流体喷射设备制造技术

在此公开了流体喷射设备。本申请涉及一种流体喷射设备，包括：裸片，所述裸片包括：多个空腔；多个喷嘴；多个加热器，所述多个加热器与所述多个空腔相关联；多个驱动电路，每个驱动电路耦合至所述多个加热器中的至少两个；以及多个一次性可编程存储器位，每个存储器位与每个驱动电路相关联。

Fluid ejector

The fluid ejector is disclosed here. The application involves a fluid injection device, including: bare pieces, which include a plurality of cavities, a plurality of nozzles, a plurality of heaters, and a plurality of heaters associated with the plurality of cavities; a plurality of driving circuits, each drive circuit coupled to at least two of the plurality of heaters; and a plurality of disposable devices. Programming memory bits, each memory bit associated with each drive circuit.

【技术实现步骤摘要】
流体喷射设备
本公开涉及一种流体喷射设备，该流体喷射设备包括具有喷嘴、加热器、驱动电路系统以及存储器的裸片。
技术介绍
微流体裸片是包括空腔、喷嘴以及将流体从空腔中排出的无源电子部件的流体喷射设备。这些裸片通常不包括在与腔室和喷嘴相同的半导体衬底上的驱动电路系统。该驱动电路系统经常设置在耦合至微流体裸片上的单独的裸片上、不同的衬底上。该单独的裸片可以是结合在同一最终产品或封装体内并且电耦合至微流体裸片以向该微流体裸片提供控制信号和驱动信号以用于控制流体的喷射的专用集成电路(ASIC)。因为这些裸片中的每一个都具有非常不同的部件，微流体裸片是无源的而ASIC具有有源半导体部件(如晶体管)，所以这两种不同的裸片是通过非常不同的半导体处理步骤形成的。形成两个单独的裸片的原因之一与同在微流体裸片上的喷嘴数量相关联的触点焊盘的大小和数量相关联。通常，一个驱动信号用于一个喷嘴，并且因此，一个触点焊盘用于每个喷嘴。因为微流体裸片包括越来越多的喷嘴，触点焊盘的数量增加并且占用微流体裸片上的宝贵空间。将具有相关联的触点焊盘的驱动电路系统结合到具有大量喷嘴的微流体裸片上已经成为一个挑战。
技术实现思路
本公开涉及一种包括大量喷嘴(如80或120个喷嘴)的微流体裸片，该微流体裸片具有驱动电路系统和相对少量(如16个)的触点焊盘。微流体裸片可以包括在与驱动电路系统相同衬底中的存储器，同时保持所述少量的触点焊盘。在一个方面，提供了一种流体喷射设备，包括：裸片，所述裸片包括：多个空腔；多个喷嘴；多个加热器，所述多个加热器与所述多个空腔相关联；多个驱动电路，每个驱动电路耦合至所述多个加热器中的至少两个；以及多个一次性可编程存储器位，每个存储器位与每个驱动电路相关联。所述流体喷射设备进一步包括多个触点焊盘，所述多个触点焊盘包括第一多个选择触点焊盘和第二多个选择触点焊盘。驱动电路的数量与第一多个选择触点焊盘的数量的比值在20:3与10:1的范围内。每个驱动电路包括：第一晶体管，所述第一晶体管耦合至所述第一多个选择触点焊盘；第二晶体管，所述第二晶体管耦合至所述第一多个选择触点焊盘；第三晶体管，所述第三晶体管耦合至所述第一多个选择触点焊盘；第四晶体管，所述第四晶体管耦合在所述第一晶体管与地之间；第五晶体管，所述第五晶体管耦合在所述第二晶体管与地之间；以及第六晶体管，所述第六晶体管耦合在所述第三晶体管与地之间。所述第一晶体管的栅极耦合至所述第一多个选择触点焊盘，所述第一晶体管的第一端子耦合至所述第二多个选择触点焊盘，并且所述第一晶体管的第二端子耦合至所述第二晶体管的第一端子和所述第四晶体管的第一端子。所述第二晶体管的栅极耦合至所述第一多个选择触点焊盘，所述第二晶体管的第二端子耦合至所述第三晶体管的第一端子和所述第五晶体管的第一端子。所述第三晶体管的栅极耦合至所述第一多个选择触点焊盘，所述第三晶体管的第二端子耦合至所述第六晶体管的第一端子。所述多个触点焊盘包括放电触点焊盘，并且所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管的栅极耦合至所述放电触点焊盘。