本发明专利技术提出热喷墨打印头，以及包括该热喷墨打印头的打印组装件和打印设备。本发明专利技术热喷墨打印头包括：基板；喷嘴层，其包括穿过所述喷嘴层而形成的多个喷嘴；多个喷墨室，其与多个喷嘴相对应；多个加热器电阻器，其形成在基板上并与多个喷墨室相对应，加热器电阻器各自位于喷墨室中的不同喷墨室中，使得通过位于相应喷墨室中的加热器电阻器之一的加热，引起通过各个喷嘴的墨滴喷射；多个分开的气穴岛状物，其形成在多个加热器电阻器上并且与多个加热器电阻器相对应，气穴岛状物各自覆盖加热器电阻器中的不同加热器电阻器；以及介电层，其插入在加热器电阻器和气穴岛状物之间。使用本发明专利技术可有助于增强和显著改善打印头可靠性，进而增加制造工艺产量。增加制造工艺产量。增加制造工艺产量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热喷墨打印头以及包括该打印头的打印组装件和打印设备
[0001]本专利技术涉及热喷墨打印
，并且具体地涉及热喷墨打印头。
技术介绍
[0002]热喷墨打印技术已经相对较好地发展。已经存在各种热喷墨打印头。例如，US6123419A公开了一种热喷墨打印头，其采用较高电阻值的分段式加热器电阻器，以便克服寄生电阻中的低效电力耗散。US6582062B1公开了一种大阵列喷墨打印头，其采用多路复用装置来减少寄生电阻和接入引线的数量。
[0003]在热喷墨打印头中，通过喷嘴喷射墨滴是通过快速加热驻留在喷墨室内的一定体积的墨来实现的，并且墨的加热是通过施加到位于喷墨室内的加热器电阻器的短电流脉冲来实现的。墨的加热使得墨蒸汽泡形成并迅速膨胀，从而迫使液体墨通过喷嘴。一旦脉冲结束并且墨滴被喷射，喷墨室就通过墨通道重新填充墨。加热器电阻器由电阻膜制成，并且热喷墨打印头包括多个这样的加热器电阻器作为电阻器阵列。加热器电阻器通过导电迹线和/或垫电连接到相关联的逻辑电路和电源电路，使得可以适当地控制各个加热器电阻器。在实现逻辑电路和电源电路时，使用金属线。
[0004]在现有技术的热喷墨打印头装置中，通常所有的加热器电阻器都被连续的保护层覆盖，这防止了下层电阻膜在打印头操作期间由于墨蒸汽泡的突发破裂而被损坏。为此目的，一些难熔金属(如钽)用于保护层，其显示出巨大的机械强度和良好的导热性两者。这样的钽膜通常连续地沉积在整个电阻器区域中，跨越整个电阻器阵列。由于钽的导电性，装置的大面积结果被连续的钽导电膜覆盖。一方面，由于装置上的金属线中的电压水平确实随时间变化，因此该钽导电膜可能与其下方的相邻金属线电容耦合，并且因此可能导致逻辑电路的一些问题。另一方面，插入在钽层和下层金属线之间的介电层中的可能的小孔或不连续性可能引起寄生电短路路径，其效应可能导致电气缺点和通过墨的电化学效应。US 6 441 838 B1公开了这样的喷墨打印头，其包括钽钝化层，以通过吸收破裂的驱动气泡的气穴(cavitation)压力来为喷墨电阻器提供机械钝化，其中钽钝化层布置在加热器电阻器上方，延伸超过墨室并在相关联的墨通道上方。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供可以减轻或解决现有技术中的上述问题的中的至少一些问题的解决方案。所提到的问题通过独立权利要求的主题来解决。在从属权利要求中限定了其他的优选实施例。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种热喷墨打印头，包括：
[0007]基板；
[0008]喷嘴层，其包括穿过该喷嘴层而形成的多个喷嘴；
[0009]多个喷墨室，其与所述多个喷嘴相对应；
[0010]多个加热器电阻器，其形成在所述基板上并且与所述多个喷墨室相对应，所述加
热器电阻器各自位于所述喷墨室中的不同喷墨室中，使得通过位于相应喷墨室中的加热器电阻器之一的加热，引起通过各个喷嘴的墨滴喷射；
[0011]多个分开的气穴岛状物，其形成在所述多个加热器电阻器上并且与所述多个加热器电阻器相对应，所述气穴岛状物各自覆盖所述加热器电阻器中的不同加热器电阻器；以及
[0012]介电层，其插入在所述加热器电阻器与所述气穴岛状物之间，其中，所述介电层是由氮化硅和碳化硅制成且具有在约0.4μm至约0.65μm的范围内的厚度的复合膜。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了包括上述热喷墨打印头的打印组装件。
[0014]根据本专利技术的又一方面，提供了包括上述热喷墨打印头的打印设备，例如打印机。
