传递模塑的流体流动结构制造技术

在实施例中，一种流体流动结构包括：嵌入模塑件中的微型装置；贯穿所述微型装置形成的流体供给孔；以及所述模塑件中的传递模塑的流体通道，其使所述流体供给孔与所述通道流体地耦接在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传递模塑的流体流动结构
技术介绍
喷墨笔或打印杆中的打印头芯片包括在硅衬底表面上的多个流体喷射元件。流体通过形成在衬底中位于相反的衬底表面之间的流体传送槽流到喷射元件。虽然流体传送槽足以将流体传送到流体喷射元件，但这类槽具有一些缺点。例如，在成本方面，流体传送槽占据了昂贵的硅实体并且增加了高昂的槽加工成本。此外，通过减小芯片能部分地实现降低打印头芯片的成本，减小芯片继而导致了硅衬底中的槽间距和/或槽宽度的缩小。但是，减小芯片和槽间距增加了与组装期间将小芯片集成到笔中相关的喷墨笔成本。在结构方面，从衬底移除材料以形成墨传送槽会弱化打印头芯片。因此，当单个打印头芯片具有多个槽时（例如，用以在多色打印头芯片中提供不同颜色，或用以在单色打印头芯片中提高打印质量和速度），每增加一个槽都会使得打印头芯片变得更易损坏。附图说明现在将以举例方式参照附图来描述本专利技术的实施例，在附图中：图1是立视剖视图，图示了被实现为打印头结构的模塑流体流动结构的一个例子；图2是方块图，图示了实现了诸如图1的打印头结构的模塑流体流动结构的示例性系统；图3是方块图，图示了实现具有衬底宽度的打印杆中的流体流动结构的一个例子的喷墨打印机；图4-6图示了喷墨打印杆，其实现了模塑流体流动结构的一个例子，如适合用于打印机的打印头结构；图7a-e图示了用于制造具有传递模塑的流体通道的模塑打印头流体流动结构的示例性传递模塑过程；图8图示了与图7a-e相对应的示例性传递模塑过程的流程图；图9-15图示了可通过传递模塑过程在模塑主体中形成的不同形状的传递模塑的流体通道的各种例子。在所有附图中，相同的附图标记表示相似但不必相同的元件。具体实施方式概述过去通过减小芯片尺寸和降低晶片成本已经实现了降低常规喷墨打印头芯片的成本。芯片尺寸主要取决于将墨从芯片一侧上的容器传送到芯片另一侧上的流体喷射元件的流体传送槽的间距。因此，用于减小芯片尺寸的现有方法大多数涉及通过硅开槽过程来减小槽的间距和尺寸，硅开槽过程包括例如激光加工、各向异性湿蚀刻、干蚀刻以及它们的组合等。遗憾的是，硅开槽加工本身显著增加了打印头芯片的成本。此外，成功地减小槽间距的回报越来越小，因为与将减小的芯片（由更加紧密的槽间距导致的结果）集成到喷墨笔相关的成本变得过高。经传递模塑的流体流动结构使得能够使用较小的打印头芯片以及简化的流体传送通道形成方法，所述流体传送通道将墨从打印头芯片一侧上的容器传送到芯片另一侧上的流体喷射元件。流体流动结构包括被传递模塑到塑料、环氧树脂模塑化合物或其他可模塑材料的单块主体中的一个或多个打印头芯片。例如，实现流体流动结构的打印杆包括被传递模塑到细长的单个模塑主体中的多个打印头芯片。模塑加工通过将流体传送通道（即，墨传送槽）从芯片转移到结构的模塑主体从而使得能够使用更小的芯片。因此，模塑主体有效地增加了每个芯片的尺寸，这改善了制造外部流体连接和将芯片附接到其他结构的机会。流体流动结构包括在晶片或面板级利用传递模塑加工在每个芯片背面处的结构中形成的模塑流体传送通道。在形成流体传送通道/槽时，与传统的硅开槽加工相比，传递模塑加工可降低总成本。此外，传递模塑加工通过改变包封模具（moldchase）顶部的表面形态或设计，使得能够增加模塑槽的形状、其长度及其侧壁轮廓方面的灵活性。所描述的流体流动结构不限于打印杆或其他类型的用于喷墨打印的打印头结构，而是可以实现在其他装置中和用于其他流体流动应用。因此，在一个例子中，新结构包括嵌入到模塑件中的微型装置，所述模塑件具有使流体直接流入或流到装置上的通道或其他路径。微型装置可以是例如电子装置、机械装置或微机电系统（MEMS）装置。例如，流体流可以是流入或流到微型装置中的冷却流体流，或流入打印头芯片或其他流体分配微型装置中的流体流。图中示出和下文描述的这些和其他例子说明了本专利技术，但不限制本专利技术，本专利技术由随附于该说明书的权利要求来限定。如在本文件中使用的，“微型装置”是指具有小于或等于30mm的一个或多个外部尺寸的装置；“薄”是指厚度小于或等于650μm；“长条”是指长宽比（L/W）至少为3的薄微型装置；“打印头结构”和“打印头芯片”是指喷墨打印机或其他喷墨式分配器的从一个或多个开口分配流体的那部分。打印头结构包括一个或多个打印头芯片。“打印头结构”和“打印头芯片”不限于用墨或其他打印流体来打印，而是还包括用于除了打印之外或不同于打印的用途的其他流体的喷墨式分配。