具有通道的模制结构制造技术

一种示例性流体装置可包括流体管芯、单一的模制结构以及流体扇出结构。该单一的模制结构可包括热电迹线和流体通道，并且可被耦接到该流体管芯。该流体通道的第一尺寸介于10微米至200微米之间或者更小。该流体扇出结构也可耦接到该模制结构。该流体管芯、模制结构以及流体扇出结构可被布置成使得所述流体通道中的第一流体通道在第一末端处与该流体管芯的孔口流体连通，并且在第二末端处流体连通至该流体扇出结构的流体扇出流体通道通孔。流体扇出结构的流体扇出流体通道通孔。流体扇出结构的流体扇出流体通道通孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有通道的模制结构

技术介绍

[0001]有时，诸如半导体装置的装置可被附接到模制结构。该模制结构可具有通孔或通道，流体和气体（除其他之外）可行进通过该通孔或通道。存在用于产生具有通孔或通道的模制结构的多种过程。例如，诸如干膜上的微影术的增层过程可用于产生具有通孔或通道的模制结构。基板接合和/或焊接也可用于产生具有通孔或通道的模制结构。
附图说明
[0002]下面将通过参考以下附图来描述各种示例。
[0003]图1A和图1B为包括具有通道的模制结构的示例性装置的图示；图2为具有带通道的模制结构的示例性装置的图示；图3A和图3B示出了示例性装置，其包括具有通道的模制结构以及具有再循环通道的流体管芯；图4A
‑
4E从多个视角示出了示例性模制结构；图5为图示了形成具有通道的模制结构的示例性方法的流程图；图6A
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6D示出了示例性模制结构的剖面图，其图示了在其制造中的各点；图7为图示了形成模制结构的示例性方法的流程图；以及图8A
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8G示出了示例性模制结构在其制造中的各点处的剖面图。
[0004]在下面的具体实施方式中参考了附图，这些附图形成该具体实施方式的一部分，其中，相似的附图标记自始至终可标示相对应和/或类似的相似部分。将理解的是，例如为了图示的简单和/或清楚，附图不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0005]在诸如打印流体喷射装置的流体装置的背景下，这些装置的一部分可被附接到支撑部件。这些支撑部件可提供流体通道，以使得打印流体能够流动到流体喷射装置的流体喷射管芯。在一些示例中，这些支撑部件可由模制化合物与结构（本文中称为模制装置或模制结构）构成。
[0006]除了从支撑部件接收流体之外，流体喷射管芯可从打印流体喷射装置的其他部件接收电信号。例如，用于控制打印流体的喷射的例如呈电流脉冲形式的电信号可经由导线或迹线传输到流体喷射管芯，这些导线或迹线使得能够实现流体管芯与打印流体喷射装置的控制器之间的电连接。
[0007]此外，在一些实施方式中，诸如呈热的形式的热能可经由热传导部件和/或流体而被引导远离流体喷射管芯。例如，流体喷射管芯可使用将热施加于小体积的打印流体，以产生气泡并排出打印流体的受控微滴。例如借助通过电阻元件的电流脉冲的热的施加在一些情况下可使热能在流体喷射管芯中逐步增强。因此，热传导部件可用于运送所产生的热能远离流体喷射管芯。
[0008]有时，使得电信号和热能两者能够传播的部件可具有相似的特性，例如为金属或
准金属。因此，为简单起见，本说明书将电气传导和/或热传导部件称为热电（thermo
‑
electric）或热电力（thermo
‑
electrically）传导迹线。
[0009]在一些情况下，除了嵌入的热电迹线之外，模制部件可包括通道、槽和/或通孔。通道是指模制部件内的空隙，流体、气体、电磁辐射（EMR）（例如，可见光）和类似物可传播通过这些空隙。通孔是指如下通道，即：其在模制支撑结构的一个（或多个）表面处具有独立的开口，并且流体可流过该通道。槽是指通过的通道，其在模制支撑结构的一个表面处具有开口，但不一定是两个。例如，槽可通向流体通道，该流体通道可通向另一槽和/或通孔。为简单起见，本公开在一般意义上使用术语“通道”，根据上下文，其也可指通孔或槽。
[0010]为了图示具有流体通道的一个这样的示例性模制装置如何可结合流体管芯使用，论述喷墨打印装置的示例（例如，用于分配打印流体，诸如著色剂或制剂，作为示例），而没有限制。要明确的是，虽然具有通道的模制装置的概念可应用于喷墨打印装置，但应领会的是，它们可与其他场景有关，作为示例，诸如用于生物医学应用的微流体装置，诸如用于感测或传输EMR的光学传播装置，以及气体感测装置。
[0011]因此，对于示例性喷墨打印装置，流体喷射装置（例如，打印头）可用于将打印流体（例如，墨、著色剂、制剂）分配在基板上。该流体喷射装置可包括具有流体喷射喷嘴阵列的流体管芯，打印流体的微滴通过该流体喷射喷嘴阵列朝向基板喷射。该流体管芯可被附接到具有通道的模制装置（例如，嵌体（chiclet）），打印流体可流过该通道，例如朝向和/或远离该流体管芯。如此，该模制装置可结合该流体管芯操作，以使得能够喷射打印流体，作为示例，例如通过将流体输送至该流体管芯，使流体再循环（例如，用于减少颜料积聚），为该流体管芯提供热保护（例如，诸如在流体管芯响应于电流脉冲通过电阻元件以产生热而喷射流体的情况下，将热从该流体管芯带走）。