[0015]利用本专利技术的解决方案，可以减少各个气穴岛状物与其相邻电路的重叠，因此与现有技术相比，在气穴层与其相邻电路之间生成寄生电容耦合的可能性明显降低。此外，由于单个气穴岛状物的相对较小的表面积，气穴岛状物不太可能与其下方的薄介电膜中的可能缺陷重叠，即介电膜中的缺陷恰好位于某个气穴岛状物下方并因此引起一些电气短路的可能性降低。因此，由于介电层的特定成分和厚度(其比现有技术中的介电层薄得多)，提供“电”绝缘的气穴岛状物显然是有利的。因此，本专利技术提供了一种优化的热传递，其在不同层之间具有有着不希望的导电桥的小孔的风险降低。因此，使用本专利技术可以有助于显著提高打印头可靠性，进而增加制造工艺的产量。
附图说明
[0016]参考以下附图通过示例的方式描述本专利技术的非限制性和非穷举性实施例，其中：
[0017]图1是示出根据本专利技术的实施例的热喷墨打印头的示例性布局的示意图；
[0018]图2是示出切割之前的示例性晶圆的示意图；
[0019]图3示意性地示出了包含本专利技术的热喷墨打印头的示例性打印组装件的立体图；
[0020]图4以立体图示意性地示出了示例性微流体回路的一部分；
[0021]图5以截面图示意性地示出了图4中的微流体回路的一部分；
[0022]图6是更详细地示意性地示出了图5的一部分的截面图；
[0023]图7示意性地示出了图1中的热喷墨打印头的一部分；
[0024]图8示意性地示出了现有技术的热喷墨打印头的一部分；
[0025]图9a、图9b和图9c分别示出了部分在图8中示出的热喷墨打印头的可能情形、与该情形相对应的等效电路以及等效电路的修改版本；以及
[0026]图10a、图10b和图10c分别示出了部分在图8中示出的热喷墨打印头的另一可能的情形、与该情形相对应的一个可能的等效电路以及与该情形相对应的另一可能的等效电路。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的上述和其他特征和优点更加明显，下面结合附图进一步描述本专利技术。应当理解，本文给出的具体实施例是为了向本领域技术人员解释的目的，并且仅是说明性的而非限制性的。
[0028]图1示意性地示出了根据本专利技术的实施例的热喷墨打印头的示例性布局。图1中的
热喷墨打印头包括基板1，在基板1的表面上设置有排列成一个或多于一个列3的多个加热器电阻器2。热喷墨打印头可以是芯片的形式。如图2所示，可以在单个硅晶圆5中制造各自由基板1承载的多个这样的芯片，随后使用适当的半导体技术(包括薄膜沉积、光刻、湿法和干法蚀刻技术、离子注入、氧化等)将晶圆5切割成单独的芯片。加热器电阻器2的列可以紧密接近在打印头芯片的内部部分中形成的通槽4而定位，以允许墨再填充。各个加热器电阻器2可以由电阻膜制成，并且可以与相应的(一个或多于一个)导电迹线接触。在打印头的周围区域中，可以存在一组接触垫6，其中接触垫6通常使用TAB(带式自动接合)工艺接合到柔性印刷电路。各个加热器电阻器可以经由相应的(一个或多于一个)导电迹线和相应的(一个或多于一个)接触垫6电连接到柔性印刷电路。在基板1的有源部分10中，(特别是当与加热器电阻器相关联的电子布局随着加热器电阻器的数量增加而变得相对复杂时)可以存在用于寻址电阻器的MOS晶体管11阵列、一个或多于一个逻辑电路12、一个或多于一个可编程存储器13以及其他可能的组件。除了形成加热器电阻器的电阻膜之外，本申请的热喷墨打印头本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热喷墨打印头，包括：基板(1)；喷嘴层(18)，其包括穿过该喷嘴层(18)而形成的多个喷嘴(19)；多个喷墨室(16)，其与所述多个喷嘴(19)相对应；多个加热器电阻器(2)，其形成在所述基板(1)上并且与所述多个喷墨室(16)相对应，所述加热器电阻器(2)各自位于所述喷墨室(16)中的不同喷墨室中，使得通过位于相应喷墨室(16)中的加热器电阻器(2)之一的加热，引起通过各个喷嘴(19)的墨滴喷射；多个分开的气穴岛状物(33)，其形成在所述多个加热器电阻器(2)上并且与所述多个加热器电阻器(2)相对应，所述气穴岛状物(33)各自覆盖所述加热器电阻器(2)中的不同加热器电阻器；以及介电层(23)，其插入在所述加热器电阻器(2)与所述气穴岛状物(33)之间，其中，所述介电层(23)是由氮化硅和碳化硅制成且具有在约0.4μm至约0.65μm的范围内的厚度的复合膜。2.根据权利要求1所述的热喷墨打印头，其中，所述加热器电阻器(2)是U形加热器电阻器。3.根据权利要求1所述的热喷墨打印头，其中，所述气穴岛状物(33)各自由难熔金属膜制成。...
【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：锡克拜控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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