出頭上的物質來平整邊緣表面，直到至少一個參照面與邊緣面分開一個預定的距離為止。2.—種用於微擠出設備的擠出頭，該擠出頭包括帶有第一側邊緣的第一板、帶有第二側邊緣的第二板和帶有第三側邊緣的第三板；其中第一板被裝配在第二和第三板之間，使得第一、第二和第三側對準以形成擠出頭的^^面；其中第一板限定了由第二、第三板的相應部分封閉的空S空，從而形成了具有在第一板的第一偵(」邊緣中限定的出口孔的流道，使得該出口孔與擠出頭的邊,面共平面；其中第一板還限定了第一和第二參照面，這些參照面被布置在出口孔的相對的兩面上的第一側邊緣中限定的凹痕內，使得第一和第二參照面偏離於邊緣表面一段預定的距離。全文摘要一種用於在微擠出設備中製作高縱橫比的網格線結構的共擠出頭，包括多個板(如金屬板)，它們被加工並裝配成限定了三部件的流道，該流道具有沿擠出頭的邊緣表面布置的相關出口。參照面在板上得到蝕刻並沿與三流道空腔的輸出接合部相交的直線排列。裝配後(如使用高壓結合技術)，每個參照面被定位於在邊緣表面上設置的槽內。接著採用作為精確導向的參照面將共擠出頭的邊緣表面平整(如使用線EDM切割加工)，由此生成具有均勻流動阻抗的均勻長度的出口孔。文檔編號B21C25/00GK101219446SQ20071016768公開日2008年7月16日申請日期2007年10月31日優先權日2006年11月1日發明者D·K·富爾克,T·S·齊默曼申請人:帕洛阿爾託研究中心公司