所述流体喷射设备进一步包括激发晶体管，所述激发晶体管的栅极耦合至所述第三晶体管的所述第二端子。所述激发晶体管的第一端子耦合至地，并且所述激发晶体管的第二端子耦合至所述多个加热器中的所述至少两个。所述流体喷射设备进一步包括多个存储器电路，所述多个存储器电路被配置用于读出和写入所述存储器位，每个存储器电路包括读出分支和写入分支，每个读出分支和每个写入分支包括：第一晶体管，所述第一晶体管具有耦合至所述第一多个选择触点焊盘的栅极以及耦合至所述第二多个选择触点焊盘的第一端子；第二晶体管，所述第二晶体管具有耦合至所述第一多个选择触点焊盘的栅极、耦合至所述第一晶体管的第二端子的第一端子；第三晶体管，所述第三晶体管具有耦合至所述第一多个选择触点焊盘的栅极、耦合至所述第二晶体管的第二端子的第一端子；读出控制晶体管，所述读出控制晶体管具有耦合至所述第三晶体管的第二端子的栅极、耦合至地的第一端子以及耦合至所述存储器位的第二端子。所述多个触点焊盘包括放电触点焊盘，并且每个读出分支和每个写入分支包括：第四晶体管，所述第四晶体管具有耦合至所述放电触点焊盘的栅极、耦合至所述第一晶体管的所述第二端子的第一端子以及耦合至地的第二端子；第五晶体管，所述第五晶体管具有耦合至所述放电触点焊盘的栅极、耦合至所述第二晶体管的所述第二端子的第一端子以及耦合至地的第二端子；以及第六晶体管，所述第六晶体管具有耦合至所述放电触点焊盘的栅极、耦合至所述第三晶体管的所述第二端子的第一端子以及耦合至地的第二端子。每个读取分支耦合至所述第二多个选择触点焊盘中的第一个，并且每个写入分支耦合至所述第二多个选择触点焊盘中的第二个。在另一方面，提供了一种流体喷射设备，包括：衬底；多个空腔，所述多个空腔在所述衬底上；多个喷嘴，所述多个喷嘴对应于所述多个空腔；多个流体喷射元件，所述多个流体喷射元件在所述衬底中与所述多个空腔相对应；多个流体喷射电路；多个存储器位；多个触点焊盘，所述触点焊盘被配置用于接收来自外部源的信号，所述多个触点焊盘包括：多个第一选择触点，所述多个第一选择触点被配置用于选择所述多个空腔中的至少一个以及所述多个存储器位中的至少一个；以及多个第二选择触点，所述多个第二选择触点被配置用于在流体喷射模式、读出模式与写入模式之间进行选择。所述多个第一选择触点与所述多个第二选择触点的比值在2:1与3:2的范围内。所述多个空腔的数量与所述多个流体喷射电路的数量相等。所述多个空腔的数量是所述多个流体喷射电路的数量的两倍，从而使得所述空腔中的多对空腔由所述多个流体喷射电路中的一个流体喷射电路来驱动。在另一方面，提供了一种流体喷射设备，包括：多个空腔，每个空腔与至少一个喷嘴相关联；多个流体喷射元件，所述多个流体喷射元件与所述多个空腔相关联；多个驱动电路，所述多个驱动电路耦合至所述多个流体喷射元件；多个一次性可编程存储器位；多个触点焊盘，所述多个触点焊盘被配置用于控制所述多个驱动电路和所述多个一次性可编程存储器位两者；以及解码电路系统，所述解码电路系统耦合至所述多个驱动电路、所述多个一次性可编程存储器位以及所述多个触点焊盘。所述多个流体喷射元件的数量大于所述多个驱动电路的数量，并且所述多个触点焊盘的数量小于所述多个驱动电路的所述数量。所述多个驱动电路的所述数量与所述多个触点焊盘的所述数量的比值在5:2与8:3的范围内。根据本公开的实施例的流体喷射设备，能够将具有相关联的触点焊盘的驱动电路系统结合到具有大量喷嘴的微流体裸片上。附图说明图1是根据本公开的实施例的包括多个喷嘴和多个驱动电路的裸片的示意图；图2是来自图1的裸片的若干空腔的放大视图，即图1中A处的放大视图；图3包括与加热器和图2的空腔相关联的电连接；图4是根据本公开的实施例的结合在图1裸片内的电路系统的框图；图5是根据本公开的实施例的与图1裸片的一对喷嘴和加热器相关联的驱动电路系统；图6是图5的具有与图1裸片上的触点焊盘相关联的示例配置的驱动电路系统；图7是与包括在图1裸片上的编程存储器相关联的电路系统；以及图8和图9是根据本公开的驱动电路系统和微流体裸片的替代性实施例。具体实施方式在以下描述中，阐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体喷射设备，其特征在于，包括：裸片，所述裸片包括：多个空腔；多个喷嘴；多个加热器，所述多个加热器与所述多个空腔相关联；多个驱动电路，每个驱动电路耦合至所述多个加热器中的至少两个；以及多个一次性可编程存储器位，每个存储器位与每个驱动电路相关联。

