一种喷墨匣的喷墨头晶片的封装方法及封装构造技术

一种喷墨匣的喷墨头晶片封装方法及封装构造，主要是将一耐墨水腐蚀的晶片基板封包于墨水匣的墨水出口，较佳的是在喷墨匣的墨水匣以模塑技术成形的同时，将晶片基板封包在墨水匣的墨水出口，或是利用超声波熔接或热熔接手段，将晶片基板封合于墨水匣的墨水出口，再利用胶合将喷墨头晶片粘着于晶片基板。可以不受粘胶是否适合于喷墨匣材质搭配的限制，并确保封装可靠。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷墨匣的喷墨头晶片的封装方法及封装构造，特别是一种应用于喷墨打印设备的喷墨匣，用以将喷墨头晶片封装于墨水匣，可避免喷墨头晶片受墨水腐蚀而导致剥离的封装方法及封装构造。在印刷设备中使用喷墨匣的技术早已为人所熟知，例如大量使用于办公室的喷墨打印机，纺织印刷机械，光学元件的彩色滤光元件(colorfilter)的颜色涂布，有机电激发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)，或是高分子有机电激发光二极管PLED(PolymerLight-Emitting Diode)的制造设备中均已有应用喷墨匣进行印刷或打印的例子。已知喷墨匣的基本构造如附图说明图1所示，包括有墨水匣10与喷墨头晶片20，其中墨水匣10采用耐腐蚀的塑料制成，其底部具有一墨水出口11，而喷墨头晶片20则是借由粘胶12封装于墨水出口11，粘胶12必需将喷墨头晶片20完全密合地封装于墨水匣10的墨水出口11，除了维持喷墨头晶片20后方墨水通道处的背压，还要确保墨水能正常的经由喷墨头晶片20喷出。传统的喷墨技术是利用流量控制的方法，将墨水由墨水匣喷出，而一般的喷出技术包括有运用热泡式(thermal bubble type)或压电式(piezo-electrical type)将墨水通过喷墨头晶片的喷射口而喷出。热泡式(thermal bubble type)喷墨头晶片包括一个薄膜电阻，当被加热后可使微量的墨滴瞬间汽化，墨滴蒸发后的快速膨胀使少量墨水通过喷墨头晶片的喷射口而喷出。至于压电式(piezo-electricaltype)喷墨头晶片则是应用压电材料的压电特性，以电压控制压电材料的膨胀收缩，将墨滴从喷孔喷出。由于喷墨印刷或打印技术的应用越来越广泛而受到普遍的重视，喷墨溶液的配方也由水基底(water based)改良成溶剂基底(solventbased)。但是溶剂基底的溶液常会对墨水匣材质造成腐蚀，所以采用抗腐蚀的材质制作墨水匣的容器是必要的。一般而言，虽然金属与喷墨头晶片有不错的胶合特性，也能耐溶剂的腐蚀，但运用金属材质来制作容器不仅成形不易，成本亦偏高，因此墨水匣的材料仍以使用工程塑料注射成形的较多。但是多数能抗溶剂腐蚀的材质不是价格偏高、注射成形不易，就是不易寻得适当的粘胶来搭配。若是将墨水匣材料与不当的粘胶搭配使用，不仅会造成晶片与墨水匣的胶合特性不佳，更会造成喷墨头晶片与墨水匣的剥离，所以这种种的因素都会对墨水匣的设计与制造条件造成了诸多的限制。本专利技术的主要目的在于提供一种喷墨匣的喷墨头晶片的封装方法，可以不受粘胶是否适合于墨水匣材质搭配此种问题的限制，能确保喷墨头晶片不会因为上述搭配不良的因素而自墨水匣剥离。本专利技术的另一目的在于提供一种喷墨匣的喷墨头晶片的封装构造，这种封装构造可以避开喷墨头晶片封装于墨水匣的过程中，墨水匣与喷墨头晶片之间必需适当选择搭配的粘胶的困扰。本专利技术所揭露的方法，主要是通过在墨水匣与喷墨头晶片之间增设一种耐腐蚀的晶片基板的方式，致使喷墨头晶片不再通过粘胶直接封装于墨水匣，而在喷墨头晶片封装于墨水匣的过程中，达到不需特意选择搭配的粘胶的目的。在本专利技术所揭露的方法中，晶片基板与墨水匣结合的较佳实施方式，是将其整合于墨水匣的注射成形制程中，而于墨水匣成形的同时将晶片基板封装结合于墨水匣，完全不需要任何的媒介将其彼此结合。以下结合附图详细说明本专利技术的较佳实施例。其中图1为传统喷墨匣的构造分解图；图2为本专利技术第一实施例的喷墨匣的构造分解图；图3为图2喷墨匣在沿着III-III的剖视图；图4为本专利技术第一实施例的喷墨匣的构造分解放大图；图5为图4喷墨匣在沿着V-V的剖视图；图6为本专利技术封装方法的第一实施例步骤图；图7为本专利技术封装方法的第二实施例步骤图。