喷墨头结构、喷墨头供墨流道封装结构及其封装方法技术

一种喷墨头供墨流道封装结构，其包含：　　　　一墨水匣，用以容纳墨水且具有一承载座，该承载座是由第一承载区及第二承载区构成，其中该第二承载区具有一第一内侧壁与一第二内侧壁；　　　　一加热芯片，呈矩形且直接架设于该承载座的该第一承载区上，其中该加热芯片沿长度方向具有一第一与第二外侧壁，该第一与该第二外侧壁分别与该第二承载区的该第一及该第二内侧壁形成一第一及第二供墨流道；　　　　一喷孔片，至少覆盖该加热芯片部份外表面，伸至该第二承载区上，该喷孔片与该第二承载区直接结合密封，以封装该第一与该第二供墨流道；以及　　　　一软性电路板，覆盖于该墨水匣外表面且具有一开口，该开口外围与该第一与该第二承载区相分隔。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术有关一种墨水匣的喷墨头结构，尤指一种具有缩小加热芯片尺寸的喷墨头结构。本专利技术还有关一种仅使用喷孔片与墨水匣结合，以封装喷墨头的结构与方法。(2)
技术介绍
随着个人电脑逐渐发展，喷墨打印机(ink jet printer)已成为非常普遍的接口设备，广泛地应用于家庭、个人工作室、甚至是各行各业。喷墨打印机的主要优点为价格低廉、操作时噪音低以及优良的打印品质，并且可打印于各种媒体，例如一般纸张、特殊喷墨打印纸张、相片纸及专用投影片等。控制喷墨头(printhead)释出墨滴至喷墨媒体的机构为设计墨水匣需考虑的重要因素之一。一般而言，喷墨头喷出墨滴的方式主要有热气泡式(thermal bubbletype)及压电式(micro piezo type)两种。以热气泡式喷墨头为例，其操作原理是利用加热电阻器(heater resistor)加热使之产生气泡进而将墨水排挤出，并使之通过多个喷孔喷至喷墨媒体上。请看图1，习知的喷墨头结构主要由一加热芯片11、一障壁层(barrierlayer)12及一喷孔片(nozzle plate)13所组成。加热芯片11是为一般熟习该项技术人员所知，其为具有电阻加热器(resistor heater)的芯片，为便于描述，以下简称加热芯片(heater IC)。加热芯片11包含设置于中央的供墨口(inkslot)110、一组围绕供墨口的加热电阻器(未显示)及位于加热芯片两侧的焊垫(contact pad)111。障壁层12中形成多个墨水腔(ink chamber)121，且障壁层12是于加热芯片11上形成供墨流道(ink channel)(未图示)。喷孔片13上则有多个对应于墨水腔121的喷孔131。请看图2，使上述喷墨头封装于墨水匣(ink cartridge)的方法如下。首先使喷孔片(nozzle plate)13精密对位于加热芯片11，以形成一芯片组件(ICassembly)；接着使芯片组件与供输出入信号的软性电路板完成电连接后；最后，利用黏着剂将芯片组件胶黏于墨水匣本体2底部的喷墨头承载座21上，随即完成喷墨头封装工作。请配合看图1及图2，当使用此一墨水匣时，储存于墨水匣本体2内储墨槽(ink reservoir)(未图示)中的墨水首先自储墨槽流至底孔22，接着仅能流入加热芯片11中央的供墨口110，进入障壁层12于加热芯片11上所形成的供墨流道，因除中央供墨孔110外，其它均被芯片组件及墨水匣本体2底部的承载座21所封装；墨水不至外漏，进而再流至墨水腔121，最后则利用加热电阻器加热使之产生气泡进而将墨水排挤出，并使之通过喷孔片13上的喷孔131喷至喷墨媒体上。采用上述封装喷墨头的结构与方法面临以下问题(一)具有中央供墨口110的加热芯片11有减弱的结构强度，因而断裂机会提高，造成良率降低；另外，为了预留中央供墨口110的缘故，因此加热芯片11不可避免地需具有相当大的尺寸，此大大提高了制造加热芯片的成本。(二)请看图3，由于喷墨头承载座21大体上为一平坦的表面，因此，为确保IC组件有效胶黏于喷墨头承载座21以提供良好密封性，喷墨头承载座21上必须涂布相当大范围的黏着剂23，此提高喷墨头的封装成本。此外，亦有习知技术在墨水匣本体2的喷墨头承载座21上设置一载体(carrier)(未图标)，然后以黏着剂将芯片组件黏附于载体上，以完成喷墨头封装工作。