CN102089151B - 打印头槽筋 - Google Patents
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Abstract
打印头芯片（30）包括槽筋（41），其具有带有三角形凹部的边缘（62,64）。在一个实施例中，打印头芯片如下形成：从晶片（30）的第一侧面（50）干式蚀刻一系列间隔开的开口（220），所述开口完全穿过晶片（30）并且由筋（41）分离；之后将晶片（30）从相对的第二侧面（44）湿式蚀刻，以从第二侧面（44）凹进筋（41）。
Description
背景技术
打印头芯片支承打印头的流体喷射部件，并且提供从流体贮存器到这种部件的流体通道。增加通过芯片的流体通道密度会降低芯片的强度。加固芯片的当前努力可降低打印质量并且增加芯片的制造成本。具体地说，当前的筋加固努力导致不期望的二次问题，例如形成条纹、在制造期间粘结材料芯吸槽中、以及在打印期间沿着筋捕获气泡。
附图说明
图1是根据示例性实施例的打印机的正视图。
图2是根据示例性实施例的图1中的打印机的打印盒的仰视分解透视图。
图3是根据示例性实施例的沿图2的线3-3截取的盒的截面图。
图4是根据示例性实施例的图2中的打印盒的打印头芯片的俯视平面图。
图5是根据示例性实施例的沿图4中的线5-5截取的打印头芯片的截面图。
图6A是根据示例性实施例的图3中的盒的打印头芯片的放大局部图。
图6B是打印头芯片的另一示例的放大局部图。
图7是根据示例性实施例的形成打印头芯片的方法的流程图。
图8A、8B、9A、9B、10A、10B、11A、11B和11C是描述了根据示例性实施例的依照图7中所示方法形成打印头芯片的截面图。
图12A、12B、13A、13B、13C、14A、14B和14C是描述了根据示例性实施例的形成打印头芯片的另一实施例的截面图。
具体实施方式
图1示出了根据示例性实施例的打印装置10的一个示例。打印装置10配置成将墨或其它流体打印或沉积到打印媒介12上，例如纸张或其它材料。打印装置10包括媒介进给器14以及一个或多个打印盒16。媒介进给器14驱动媒介12或者使得媒介12相对于盒16移动，该盒将墨或流体喷射到媒介上。在所示的示例中，盒16在打印期间被驱动或扫描横向经过媒介12。在其它实施例中，盒16可以是固定的并且可大体上延伸经过媒介12的横向宽度。如将在下文描述的，打印盒16包括打印头芯片，其具有相对高密度的流体通道、通路或槽而同时展现增强的强度并且利于相对高的打印质量。
图2更详细地描述了一个盒16。如图2所示，盒16包括流体贮存器18和头组件20。流体贮存器18包括一个或多个结构，其配置成将流体或墨供应给头组件20。在一个实施例中，流体贮存器18包括本体22和盖件24，从而形成容纳流体（例如，墨）的一个或多个内部流体腔，该流体通过槽或开口排出到头组件20。在一个示例中，所述一个或多个内部流体腔还可包括毛细媒介（未示出），用于将毛细作用力施加到打印流体上，从而降低打印流体泄漏的概率。在一个实施例中，流体贮存器18的每个内部腔还可包括内部立管（未示出）以及跨过内部立管的过滤器。在又一实施例中，流体贮存器18可具有其它配置。例如，虽然流体贮存器18被描述为包括一种或多种流体或墨的自给式供应源，但是在其它实施例中，流体贮存器18可配置成经由一个或多个管道或管路从偏轴流体供应源接收流体或墨。
头组件20包括联接到流体贮存器18的机构，流体或墨通过该机构选择性地喷射到媒介上。为了本发明的目的，术语“联接”应当意味着将两个构件直接或间接彼此结合。这种结合在性质上可以是固定的或者在性质上可以是移动的。这种结合可采用彼此相互整体地形成为单个整体式本体的两个构件或两个构件和任何附加的中间构件或者采用彼此附连到一起的两个构件或两个构件和任何附加的中间构件来实现。这种结合在性质上可以是永久的，或者替代性地在性质上可以是可拆除或可释放的。术语“操作性地联接”应当意味着两个构件直接或间接结合，使得可将运动从一个构件直接或者经由中间构件传输到另一构件。
