流体筒及用于消除喷射头芯片上的机械应力的方法技术

本公开提供一种流体筒及用于消除喷射头芯片上的机械应力的方法，可喷射更多种流体。流体筒具有塑性流体本体，底部壁中具有流体供应开口。金属嵌件以粘合方式贴合到底部壁。金属嵌件中具有与底部壁中的流体供应开口对应的流体供应狭槽、与流体供应狭槽相邻用于将喷射头芯片以粘合方式贴合到金属嵌件的管芯结合表面、以及与管芯结合表面相邻的多个通气孔。喷射头芯片以粘合方式贴合到金属嵌件的管芯结合表面。芯结合表面。芯结合表面。

【技术实现步骤摘要】
流体筒及用于消除喷射头芯片上的机械应力的方法


[0001]本公开涉及用于流体喷射装置的流体供应筒，且具体来说涉及为用于喷射各种流体的筒本体提供改善的尺寸稳定性的流体供应筒及用于消除喷射头芯片上的机械应力的方法。

技术介绍

[0002]传统的流体筒本体通常由一种或多种塑性材料构成，半导体喷射头芯片通过管芯结合粘合剂直接贴合到所述一种或多种塑性材料。然而，在用于墨水以及其他商业及工业应用的流体喷射筒中使用基于溶剂的流体可能使得塑性材料胀大。筒本体的塑性材料的胀大会增加喷射头芯片的硅上的机械应力，从而造成芯片破裂。另外，塑性筒本体与喷射头芯片之间的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，CTE)的不匹配使得筒本体在管芯结合粘合剂热固化期间胀大。在管芯结合固化步骤期间，筒本体的树脂材料可能胀大约3％至5％。树脂的胀大可能造成整个喷射头芯片在4周的时间段内在Y方向上弯曲介于
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5μm至>40μm的范围。由深反应离子刻蚀(deep reactive ion etching，DRIE)或从硅晶片切割喷射头芯片而产生的喷射头芯片中的任何缺陷或瑕疵都可能提供附加的应力集中区域，当喷射头芯片安装在塑性筒本体上时附加的应力集中区域可能导致喷射头芯片破裂。
[0003]因此，需要一种尺寸稳定的表面,用于供喷射头芯片贴合，所述表面具有与喷射头芯片的热膨胀系数或机械膨胀系数相似的热膨胀系数或机械膨胀系数。还需要一种喷射头芯片结合表面，所述喷射头芯片结合表面对于使用引起塑性材料胀大的流体而言是化学稳定的。

