一种微型阀包括孔板，所述孔板包括孔口。所述微型阀还包括具有第一端部和第二端部的致动梁。所述致动梁还包括基础层和设置在所述基础层上的压电材料层、底部电极层和顶部电极层。在所述致动梁的电连接部分处，所述压电材料层包括第一通孔、所述顶部电极层的设置在所述第一通孔内的部分、以及所述底部电极的设置在所述第一通孔下方的部分。所述致动梁包括从所述电连接部分延伸的基部部分和从所述基部部分延伸的悬臂部分。所述悬臂部分可响应于在所述底部电极层与所述顶部电极层之间施加差分电信号而移动以进行打开或闭合所述微型阀的操作中的一者。的操作中的一者。的操作中的一者。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在喷射组件中使用的微型阀的电极结构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2018年5月11日提交的美国临时申请号62/670,286的优先权和权益，其公开内容通过引用方式整体并入本文。
[0003]本公开总体上涉及使用微机电系统(MEMS)技术制造的微型阀的领域。更具体地，本公开涉及包括用于工业标记和编码的微型阀的喷射组件。
技术介绍
[0004]传统的印刷技术有几个缺点。例如，连续喷墨打印机具有某些难以消除的缺陷。例如，从油墨供应装置产生液滴的过程可能导致油墨沿不期望的方向(例如，远离目标)滴落，从而导致维护需求。另外，由于蒸发，补充流体会随着时间的推移而流失，从而需要不断补充。还需要其他维护费用，诸如因劣化而修理孔板。
技术实现思路
[0005]一个实施方案针对微型阀。微型阀包括孔板，该孔板包括孔口。该微型阀还包括具有第一端部和第二端部的致动梁。致动梁还包括基础层。压电材料层设置在基础层上，并且延伸第一端部和第二端部之间距离的至少一部分。压电材料层在其电连接部分处限定穿过其中的通孔。底部电极层设置在压电材料层的第一侧上，位于该压电材料层的电连接部分处，底部电极层的一部分设置在通孔下方。顶部电极层设置在压电材料层的第二侧上，位于该压电材料层的电连接部分处，顶部电极层的一部分穿过通孔设置。致动梁包括从电连接部分朝向第一端部延伸的基部部分和从基部部分朝向第二端部延伸的悬臂部分。悬臂部分可响应于在底部电极层与顶部电极层之间施加差分电信号而移动以进行打开或闭合微型阀的操作中的一者。
[0006]另一个实施方案涉及一种微型阀。微型阀包括孔板，该孔板包括孔口。该微型阀还包括具有第一端部和第二端部的致动梁。致动梁还包括基础层。压电材料层设置在基础层上，并且延伸第一端部和第二端部之间距离的至少一部分。压电材料层在其电连接部分处限定穿过其中通往基础层的通孔。底部电极层设置在压电材料层的第一侧上，位于该压电材料层的电连接部分处；顶部电极层设置在压电材料层的第二侧上，位于该压电材料层的电连接部分处。微型阀还包括键合焊盘。键合焊盘的至少一部分穿过基础层上的通孔设置。键合焊盘包括键合焊盘导线，该键合焊盘导线电连接到底部电极层或顶部电极层中的至少一者。致动梁包括从电连接部分朝向第一端部延伸的基部部分和从基部部分朝向第二端部延伸的悬臂部分。悬臂部分可响应于在底部电极层与顶部电极层之间施加差分电信号而移动以进行打开或闭合微型阀的操作中的一者。
[0007]又一实施方案涉及一种喷射组件。该喷射组件包括阀体，该阀体具有孔板，该孔板包括延伸穿过其中的多个孔口。该喷射组件还包括多个微型阀。所述多个微型阀中的每个