在所述的实施例中，头组件20包括按需喷点滴（drop-on-demand）墨头组件。在一个实施例中，头组件20包括热阻性头组件。在其它实施例中，头组件20可包括其它装置，其配置成将打印流体选择性地传送或喷射到媒介上。
在所述的具体实施例中，头组件20包括突片头组件（tab head assembly）（THA），其包括柔性电路28、打印头芯片30、喷发电阻器32、封装件34以及孔板36。柔性电路28包括柔性可弯曲材料（例如，一种或多种聚合物）的条带、面板或其它结构，其支承或包含终止于电触头38处的电线、金属丝或迹线，该电线、金属丝或迹线电连接到芯片30上的喷发电路或电阻器32。电触头38大体上垂直于芯片30延伸，并且包括配置成与采用盒16的打印装置中的相应电触头电接触的垫片。如图2所示，柔性电路28围绕流体贮存器18的本体22卷绕。在其它实施例中，柔性电路28可省除并且可具有其它配置，其中以其它方式实现与电阻器32及其相关寻址电路或喷发电路的电连接。
打印头芯片30（也已知为打印头基底或基片）包括在贮存器18的内部流体腔与电阻器32之间联接的一个或多个结构。打印头芯片30将流体传送给电阻器32。在所述的具体实施例中，打印头芯片30进一步支承电阻器32（示意性地示出）。打印头芯片30包括槽40和筋41（如图3所示）。槽40包括流体通道或流体通路，流体经由该流体通道或流体通路传送到电阻器32。槽40具有足以将流体传送给每个电阻器32及其相关喷嘴的长度。在一个实施例中，槽40的宽度小于或等于大约300微米并且额定大约200微米。在喷发电路或电阻器寻址电路直接设置在基片或芯片30上或者作为基片或芯片30一部分的所述实施例中，槽40的中心线至中心线间距为大约0.8 mm。在喷发电路或寻址电路未设置在基片或芯片30上的实施例中，槽40的中心线至中心线间距为大约0.5 mm。在其它实施例中，槽40可具有其它尺寸和其它相关间隔。
筋41（也已知为横梁）包括加固结构，其配置成强化并加固打印头芯片30在连续的槽40之间的部分（杆64）。筋41以大致垂直于主轴线的方式延伸经过每个槽40，每个槽40沿主轴线延伸。在一个实施例中，筋41及筋41的中心点整体地形成为单个整体式本体的一部分，打印头芯片30的大多数这些部分位于槽40的相对两侧上。如将在下文更详细地描述的那样，筋41加固芯片30，进而在基本上不降低打印性能或质量的前提下允许槽40更致密地设置在芯片30上。
电阻器包括电阻性元件或喷发电路，其联接到打印头芯片30并且配置成产生热量以便使得打印流体的部分蒸发，从而将打印流体滴强制排出通过孔板36中的孔。在另外的实施例中，喷发电路可具有其它配置。
封装件34包括封装电互连件的一种或多种材料，所述电互连件将与芯片30相关的导电迹线或电线与柔性电路28的连接到电触头38的导电电线或迹线互连。在其它实施例中，封装件34可具有其它配置或者可省除封装件34。
孔板36包括具有多个孔的板或面板，所述多个孔限定打印流体所喷射通过的喷嘴开口。孔板36安装或紧固成与槽40及其相关喷发电路或电阻器32相对。在一个实施例中，孔板36包括镍基底。如图2所示，孔板36包括多个孔或喷嘴42，由电阻器32加热的墨或流体被喷射通过所述多个孔或喷嘴42，用于打印到打印媒介上。在其它实施例中，可省除孔板36，其中，这种孔或喷嘴以其它方式设置。
虽然盒16被描述为配置成可拆除地安装到打印机10上或打印机10内的盒，但是在其它实施例中，流体贮存器18可包括大体为打印机10的永久部件并且不可去除的一个或多个结构。虽然打印机10被描述为前部加载且前部排出的桌面式打印机，但是在其它实施例中，打印机10可具有其它配置并且可包括其它打印装置，在所述其它打印装置中打印机10将流体的受控图案、图像或布局等等打印或喷射到表面上。其它这种打印装置的示例包括但不局限于传真机、复印机、多功能装置或者打印或喷射流体的其它装置。