【技术特征摘要】
2016.08.18 US 15/240,7091.一种流体喷射设备，其特征在于，包括：裸片，所述裸片包括：多个空腔；多个喷嘴；多个加热器，所述多个加热器与所述多个空腔相关联；多个驱动电路，每个驱动电路耦合至所述多个加热器中的至少两个；以及多个一次性可编程存储器位，每个存储器位与每个驱动电路相关联。2.如权利要求1所述的流体喷射设备，其特征在于，进一步包括多个触点焊盘，所述多个触点焊盘包括第一多个选择触点焊盘和第二多个选择触点焊盘。3.如权利要求2所述的流体喷射设备，其特征在于，驱动电路的数量与第一多个选择触点焊盘的数量的比值在20:3与10:1的范围内。4.如权利要求2所述的流体喷射设备，其特征在于，每个驱动电路包括：第一晶体管，所述第一晶体管耦合至所述第一多个选择触点焊盘；第二晶体管，所述第二晶体管耦合至所述第一多个选择触点焊盘；第三晶体管，所述第三晶体管耦合至所述第一多个选择触点焊盘；第四晶体管，所述第四晶体管耦合在所述第一晶体管与地之间；第五晶体管，所述第五晶体管耦合在所述第二晶体管与地之间；以及第六晶体管，所述第六晶体管耦合在所述第三晶体管与地之间。5.如权利要求4所述的流体喷射设备，其特征在于，所述第一晶体管的栅极耦合至所述第一多个选择触点焊盘，所述第一晶体管的第一端子耦合至所述第二多个选择触点焊盘，并且所述第一晶体管的第二端子耦合至所述第二晶体管的第一端子和所述第四晶体管的第一端子。6.如权利要求5所述的流体喷射设备，其特征在于，所述第二晶体管的栅极耦合至所述第一多个选择触点焊盘，所述第二晶体管的第二端子耦合至所述第三晶体管的第一端子和所述第五晶体管的第一端子。7.如权利要求6所述的流体喷射设备，其特征在于，所述第三晶体管的栅极耦合至所述第一多个选择触点焊盘，所述第三晶体管的第二端子耦合至所述第六晶体管的第一端子。8.如权利要求7所述的流体喷射设备，其特征在于，所述多个触点焊盘包括放电触点焊盘，并且所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管的栅极耦合至所述放电触点焊盘。9.如权利要求8所述的流体喷射设备，其特征在于，进一步包括激发晶体管，所述激发晶体管的栅极耦合至所述第三晶体管的所述第二端子。10.如权利要求9所述的流体喷射设备，其特征在于，所述激发晶体管的第一端子耦合至地，并且所述激发晶体管的第二端子耦合至所述多个加热器中的所述至少两个。11.如权利要求2所述的流体喷射设备，其特征在于，进一步包括多个存储器电路，所述多个存储器电路被配置用于读出和写入所述存储器位，每个存储器电路包括读出分支和写入分支，每个读出分支和每个写入分支包括：第一晶体管，所述第一晶体管具有耦合至所述第一多个选择触点焊盘的栅极以及耦合至所述第二多个选择触点焊盘的第一端子；第二晶体管，所述第二晶体管具有耦合至所述第一多个选择触点焊盘的栅极、耦合至所述第一晶体管的第二端子的第一端子；第三晶体管，所述第三晶体管具有耦合至所述第一多个选择触点焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·K·尼奥，M·帕泽蒂，F·康西格利尔里，L·莫利纳里，A·N·科莱基亚，S·多德，
申请(专利权)人：意法半导体亚太私人有限公司，意法半导体股份有限公司，意法半导体公司，
类型：新型
国别省市：新加坡,SG