微型阀包括具有第一端部和第二端部的致动梁。致动梁还包括基础层。压电材料层设置在基础层上，并且延伸第一端部和第二端部之间距离的至少一部分。压电材料层在其电连接部分处限定穿过其中的通孔。底部电极层设置在压电材料层的第一侧上，位于该压电材料层的电连接部分处，底部电极层的一部分设置在通孔下方。顶部电极层设置在压电材料层的第二侧上，位于该压电材料层的电连接部分处，顶部电极层的一部分穿过通孔设置。致动梁包括从电连接部分朝向第一端部延伸的基部部分和从基部部分朝向第二端部延伸的悬臂部分。悬臂部分可响应于在底部电极层与顶部电极层之间施加差分电信号而移动以进行打开或闭合微型阀的操作中的一者。喷射组件还包括流体歧管，该流体歧管联接到所述多个微型阀中的每个微型阀以限定用于所述多个微型阀中的每个微型阀的流体贮存器。
附图说明
[0008]从以下结合附图的详细描述中，本公开将变得更全面地被理解，其中：
[0009]图1是根据示例性实施方案的设置在保持器中的喷射组件的透视图。
[0010]图2是图1所示喷射组件的分解图。
[0011]图3是图1所示喷射组件的示意性横剖视图。
[0012]图4A是图1所示喷射组件的平面图；图4B是根据示例性实施方案的可在图1的喷射组件中使用的粘合结构的示意图。
[0013]图5A是根据示例性实施方案的包括微型阀的喷射组件的横剖视图。
[0014]图5B是根据另一个示例性实施方案的包括微型阀的喷射组件的横剖视图。
[0015]图6是提供图5A所示喷射组件的更详细视图的横剖视图。
[0016]图7A是根据示例实施方案的微型阀的致动梁的横剖视图；图7B是根据另一示例性实施方案的图7A的致动梁的前剖视图。
[0017]图8A是微型阀的致动梁的第一电连接部分的横剖视图，并且图8B是根据示例实施方案的微型阀的致动梁的第二电连接部分的横剖视图。
[0018]图9是根据示例性实施方案的微型阀的致动梁的端部的横剖视图。
[0019]图10是根据示例性实施方案的微型阀的致动梁的平面图。
具体实施方式
[0020]在转向详细示出示例性实施方案的附图之前，应当理解，本申请不限于在说明书中阐述的或在附图中示出的细节或方法。还应当理解，该术语仅用于描述的目的，并且不应被视为限制性的。
[0021]总体参考附图，这里描述的是包括多个微型阀的喷射组件。本文所述的微型阀采用包括压电材料层的致动梁。致动梁在其电连接部分处电连接到电路板。在电连接部分处，引线键合焊盘(或键合焊盘)设置在致动梁上。引线键合焊盘导电连接到至少一个电极，所述至少一个电极设置为靠近压电材料层，以便为要提供给压电材料层的电信号(例如，电荷、电压、电流等)提供路径。致动梁还可包括从电连接部分延伸的基部部分和从基部部分延伸的悬臂部分。悬臂部分可以延伸到容积中，使得悬臂部分具有响应于经由电连接部分接收电信号而移动的空间。响应于经由路径提供的电信号，悬臂部分可以从闭合位置移动到打开位置，在闭合位置，设置在其上的密封构件接触阀座以闭合流体增压室，在打开位
置，流体可以从流体增压室流出以将油墨分配到目标上。
[0022]如本文所述，致动梁的各个方面已经被设计成最大化微型阀的性能和耐用性。例如，在各种实施方案中，致动梁包括设置在压电材料层的第一(例如，底部或下部)侧上的底部电极层(这里也称为“第一电极层”)和设置在压电材料层的第二(例如，顶部或上部)侧上的顶部电极层(这里也称为“第二电极层”)。在电连接部分处，压电材料层中可存在第一通孔。底部电极层的一部分可以设置在压电材料层的第一侧上的第一通孔下方，并且顶部电极层的一部分可以穿过第一通孔设置，并且例如位于底部电极层的该部分上方。有利的是，这种通孔增加了由电极层形成的电极之间的信号传输的速率，并且增加了致动梁对电信号的响应速度。另外，在一些实施方案中，第二通孔可以被限定为穿过压电材料层到达基础层，压电层在电连接部分处设置在基础层上。键合焊盘的至少一部分可以穿过基础层上的第二通孔设置，并且被构造成接纳引线键合。如本文所述，当与任何电极接触时，这种结构消除了固化压电层的需要(例如，在其沉积期间)。这确保维持电极的期望拉伸状态，使得悬臂部分在没有电信号的情况下具有期望的默认位置。