图3是详细地描述头组件20的截面图。具体地说，图3示出了在贮存器18的本体22的下部与孔板36之间联接的打印头芯片30。如图3所示，在所示的示例中，打印头芯片30具有通过阻隔层46与孔板36结合的下侧或前侧44。阻隔层46至少部分地形成电阻器32与孔板36的喷嘴42之间的喷发腔47。在一个实施例中，阻隔层46可包括光阻聚合物基底。在一个实施例中，阻隔层46可由与孔板36相同的材料形成。在又一实施例中，阻隔层46可形成孔或喷嘴42，从而可省除孔板36。在一些实施例中，可省除阻隔层46。
如图3所示，电阻器32被支承在槽40相对两侧上的搁板上并且与喷发腔47中的喷嘴42大致相对。电阻器32通过由芯片30支承的导电电线或迹线（未示出）电连接到触头垫片38（如图2所示）。供应给电阻器32的电能将通过槽40的流体供应蒸发以形成气泡，该气泡将周围流体或邻近流体驱动或喷射通过喷嘴42。在一个实施例中，电阻器32还连接到同样位于芯片30上的喷发电路或寻址电路。在另一个实施例中，电阻器32可连接到位于其它位置的喷发电路或寻址电路。
如图3进一步示出的，贮存器18的本体22包括插入件或岬角（headland）48。岬角48包括连接到芯片30的本体22结构或部分，以便将贮存器18的一个或多个腔与芯片30的第二侧面流体地密封。在所述的示例中，岬角48将三个分离的流体容纳腔51中的每个连接到芯片30的三个槽40中的每个。例如在一个实施例中，贮存器18可包括三个分离的立管，其将流体传送给所述三个槽40中的每个。在一个实施例中，所述三个分离的腔中的每个可包括不同类型的流体，例如不同颜色的流体或墨。在其它实施例中，贮存器18的本体22可包括更多或更少数量的这种岬角48，这取决于芯片30中槽40的数量，其中所述槽用于接收来自于贮存器18中的不同腔的不同流体。
在所述的示例中，芯片30的侧面50通过粘结剂52粘性地与本体22结合。在一个实施例中，粘结剂22包括胶水或其它流体粘结剂。在其它实施例中，贮存器18的岬角48可以其它方式密封并结合到芯片30。
图4-5详细地描述了打印头芯片30的槽40和筋60。图4是从侧面50获取的打印头芯片30的平面图。图5是沿着图4中的线5-5截取的通过打印头芯片38的截面图。如图5所示，芯片30的邻近侧面50的部分54沿着每个槽40轴向地钻埋头孔（counter sink）或凹进到每个筋41上方。结果是，每个筋41也从芯片30的最外侧或顶侧50凹进或钻埋头孔。此外，邻近侧面50并且位于每个槽40的轴向端部的部分56也钻埋头孔或凹进。应当注意的是，取决于装置需求，可仅在顶侧50上出现钻埋头孔/凹进，并且工艺可被调节以适应这种变化。如将在下文描述的那样，钻埋头孔或凹进的部分54和56可通过一种或多种材料去除技术或工艺来形成，其中材料被去除以形成部分54、56；或者可通过一种或多种材料添加技术或工艺来形成，其中一种或多种材料的一个或多个层邻近部分54和56添加，使得部分54和56相对于最顶部添加层的表面凹进。例如，如图5中的虚线所示的，钻埋头孔部分54和56由升高部分57围绕，该升高部分57在筋41上方延伸并且突出到槽40的侧面60上方。这种升高部分57可通过添加材料到芯片30或者通过从芯片30去除材料而形成。
由于芯片30包括沿着每个槽40（并且在筋41上方）且在槽40的轴向端部处凹进或钻埋头孔区域或部分54、56，粘结剂材料52（如图3所示）更少可能地芯吸或以其它方式流动到槽40中，该粘结剂材料52在处于流体或粘性状态时被施加以将岬角48结合到打印头芯片30上。具体地说，凹进部分54、56减少沿着表面或侧面50以及沿着槽40的角部58的数量和面积。相反，筋41与槽40的邻近侧面60之间的这种角部58凹进并且不邻近侧面50或与侧面50共面地延伸。凹进或钻埋头孔部分形成“毛细阻断”，其防止流动的粘结剂达到墨进给孔或槽40。结果是，粘结剂材料52更少可能地流动到槽40中。因而，槽40更少可能地被沿着槽40的侧面60延伸并且突出到槽40所提供的流体通道中的粘结剂堵塞或局部阻塞。因此，打印头芯片30提供增强的流体或墨流，用于增强的打印质量。