首先请参阅图2，本专利技术所揭露的喷墨匣基本上包括有墨水匣40、上盖50、晶片基板60、粘胶70以及喷墨头晶片80等数种元件。其中墨水匣40，系以抗腐蚀材质制成的容器，用以储存喷墨印刷或打印作业所需的墨水，墨水匣40的顶端具有一开口41以供填装墨水，然后由上盖50封闭此开口41。在墨水匣40的底部还具有一墨水出口42，并且通过一墨水通道43(见图3)与墨水匣40内部的墨水相通，而喷墨印刷或打印所需的墨水便由此墨水出口42排出。而晶片基板60、粘胶70以及喷墨头晶片80则依序地封装于墨水匣40的墨水出口42，而构成一个使用于喷墨印刷或打印设备(如喷墨打印机，或是喷墨印刷机)的喷墨匣，通常这种喷墨匣的内部还具有一种压力调节器(accumulator)，用以调节喷墨匣的内压，以确保墨水可以正常地供给至喷墨头晶片80，并且不会在外界压力改变时发生漏墨的问题，由于该技术非本专利技术的讨论范围，不再详述，相关的技术可参考如美国专利第5,409,134号以及5,988,803号的内容。本专利技术的主要方法在于，墨水匣40的墨水出口42处封装有一耐腐蚀的晶片基板60，并设有一墨水流道61(见图3)与墨水匣40的墨水出口42相通，再视墨水特性，选用适合的粘胶70，如热固型粘胶，可以是Loctite E3032胶或XCA-15H3V2胶，将喷墨头晶片80胶合于晶片基板60，使喷墨头晶片80通过墨水流道61与墨水匣40的墨水出口42连接。在本专利技术所揭露的封装构造中，由于喷墨头晶片80是通过晶片基板60而结合于墨水匣40，所以可以避开传统技术中喷墨头晶片80与墨水匣40之间必需适当选择搭配的粘胶70的困扰。本专利技术所揭露的封装方法的第一较佳实施例步骤，请参见图6，包括有a1、准备晶片基板60的步骤；a2、模塑成形墨水匣40，并且同时将晶片基板60封装于墨水匣40的墨水出口43处的步骤；a3、于晶片基板60之外露表面涂布粘胶70的步骤；以及a4、将喷墨头晶片80粘合于晶片基板60之外露表面的步骤。在上述第一种封装方法的实施例中，墨水匣40的材质是工业塑料，晶片基板60的材质则是耐溶剂的金属，如可以是不锈钢，铜，铝，当然也可以是另一种工业塑料，原则上是以相异于墨水匣40的材质，而且容易选择适合的粘胶70与其匹配的工业塑料为佳，墨水匣40在以模塑技术(如注射成形)制造，同时将晶片基板60置于注射模具中，待注射料冷却收缩时，便会将晶片基板60一并包覆于墨水匣40的墨水出口42处，但保留晶片基板60的一面露出，再于晶片基板60的外露表面周缘涂布适于粘着喷墨头晶片80的热固型粘胶70，再将喷墨头晶片80置于晶片基板60上，然后加热使热固型粘胶70固化，便完成喷墨头晶片80与墨水匣40的封装(见图2、3)。而已经包覆有晶片基板60的墨水出口42最好形成一种凹穴状，以便于喷墨头80的放置及胶合封装。本专利技术所揭露的封装方法的第二种较佳实施步骤(请参见图7)，包括有b1、准备晶片基板60的步骤；b2、将晶片基板60熔接于墨水匣40的墨水出口43处的步骤；b3、于晶片基板60之外露表面涂布粘胶70的步骤；以及b4、将喷墨头晶片80粘合于晶片基板60之外露表面的步骤。在第二种封装方法的实施例中，墨水匣40的墨水出口42处最好是一种凹穴状的设计，而晶片基板60则置于此一凹穴状的墨水出口42，再利用超声波或热熔方式与墨水匣40的墨水出口42接合，安装完成的晶片基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨匣的喷墨头晶片封装方法，用以将喷墨头晶片封装于墨水匣的墨水出口处，其包括有： 准备一晶片基板，该晶片基板具有一墨水流道，可与墨水匣的墨水出口相接； 模塑成形墨水匣，在此同时将该晶片基板置入一用以模塑成形墨水匣的模具中，使该晶片基板在墨水匣注射成形的同时被封装于墨水匣的墨水出口处，并至少有一侧表面外露； 选用一粘胶涂布于该晶片基板之外露表面；以及 将该喷墨头晶片粘合于该晶片基板表面的粘胶上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏士豪，王介文，吕志平，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]