说明性实施例图1是立视剖视图，图示了被实现成适合用于喷墨打印机的打印杆中的打印头结构100的传递模塑的流体流动结构100的一个例子。打印头结构100包括被模塑到塑料或其他可模塑材料的单块主体104中的微型装置102。模塑主体104在此还可被称作模塑件104。一般地，微型装置102可以是例如电子装置、机械装置或微机电系统（MEMS）装置。在图1的本打印头结构100中，微型装置102被实现成打印头芯片102。打印头芯片102包括硅芯片衬底106，该衬底包括厚度约为100微米的薄硅长条。硅衬底106包括干蚀刻或以其他方式形成在其中的流体供给孔108，其使得流体能够通过衬底106从第一外表面110流到第二外表面112。在衬底106的第二外表面112上形成一个或多个层116，所述层限定了促进从打印头结构100喷射流体滴的流体构造。由层116限定的流体构造通常包括具有相对应的孔口120的喷射腔118、歧管（未示出）以及其他流体通道和结构。一个或多个层116可包括例如形成在衬底106上的腔层和在腔层上单独形成的孔口层，或者它们可包括将腔层和孔口层结合在一起的整体层。一个或多个层116典型地由SU8环氧树脂或一些其他聚酰亚胺材料形成。除了由硅衬底106上的一个或多个层116限定的流体构造之外，打印头芯片102包括形成在衬底106上的集成电路。集成电路利用薄膜层和图1中未具体示出的其他元件形成。例如，在衬底106的第二外表面112上形成与每个喷射腔118相对应的热喷射器元件或压电喷射器元件。启动喷射元件，以便通过孔口120从腔118喷射墨或其他打印流体的滴或流。打印头结构100还包括通过形成在衬底106上的电端子124连接到打印头芯片102的信号迹线或其他导体122。导体122可以各种方式形成在结构100上。例如，可利用层压或沉积过程在如图1所示的绝缘层126中形成导体122。绝缘层126典型地是为导体122提供物理支撑和绝缘作用的聚合物材料。在其他例子中，导体122可被模塑到模塑主体104中，如下面参照图6-7和9-15示出的。传递模塑的流体通道128形成到模塑主体104中，并且在外表面110处与打印头芯片的衬底106连接。传递模塑的流体通道128提供了通过模塑主体的路径，该路径使得流体能够在外表面110处直接流到硅衬底106上，并且通过流体供给孔108流入硅衬底106中，然后流入腔118。如下面更详细地论述的，利用传递模塑过程在模塑主体104中形成流体通道128，传递模塑过程使得能够形成各种不同的通道形状，其廓形各自反映了模塑过程期间所使用的包封模具的表面形态的相反形状。图2是方块图，图示了实现了诸如图1所示的打印头结构100的传递模塑的流体流动结构100的系统200。系统200包括操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体流动结构，包括：嵌入模塑件中的微型装置；贯穿所述微型装置形成的流体供给孔；以及所述模塑件中的传递模塑的流体通道，其使所述流体供给孔与所述通道流体地耦接在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.28 US PCT/US2013/028207;2013.02.28 US PCT/1.一种流体流动结构，包括：嵌入模塑件中的微型装置；贯穿所述微型装置形成的流体供给孔；以及所述模塑件中的传递模塑的流体通道，其使所述流体供给孔与所述流体通道流体地耦接在一起，所述流体通道通过传递模塑过程形成。2.如权利要求1所述的结构，其中，所述流体通道的形状的轮廓相反地遵循用于形成所述流体通道的包封模具的表面形态。3.如权利要求1所述的结构，其中，所述流体通道包括第一和第二侧壁，所述第一和第二侧壁随着它们远离所述微型装置延伸而相对于彼此发散，并且随着它们靠近所述微型装置而朝向彼此会聚。4.如权利要求1所述的结构，其中，所述流体通道包括彼此基本平行的第一和第二平直侧壁。5.如权利要求1所述的结构，其中，所述流体通道包括相对于彼此呈楔形的第一和第二平直侧壁。6.如权利要求1所述的结构，其中，所述流体通道包括彼此成镜像的第一和第二弯曲侧壁。7.如权利要求1所述的结构，其中，所述流体通道包括第一侧壁和第二侧壁，每个侧壁具有从下述组中选择的多个轮廓，所述组包括平直轮廓、楔形轮廓和弯曲轮廓。8.如权利要求7所述的结构，其中，所述第一侧壁的多个轮廓与所述第二侧壁的多个轮廓成镜像。9.一种流体流动结构，包括：被传递模塑在多个打印头长条衬底周围的单块主体；以及所述主体中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健华，MW坎比，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US