根据一个实施例，钻埋头孔部分54、56的深度或高度H（如图5所示）在大约10μm（微米）至大约90μm之间，且额定为大约50微米。虽然已经发现这种高度减少了粘结剂材料52的芯吸，但是在其它实施例中，下沉部分54、56可具有其它高度H。在又一实施例中，下沉部分54、56可独立于彼此地被使用。例如，在一个实施例中，可省除下沉部分56。在其它实施例中，可省除下沉部分54同时仍提供一些显著的益处。虽然下沉部分54和56描述为均具有相同的高度H，但是在其它实施例中，下沉部分54和56可具有距侧面50的不同高度H或深度。
如图5所进一步示出的，筋41从芯片30的侧面44凹进。根据一个实施例，筋41从侧面44凹进或隔开至少30微米且额定为大约50微米的距离D。由于筋41从侧面44凹进至少30微米，因此增强了打印质量。具体地说，硅筋41通过由电阻器32（如图3所示）和墨产生的热量来加热。该受热的筋继而将热量局部传递到邻近的墨或流体，从而影响流体或墨的蒸发压力和气泡特性。这继而可减少或以其它方式改变在每次喷发期间所喷射的流体滴的尺寸或滴重量。结果是，打印的图像可在筋上方出现暗打印带（有时称为打印条纹）。然而，由于筋41从侧面44凹进或间隔至少大约30微米的距离D，因此筋41与侧面44、电阻器32和喷嘴42间隔更大。结果是，甚至通过筋41传递给流体或墨的减少量的热量被允许经过打印头扩散，从而减少正好与筋61相对的墨或流体和正好与连续筋之间的区域相对的墨或流体之间的温度差异。通过减少温度变化，也减少墨滴的重量差异，从而产生更为均匀的较高质量打印效果。
为了进一步增强打印质量同时维持打印芯片30的强度（连续槽40之间的杆64的刚度），筋41具有相对小的宽度且具有相对小的间距。根据一个实施例，筋41的宽度W2在大约50微米至大约150微米之间。筋41具有大约200 μm至大约2000 μm之间且额定为大约500微米的中心对中心间距P2。通过提供具有相对小的宽度和相对小的间距的筋41，热量经过芯片30的区域到达流体或墨的传递更为均匀，从而进一步降低在打印图像中形成条纹的概率。与此同时，筋41的宽度足以适当地加固并强化杆64。筋41的间距足够大并且筋41的宽度足够窄，以降低捕获气泡以及流体流动堵塞的概率。在其它实施例中，取决于产品需求和工艺参数，几何尺寸可变化。
根据一个实施例，芯片30的厚度为大约500微米。槽40的宽度W为大约200微米并且间距为大约0.8 mm。类似地，筋41的长度为大约200 μm。筋41的宽度W2在大约50微米与大约150微米之间，且间距为大约350微米。筋41的高度在大约200微米与470微米之间。筋41从表面或侧面50凹进0至300微米（额定为大约50微米），并且从侧面44间隔或凹进30至80微米。在这种实施例中，芯片30由硅制成。在其它实施例中，芯片30可具有其它特征尺寸并且可由其它材料制成。
图6A是更详细地描述了打印头芯片30的一个筋41的放大局部图。如图6A所示，每个筋41延伸经过芯片30的侧面44和50之间的槽40。每个筋41具有从芯片30的侧面44凹进的第一边缘62和从芯片30的侧面50凹进的第二边缘64。每个筋还包括相对的凹陷66、68，其分别从边缘62、64朝向彼此延伸。限定凹陷66和68的基本上所有表面都背对相关筋41的中心点70。换句话说，形成凹陷66的所有表面背对边缘64。类似地，形成凹陷68的所有表面都远离边缘62。在存在表面的情况下，由于凹陷66、68内的很少（如果有的话）表面或几乎没有任何表面区域背对每个凹陷66、68的开口70，因而空气或气泡更少可能地抵靠远离相关开口71的表面而被捕获或留置在这种凹陷66、68内。结果是，可增强流体喷射性能和打印质量。由于筋可设计为具有窄的厚度（<150 μm），因而大气泡将不会被捕获在此。小气泡（如果存在的话）仍留有足够的墨用于电阻器喷发，而不会不足。