然而，这样的结构与封装方式一样会产生上述的问题，且增加载体不只使制造成本提高且容易衍生制程上的问题。另一种封装喷墨头的结构与方法是采用卷带自动接合技术(Tape AutomatedBonding，TAB)。首先于一卷带(tape)30上制作电路(conductive traces)以形成软性电路板；再于软性电路板上的预定位置利用激光穿孔方式形成喷孔311；接着以精密对位方式使加热芯片的加热电阻器(未显示)与喷孔311一一对应，使之结合于软性电路板上，以形成一TAB组件(TAB assembly)；最后，利用黏着剂将TAB组件胶黏于墨水匣本体32的喷墨头承载座上，随即完成如图4所示的喷墨头封装工作。利用卷带自动接合技术封装喷墨头虽可达到高度自动化封装效果，然而实务上面临许多缺点。举例来说，利用TAB组件封装时，TAB的软性电路板将与喷孔片同时于承载座黏合；将会造成黏合面不平整及黏何不易的现象，造成漏墨，是习知技术的缺陷。其次，当喷孔制作不良时，必须连同结合的软性电路板一起报废，故成本相当高；另外，本方法需要较高的对位精准度(需要同时将喷孔与加热芯片电阻器对位以及使加热芯片两端的焊垫111与软性电路板线路对位)，对位误差要求较高，因此制程技术难度高，故整体而言，利用此习知技术有相当多的缺陷。(3)
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种喷墨头结构及其封装方法，特别是指仅利用喷孔片封装墨水的技术，而解决具有大面积芯片的习用墨喷头结构封装墨水所面临的问题。本专利技术的另一目的是提供一种喷墨头结构及其封装方法，以解决卷带自动接合技术封装喷墨头所面临的问题。本专利技术的又一目的是提供一种，以增加组装上的公差容限以及降低产品不良率。根据本专利技术一方面的喷墨头供墨流道封装结构，其包含一墨水匣，用以容纳墨水且具有一承载座，该承载座是由第一承载区及第二承载区构成，其中该第二承载区具有一第一内侧壁与一第二内侧壁；一加热芯片，呈矩形且直接架设于该承载座的该第一承载区上，其中该加热芯片沿长度方向具有一第一与第二外侧壁，该第一与该第二外侧壁分别与该第二承载区的该第一及该第二内侧壁形成一第一及第二供墨流道；一障壁层，形成于该加热芯片上，且于该加热芯片的两侧暴露部分该加热芯片以及形成多个墨水腔；一喷孔片，至少覆盖于该障壁层上，且相对于该多个墨水腔处设置多个喷孔，进而延伸至该第二承载区上，该喷孔片藉由涂布黏着剂使该喷孔片仅与该第二承载区直接结合密封，以仅靠喷孔片封装该第一与该第二供墨流道结合密封墨水；以及一软性电路板，覆盖于该墨水匣外表面且具有一开口，该开口外围与该第一与该第二承载区相分离。根据本专利技术的构想，其中该喷孔片是位于该软性电路板的该开口内。根据本专利技术的构想，其中该喷孔片是藉涂布黏着剂而直接结合密封于该第二承载区上。根据本专利技术的构想，其中该加热芯片沿宽度方向的两侧边缘进一步设置焊垫。根据本专利技术的构想，其中该加热芯片上的焊垫是与该软性电路板上的预设电路形成电连接。根据本专利技术的构想，其中该加热芯片的长度较该喷孔片的长度为长，且当该喷孔片与该加热芯片结合时露出该焊垫。根据本专利技术的构想，其中该加热芯片的长度与该喷孔片的长度相等，且该喷孔片具有一第一及一第二缺口，以当该喷孔片与该加热芯片结合时，自该第一及第二缺口处露出该焊垫。根据本专利技术的构想，其中该喷孔片是呈″H″形。根据本专利技术的构想，其中该第一承载区及该第二承载区是位于不同水平面上。根据本专利技术的构想，其中该第一或该第二承载区是为一突出状的平台。根据本专利技术的构想，其中该第一或该第二承载区是为一具有沟槽的平台。根据本专利技术另一方面的封装喷墨头供墨流道的方法，其包含下列步骤提供一墨水匣，用以容纳墨水且具有一承载座，该承载座是由第一承载区及第二承载区构成，该第二承载区具有一第一内侧壁与一第二内侧壁；提供一芯片组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：林富山，张英伦，余荣候，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：