[0012]查看另一说明性示例，在微流体的空间中，微流体管芯（例如，流体管芯）可被附接到由模制化合物构成并具有通道的支撑部件。在这种情况下，这些通道可用于将流体和固体（例如，血液、血浆等）引向该微流体管芯的期望的部分。
[0013]在这些和其他情况下，可能期望减小装置尺寸。例如，较小的生物医学装置可能是期望的，以便使得多个测试设备能够包含在小的管芯上。较小的装置还可使得能够使用较小的流体体积实现生物医学测试。并且较小的装置还可降低总体成本，诸如通过使得能够由晶片生产更多数量的管芯。当然，可存在若干其他原因以试图减小流体装置的尺寸。
[0014]推动减小流体装置尺寸的一个方面可为减小模制部件内的通道尺寸。例如，虽然可能能够使用半导体制造过程来实现大约20 nm（以及更小）的节点尺寸，但是使用传统的增层制造和/或加工过程在模制化合物内实现通道的对应尺寸可存在复杂性与挑战。事实上，即使在数十或数百微米（
µ
m）的范围，在模制部件中形成通道也可能是具有挑战性的和/或昂贵的。例如，目前可能无法在模制部件内加工大约5微米至500微米的通道。
[0015]并且返回到喷墨喷射装置的示例，可能期望增加流体喷射喷嘴密度。但可能的是，连接到流体管芯的模制部件内的流体通道尺寸可能限制了可能的喷嘴密度。例如，作为示例，可能期望在模制部件内具有大约5微米至500微米的流体通道。
[0016]考虑到前述内容，本说明书提出了一种过程，其能够产生具有大约数十至数百微米的通道的装置与部件。
[0017]在一种实施方式中，例如，可通过使用牺牲材料来实现这些通道尺寸，模制材料被
沉积在该牺牲材料上或上方。然后，该牺牲材料可被移除（例如，蚀刻掉），以在该模制结构内留下期望尺寸的通道。因此，例如，可在模制部件内形成大约数十至数百微米的通道。在某些情况下，可能能够使用牺牲材料来实现小于10微米的通道。
[0018]在某些情况下，用于在模制部件内产生通道的该方法也可允许在该模制部件内产生其他结构。例如，除了热电迹线之外，还可使用牺牲材料的嵌入迹线，并且两者可被包封在模制化合物内。可移除该牺牲材料（例如，蚀刻掉），同时留下热电迹线（例如，在移除牺牲材料时，通过使用光刻胶层来保护热电迹线）。因此，所得的模制装置可适于流体（通过通道）以及热能和/或电信号（通过电迹线；在某些情况下，该热能也可通过通道传播）的传播。<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】1.一种流体装置，包括：流体管芯；单一的模制结构，其包括电迹线和流体通道，所述模制结构耦接到所述流体管芯，其中，所述流体通道的第一尺寸介于10微米至200微米之间或者更小；以及流体扇出结构，其耦接到所述模制结构；所述流体管芯、所述模制结构和所述流体扇出结构布置成使得所述流体通道中的第一流体通道在第一末端处与所述流体管芯的孔口流体连通，并且在第二末端处流体连通至所述流体扇出结构的扇出流体通孔。2.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述模制结构包括低热膨胀系数（CTE）材料。3.根据权利要求2所述的流体装置，其中，所述低CTE材料包括环氧模制化合物（EMC）。4.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述流体管芯包括喷射腔室，所述喷射腔室与所述模制结构的所述流体通道和所述流体管芯的喷射喷嘴流体连通，并且进一步地，其中，所述流体管芯、所述模制结构和所述流体扇出结构被布置成使得流体能够通过所述喷射腔室、所述流体管芯的孔口、所述模制结构的流体通道以及所述流体扇出结构的流体扇出通孔再循环。5.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述模制结构的所述流体通道具有与流体通道高度相对应的第二尺寸、与流体通道宽度相对应的所述第一尺寸，并且进一步地，其中，所述第二尺寸介于100微米与500微米之间。6.根据权利要求5所述的流体装置，其中，通道至通道距离介于10微米与200微米之间。7.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述流体管芯使用薄的粘合剂化合物层来直接地附接到所述模制结构。8. 根据权利要求7所述的流体装置，其中，所述薄的粘合剂化合物层小于或等于50
ꢀµ
m。9.一种形成流体装置的方法，所述方法包括：将模制化合物施加在包括牺牲迹线的结构上，以形成模制封装件；移除所述模制封装件的一部分；以及移除所述牺牲迹线，以在所述模制封装件内形成嵌入式...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健华，M，
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：