在图6A所示的示例性实施例中，凹陷66、68彼此大致相同。在一个实施例中，凹陷66、68同时或并发地形成。在所描述的示例中，每个凹陷66、68均包括大致三角形凹部，具有从开口71延伸到筋41中的侧面72、74。凹陷66的侧面72、74从边缘62以远离边缘62和远离侧面44的方式朝向中心点70延伸。凹陷68的侧面72、74从边缘64以远离边缘64和远离侧面50的方式朝向中心点70延伸。在所描述的示例中，侧面72、74均相对于开口71形成在大约50度与大于60度之间且额定为大约54度的角度A。
在一个实施例中，侧面72、74在会聚末端或点76处会聚。在这样的实施例中，凹陷66、68具有最大的深度，而不会形成背对开口71的表面。结果是，需要时，用于形成凹陷66、68并且也可用于形成或修整打印头30的其它特征（例如，使得筋41从侧面44凹陷或者使得槽40或其开口加宽）的工艺可延长，而不会牺牲打印头30的随后流体喷射性能。例如，延长形成凹陷66和68的工艺导致筋41从芯片30的侧面44凹陷更大程度。结果是，可减少打印条纹（如上所述）以增强打印质量。在一个实施例中，每个凹陷66、68具有大约93μm的深度D和大约93μm的宽度。在一个实施例中，筋41从侧面44凹陷的距离在至少100 μm，且额定为大约175 μm。
如虚线所示出的，在其它实施例中，侧面72、74可在会聚之前终止。在这种可替代的实施例中，每个凹陷66、68可替代地包括顶蓬/地板78而不是点76。在又一个实施例中，凹陷66、68可具有其它配置。
图7-11描述了形成打印头芯片30的一种示例性方法。图7是形成包括筋41（如图6A所示）的打印头芯片30的方法100的流程图。图8-11描述了被执行以形成芯片30的这种步骤。为了便于描述和讨论，描述并说明单个槽和相关筋的形成。然而，可并发地形成附加的槽和相关筋。
图8A和8B描述了根据图7所描述的方法100的步骤110在晶片或基底210（用作芯片30的主本体或结构）上形成埋头孔或槽部200。如图8B所示，采用一个或多个材料去除工艺以沿着侧面50形成槽部200。槽部200大致对应于槽40的宽度W（在图4中示出）。根据一个实施例，槽部200的宽度W为大约200微米。在其它实施例中，槽部200可具有其它尺寸。槽部200的轴向长度延伸槽40的期望长度和在槽40端部处钻埋头孔部分56的轴向长度的总长度（如图4所示）。换句话说，槽部200延伸经过槽40的最后通路或端部所处的部位。槽部200的深度在大约10微米至大约100微米之间。根据一个实施例，槽部200可通过激光烧蚀并接着湿式蚀刻（例如，羟化四甲铵（TMAH）湿式蚀刻）来形成，以去除激光碎片。在其它实施例中，槽部200可以其它方式形成，例如常规平版印刷术以及干式或湿式蚀刻技术。
图9A和9B描述了根据方法100的步骤120（如图7所示）模制槽40和筋41（如图6A所示）。如图8A和8B所示，形成用于随后形成筋41的硬掩膜208。硬掩膜208包括由桥接部分212分离的开口211。每个桥接部分212的长度和宽度对应于要形成的筋41的长度和宽度（如图4和5所示）。应当注意的是，最终的宽度和尺寸可取决于湿式蚀刻的长度和干式蚀刻工艺的性质而变化。在一个实施例中，每个桥接部分212的长度在大约200微米，宽度在从大约50微米至100微米之间。在其它实施例中，桥接部分212可具有其它尺寸。
根据一个实施例，硬掩膜208通过将一种或多种材料沉积到芯片30的侧面50和基底210上而形成，所述侧面50和基底210是可激光烧蚀的并且仍耐受干式蚀刻剂，所述干式蚀刻剂要用于去除基底210的部分以加深围绕硬掩膜108的槽部200。根据一个实施例，硬掩膜208通过沉积大约200 A 的Ti和6000