此外，键合焊盘本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微型阀，包括：孔板，所述孔板包括孔口；致动梁，所述致动梁包括第一端部和第二端部，其中所述致动梁还包括：基础层；压电材料层，所述压电材料层设置在所述基础层上，并且延伸所述第一端部和所述第二端部之间距离的至少一部分，所述压电材料层在其电连接部分处限定穿过其中的通孔；底部电极层，所述底部电极层设置在所述压电材料层的第一侧上，位于所述压电材料层的所述电连接部分处，所述底部电极层的一部分设置在所述通孔下方；以及顶部电极层，所述顶部电极层设置在所述压电材料层的第二侧上，位于所述压电材料层的所述电连接部分处，所述顶部电极层的一部分穿过所述通孔设置，其中所述致动梁包括从所述电连接部分朝向所述第一端部延伸的基部部分和从所述基部部分朝向所述第二端部延伸的悬臂部分，其中所述悬臂部分可响应于在所述底部电极层与所述顶部电极层之间施加差分电信号而移动以进行打开或闭合所述微型阀的操作中的一者。2.如权利要求1所述的微型阀，还包括设置在所述孔板上的阀座，所述阀座限定与孔口和流体增压室流体连通的开口。3.如权利要求1所述的微型阀，其中所述通孔是第一通孔，并且其中在所述致动梁的所述电连接部分处，所述压电材料层包括穿过其中限定的通往所述基础层的第二通孔，其中所述微型阀还包括键合焊盘，所述键合焊盘的至少一部分穿过所述第二通孔设置在所述基础层上。4.如权利要求3所述的微型阀，其中所述键合焊盘包括键合焊盘导线，所述键合焊盘导线在所述第一通孔处电连接到所述底部电极层的所述部分或所述顶部电极层的所述部分中的至少一者。5.如权利要求4所述的微型阀，其中在所述电连接部分的第一位置处，所述底部电极层的设置在下方的所述部分是不活动的，并且所述顶部电极层的所述部分是活动的，以便形成顶部电极，所述顶部电极从所述电连接部分朝向所述悬臂部分延伸，并且其中所述键合焊盘导线的一部分设置在所述顶部电极层的在所述第一通孔处的所述部分上以便与其电连接。6.如权利要求4所述的微型阀，其中在所述电连接部分的第二位置处，所述顶部电极层的所述部分是不活动的，并且所述底部电极层的所述部分是活动的，以便形成底部电极，所述底部电极从所述电连接部分朝向所述悬臂部分延伸，并且其中所述键合焊盘导线的一部分设置在所述顶部电极层的在所述第一通孔处的所述不活动部分上，以便通过所述顶部电极层的所述不活动部分电连接到所述活动底部电极。7.如权利要求3所述的微型阀，其中所述基础层包括调谐层和阻挡层，所述阻挡层的至少一部分插入在所述调谐层和所述压电材料层之间，其中所述第二通孔延伸穿过所述阻挡层，使得所述键合焊盘接触所述调谐层。8.如权利要求1所述的微型阀，其中所述致动梁还包括设置在所述压电材料层上的钝化结构，其中所述钝化结构完全覆盖所述顶部电极和所述压电材料层。9.如权利要求1所述的微型阀，其中所述底部电极层从所述电连接部分连续延伸跨越
所述致动梁的所述基部部分，其中所述底部电极层包括设置在所述悬臂部分上的延伸部分。10.如权利要求9所述的微型阀，其中所述压电材料层重叠并延伸超过所述底部电极层的横向端部，使得所述压电材料封装所述底部电极层的至少一部分。11.如权利要求2所述的微型阀，其中所述悬臂部分的重叠部分与所述孔口重叠，其中所述微型阀还包括从所述重叠部分朝向所述孔口延伸的密封构件，其中在没有所述电信号的情况下，所述密封构件接触所述阀座以闭合所述微型阀。12.如权利要求1所述的微型阀，其中所述悬臂部分包括从所述基部部分延伸的第一部分和从所述第一部分延伸的第二部分，其中所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉，
申请(专利权)人：马修斯国际公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。