技术实现思路

[0004]鉴于前述内容，本公开提供一种流体筒，所述流体筒具有塑性流体本体及底部壁，所述底部壁中具有流体供应开口。金属嵌件以粘合方式贴合到所述底部壁。所述金属嵌件中具有与所述底部壁中的所述流体供应开口对应的流体供应狭槽、与所述流体供应狭槽相邻用于将喷射头芯片以粘合方式贴合到所述金属嵌件的管芯结合表面、以及与所述管芯结合表面相邻的多个通气孔(air vent)。喷射头芯片以粘合方式贴合到所述金属嵌件的所述管芯结合表面。
[0005]在另一实施例中，提供一种用于消除喷射头芯片上的机械应力的方法。所述方法包括：提供流体筒，所述流体筒具有塑性流体本体及底部壁，所述底部壁中具有流体供应开口。将金属嵌件以粘合方式贴合到所述底部壁，其中所述金属嵌件中具有与所述底部壁中的所述流体供应开口对应的流体供应狭槽、与所述流体供应狭槽相邻用于将喷射头芯片以粘合方式贴合到所述金属嵌件的管芯结合表面、以及与所述管芯结合表面相邻的多个通气孔。将喷射头芯片以粘合方式贴合到所述金属嵌件的所述管芯结合表面。将柔性电路电连接到所述喷射头芯片。
[0006]在一些实施例中，所述金属嵌件是机械加工金属嵌件、模制金属嵌件或冲压金属
嵌件。
[0007]在一些实施例中，所述金属嵌件由铝或不锈钢制成。在其他实施例中，所述金属嵌件由阳极氧化铝制成。
[0008]在一些实施例中，所述金属嵌件在所述管芯结合表面中具有冲压形成的芯片槽，所述芯片槽用于将所述喷射头芯片以粘合方式贴合在所述管芯结合表面中。在其他实施例中，所述芯片槽包括包围所述流体供应狭槽的轨道(racetrack)。
[0009]在一些实施例中，所述金属嵌件包括平台区域(deck area)，所述平台区域位于所述芯片槽与所述通气孔之间且用于管芯结合粘合剂，有效地将柔性电路的背侧与所述金属嵌件及腐蚀性流体电隔离及化学隔离。
[0010]在一些实施例中，所述金属嵌件具有介于约1.5毫米至约4毫米的范围内的厚度。
[0011]在一些实施例中，所述流体筒包括从所述底部壁垂直地延伸的至少两个导引销。在其他实施例中，所述金属嵌件中具有与所述至少两个导引销对应的孔径(aperture)，所述孔径用于将所述金属嵌件定位在所述塑性流体本体的所述底部壁上。
[0012]在一些实施例中，柔性电路电连接到所述喷射头芯片。
[0013]本公开的实施例的一个意想不到的优点是，当在喷射头芯片与塑性流体本体(也称为筒本体)的底部壁之间使用金属嵌件时，在对管芯结合粘合剂进行固化之后喷射头芯片的平整度。如果没有金属嵌件，喷射头芯片可能在管芯结合粘合剂固化期间弯曲，导致从喷射头喷射的小滴流体的不准确放置。所公开的实施例的另一优点是，流体筒及喷射头可使用更多种流体，而不会由于塑性筒本体的树脂的胀大而导致喷射头芯片破裂。
附图说明
[0014]图1是根据本公开的流体筒的分解透视仰视图。
[0015]图2是流体筒的一部分的平面仰视图，示出图1所示流体筒的底部壁的细节。
[0016]图3是图1的流体筒及用于其的金属嵌件的局部透视图。
[0017]图4是根据本公开的实施例的用于图1所示流体筒的金属嵌件的顶部侧的平面图。
[0018]图5是用于图1所示流体筒的喷射头芯片的并非按比例的平面图。
具体实施方式
[0019]参照附图，图1是根据本公开实施例的流体筒10的分解仰视图。流体筒10包括由聚合热塑性树脂(例如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯及类似树脂)制成的塑性筒本体(也称为塑性流体本体)12。如图2至图3所示，筒本体12的底部壁14中包含流体供应开口16，所述流体供应开口16用于从筒本体12向喷射头芯片18提供流体，喷射头芯片18电附接到柔性电路20。在筒本体12中在过滤塔结构上设置有流体过滤器22，以对流向喷射头芯片18的流体进行过滤。
[0020]根据本公开的实施例，金属嵌件24通过第一粘合剂26贴合到筒本体12的底部壁14。使用第二粘合剂28将柔性电路20结合到金属嵌件24，同时也将金属嵌件与柔性电路20上的引线梁(lead beam)绝缘。金属嵌件24具有介于约1.5mm至约4mm厚度的范围内的总厚度，且通常具有介于约1.75mm至约2.5mm的范围内的厚度。金属嵌件24的长度L可介于约18mm至约25mm的范围内，且金属嵌件24的宽度W可介于约12mm至约14mm的范围内。具体来
说，合适的金属嵌件24是由选自铝及不锈钢的金属形成的机械加工金属嵌件、模制金属嵌件或冲压金属嵌件。铝可为阳极氧化铝，或者金属嵌件可包括惰性涂层，以防止从由喷射头芯片18喷射的流体絮凝(flocculation)出固体。
[0021]筒本体12的底部壁14还包括至少两个导引销30A及30B，所述至少两个导引销30A及30B用于将金属嵌件24导引到筒本体12的底部壁14上的适当位置。如图4所示，金属嵌件24中包括与筒本体12的底部壁14上的导引销位置对应的孔径32A及32B，以使金属嵌件24能够容易地放置在筒本体12的底部壁14上，如图1及图3所示。
[0022]筒本体12的底部壁14的另一特征是平坦化垫片34A至34C，所述平坦化垫片34A至34C为将金属嵌件24贴合至筒本体12的底部壁14提供实质上平坦的表面。平坦化垫片34A至34C可为模制到筒本体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体筒，包括：塑性流体本体，具有底部壁，所述底部壁中具有流体供应开口；金属嵌件，以粘合方式贴合到所述底部壁，所述金属嵌件中具有与所述底部壁中的所述流体供应开口对应的流体供应狭槽、与所述流体供应狭槽相邻用于将喷射头芯片以粘合方式贴合到所述金属嵌件的管芯结合表面、以及与所述管芯结合表面相邻的多个通气孔；以及喷射头芯片，以粘合方式贴合到所述金属嵌件的所述管芯结合表面。2.根据权利要求1所述的流体筒，其中所述金属嵌件是冲压金属嵌件、机械加工金属嵌件或模制金属嵌件。3.根据权利要求1所述的流体筒，其中所述金属嵌件包含铝或不锈钢。4.根据权利要求3所述的流体筒，其中所述金属嵌件包含阳极氧化铝。5.根据权利要求1所述的流体筒，其中所述金属嵌件还包括冲压形成的芯片槽，所述芯片槽位于所述管芯结合表面中，用于将所述喷射头芯片以粘合方式贴合在所述管芯结合表面中。6.根据权利要求5所述的流体筒，其中所述芯片槽还包括包围所述流体供应狭槽的轨道。7.根据权利要求5所述的流体筒，其中所述金属嵌件还包括平台区域，所述平台区域位于所述芯片槽与所述通气孔之间且用于管芯结合粘合剂，有效地将柔性电路的背侧与所述金属嵌件及腐蚀性流体电隔离及化学隔离。8.根据权利要求1所述的流体筒，其中所述金属嵌件具有介于约1.5毫米至约4毫米的范围内的厚度。9.根据权利要求1所述的流体筒，还包括从所述底部壁垂直地延伸的至少两个导引销。10.根据权利要求9所述的流体筒，其中所述金属嵌件中还包括与所述至少两个导引销对应的孔径，所述孔径用于将所述金属嵌件定位在所述塑性流体本体的所述底部壁上。11.根据权利要求1所述的流体筒，还包括电连接到所述喷射头芯片的柔性电路。12.一种用于消除喷射头芯片上的机械应力的方法，包括：提供流体筒，所述流体筒包括塑性流体本体，所述塑性流体本体具有底部壁，所述底部壁中具有流体供应开口；将金属嵌件以粘合方式贴合到所述底部壁，其中所述金属嵌件中具有与所述底部壁中的所述流体供应开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲谷昌己，理查，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：