的AlCu或Al的层而形成。沉积层被激光烧蚀或激光模制到基底212下面或到基底212中以形成开口211，剩下桥接部分212。在其它实施例中，硬掩膜208可由其它材料形成，可具有其它尺寸并且可以其它方式形成。
图10A和10B描述了根据方法100的步骤130（如图7所示）干式蚀刻通过筋41之间的基底210的穿孔（breakthrough）。如图10B所示，通过硬掩膜208的开口211的基底104的附加材料或部分被去除，以形成穿孔220。在完成穿孔220之后，硬掩膜208也被去除。根据一个实施例，干式蚀刻剂（例如，SF6和C4F8）被施加以蚀刻基底210通过开口211并且未被硬掩膜208保护的部分。干式蚀刻工艺被控制以便完全延伸通过基底210。
图11A、11B和11C描述了根据方法100的步骤140（如图7所示）使用湿式蚀刻来凹进筋41。如图11C所示，湿式蚀刻导致筋41的边缘62从打印头芯片30的侧面44凹进。如上所述，在一个实施例中，边缘62从侧面44凹进至少大约30 μm且额定大约50 μm。筋41的边缘64也从打印头芯片30的侧面50凹进。如图11B所示，在蚀刻工艺期间，凹进筋41和穿孔220便于沿着侧面44加宽槽40及其开口。
如上所述，用于凹进筋41的蚀刻工艺被控制，使得延伸到边缘62和64中的凹陷66、68（如图6A所示）不形成面向筋41的中心点70方向的表面。根据一个实施例，湿式蚀刻剂（例如，TMAH）也被施加大约30分钟，以凹进每个筋41。在其它实施例中，可采用其它湿式蚀刻剂和其它蚀刻参数。
总之，方法100允许筋41按照快速且便宜的方式从至少侧面44形成并凹进。筋41从至少侧面44凹进在较少依赖于沿着侧面44的更为昂贵且复杂的工艺和材料去除技术的情况下实现。具体地说，穿孔220控制并引导湿式蚀刻剂流。结果是，湿式蚀刻剂流具有更大的速度并因而更集中。因此，以更快的速率发生筋41的凹进。由于筋41的蚀刻速率和凹进速率增加，因此否则将筋41从至少侧面44凹进到期望程度所需的时间可缩短。由于基底210暴露到蚀刻剂的时间缩短，因而更少的材料从基底210的其它部分蚀刻掉。结果是，更少的材料沿着槽40被蚀刻掉，从而减少了槽40的宽度W（如图4所示）。通过减少槽40的宽度W，槽40之间的间距可增加，用于较大的打印密度。
此外，通过降低蚀刻时间，可形成凹陷66和68（如图6A所示）。如上所述，凹陷66和68不包括背对所述凹陷的相关开口70或者面向中心点70的表面。因此，凹陷66和68更少可能地捕获空气。这关于可以向下方向面向的凹陷66会是尤其有利的。
作为比较，图6B示出了在没有形成穿孔220的步骤130的情况下使用大致相同的方法100形成的筋41’。在没有穿孔220时，实现筋41’从侧面44的期望凹进可包括较长的湿式蚀刻时间。该用于蚀刻的较长时间段导致形成凹陷66’和68’。凹陷66’和68’是大致菱形形状的，具有背对开口71以及面向筋41’的中心点70的表面92、94。具体地，凹陷66’的表面92和94背对边缘62’。凹陷68’的表面92和94背对边缘64’。表面92和94形成在其中可捕获空气或气泡的腔室或容积。这可降低打印质量。此外，延长的蚀刻时间还可具有其它缺点，例如加宽槽40和增加制造时间以及成本。
图12-14描述了打印头芯片330（如图14C所示）的形成。打印头芯片330类似于打印头芯片30，不同之处在于打印头芯片330包括筋341而不是筋41。筋341类似于筋41，不同之处在于，与每个筋41的边缘62相比，筋341的边缘362从芯片330的侧面50间隔或凹进更大的距离。类似于筋41，筋341包括凹陷66和68（如图6A所示）。结果是，筋362的配置更少地捕获气泡。此外，类似于筋41，筋341从侧面44凹进，用于增强打印质量。
筋341和槽41（如图14A所示）通过与方法100类似的方法形成。具体地，如形成筋41的那样，筋341通过最初形成在基底210中的埋头孔并在基底210上模制槽和筋（如在步骤110和120以及图7描述的以及如图8和9所示出的）来形成。然而，不同于形成筋41的方法100，用于形成筋341的方法包括在图12中示出的附加步骤。如图12A和12B所示，硬掩膜208的附加区域371在开口211周围被去除。此外，形成延伸到基底210中的附加埋头孔生长止挡块73。这导致通过硬掩膜208暴露的基底210的多个台阶状表面。在一个实施例中，区域371和埋头孔3和73可使用激光烧蚀形成。在又一个实施例中，可使用其它成熟的去除技术。
如图13A、13B和13C所示，通过硬掩膜208暴露的基底210的材料或部分被去除以形成穿孔220。如图13B和13C所示，由于基底210增加的暴露，与穿孔220相对并且与筋341相对地形成扩大的埋头孔375。在完成穿孔220之后，硬掩膜208也被去除。根据一个实施例，干式蚀刻剂（例如，SF6和C4F8）被施加以蚀刻基底210通过开口211并且未被硬掩膜208保护的部分。干式蚀刻工艺被控制以便完全延伸通过基底210。
图14A、14B和14C描述了使用类似于方法100的步骤140（如图7所示）的湿式蚀刻来凹进筋341。如图14C所示，湿式蚀刻导致筋341的边缘362从打印头芯片330的侧面44凹进。如上所述，在一个实施例中，边缘362从侧面44凹进至少大约100 μm且额定大约175 μm。筋341的边缘64也从打印头芯片330的侧面50凹进。如图14B所示，在凹进筋341的蚀刻工艺期间，穿孔220从而沿着侧面44加宽槽40及其开口。
相对于筋41，用于凹进筋341的蚀刻工艺被控制，使得延伸到边缘362和64中的凹陷66、68（如图6A所示）不会形成面向筋341的中心点70的方向的表面。根据一个实施例，湿式蚀刻剂（例如，TMAH）也被施加大约30分钟，以凹进每个筋341。在其它实施例中，可采用其它湿式蚀刻剂和其它蚀刻参数。
虽然本发明已经参考示例性实施例进行描述，但是本领域技术人员将认识到，在不偏离要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以在形式和细节方面作出变化。例如，虽然不同示例性实施例可以描述为包括提供一个或多个益处的一个或多个特征，但是可以设想的是，在所述示例性实施例中或者在其它替代实施例中，所述特征可以彼此互换或者替代地彼此组合。由于本发明的技术相对复杂，因而技术的不是所有变化都是可预见的。参考示例性实施例描述且在所附权利要求中阐述的本发明显然旨在尽可能广泛。例如，除非另有明确声明，记载单个具体元件的权利要求也包括多个这样的具体元件。
Claims (20)
1.一种用于打印机的打印头装置，包括：
打印头芯片（30），所述打印头芯片具有配置成面向其流体贮存器（18）的第一侧面（50）以及相对的第二侧面（44），所述打印头芯片（30）包括：
通过芯片（30）的流体进给槽（40）；和
延伸经过槽（40）的筋（41），其中每个筋（41）具有面向第二侧面（44）并且从芯片（30）的第一侧面（44）凹进的第一边缘（62），所述边缘具有第一三角形凹部。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，三角形凹部具有相对于芯片（30）的第一侧面（50）以在50度至60度之间的角度延伸的第一和第二侧面（72, 74）。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，流体进给槽（40）具有由与芯片（30）的其余部分同质的材料形成的侧表面。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，流体进给槽（40）具有由硅形成的未涂覆侧表面。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，每个筋（41）具有第二边缘（64），所述第二边缘（64）具有第二三角形凹部。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述三角形凹部具有第一和第二侧表面（72, 74），所述侧表面从筋（41）的周边延伸并且在点（76）处会聚。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，第一和第二侧表面（72, 74）相对于芯片（30）的第二侧面（44）以在50度至60度之间的角度延伸。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，第一和第二侧表面（72, 74）相对于芯片（30）的第二侧面（44）以在54.7度的角度延伸。
9.根据权利要求6所述的装置，其中，芯片（30）具有邻近于槽（40）并且位于槽（40）内的未涂覆硅表面。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，筋（41）从芯片（30）的第二侧面（44）凹进。
11.根据权利要求1所述的装置，还包括流体贮存器（18），所述流体贮存器在芯片（30）的第一侧面（50）上结合到芯片（30）。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括孔板（36），所述孔板在芯片（30）的第二侧面（44）上联接到芯片（30）。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，每个筋（41）的宽度小于或等于150微米。
14.一种用于制造打印机的打印头装置的方法，包括：
从晶片（30）的第一侧面（50）干式蚀刻一系列间隔开的开口（220），所述开口完全穿过晶片（30）并且由筋（41）隔开；以及
从晶片的相对第二侧面（44）湿式蚀刻晶片以将筋（41）从第二侧面（44）凹进，其中湿式蚀刻在筋（41）的面向第二侧面（44）的边缘（62）上处形成三角形凹部，所述三角形凹部具有从筋（41）的周边延伸并且在点（76）处会聚的第一和第二侧表面（72, 74）。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括去除筋（41）的邻近晶片（30）的第一侧面（50）的部分。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括激光切割晶片（30）的第一侧面（50），以去除筋（41）的邻近晶片的第一侧面（50）的部分。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括在干式蚀刻步骤之前在晶片（30）上形成干式蚀刻掩膜，从而限定一系列间隔开的开口（211）。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，形成干式蚀刻掩膜包括：
在晶片（30）上毡式涂覆层（208）；以及
激光模制层（208）。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，晶片（30）是硅，且其中在湿式蚀刻期间，穿过晶片（30）的开口（220）由未涂覆硅表面界定。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，第一和第二侧表面相对于芯片（30）的第二侧面（44）以在从50度至60度之间的角度延伸。
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2009
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