CN103129144A - 压电致动器、喷墨头组件及制造该喷墨头组件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压电致动器、喷墨头组件及制造该喷墨头组件的方法。该压电致动器包括：下电极和多个上电极，提供驱动电压；压电膜，通过使液态压电物质固化而形成在下电极和所述多个上电极之间，并向设置在喷墨头中的多个压力室中的每个压力室中的墨提供驱动力，其中，压电膜包括：多个分叉部分，各自设置在所述多个压力室中的每个压力室的上部上；大区域部分，在连接到所述多个分叉部分中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分的一端。
Description
本申请要求于2011年11月30日提交到韩国知识产权局的第10-2011-0126592号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用被包含于此。
技术领域
本发明涉及一种压电致动器、一种喷墨头组件及一种制造喷墨头组件的方法。
背景技术
一般来说，喷墨头是将电能转换成物理力从而通过小的喷嘴以液滴的形式将墨排出的结构。根据墨排放方式，喷墨头主要可被分成两种类型。这两种类型中的一种类型是利用热源在墨中产生气泡并通过气泡的膨胀力将墨排出的热喷墨头，而这两种类型中的另一种类型是利用压电物质并通过因压电物质的变形而施加到墨的压力将墨排出的压电喷墨头。
具体地说，压电喷墨头近来已被广泛用于工业喷墨印刷机。例如，压电喷墨头用于将通过使诸如金、银等的金属熔化而产生的墨喷射到柔性印刷电路板(FPCB)上，从而在FPCB上直接形成电路图案，或者压电喷墨头已被用于制造工业图形、液晶显示器(LCD)或者有机发光二极管(OLED)、太阳能电池等。
压电喷墨头具有这样的结构，在该结构中，压电致动器设置在包括压力室的喷墨头板的上部上，从而向储存在压力室中的墨施加压力。因此，电极线(electrode wiring)需要被连接到压电致动器的驱动电极，从而向驱动电极提供电压。
然而，一般来说，在压电致动器中，施加糊状的液态压电物质、使液态压电物质固化，然后使用固化的液态压电物质。因此，当压电物质形成为具有与形成为在长度方向上延长的压力室的形状对应的形状时，压电物质的上部不是具有平坦的形状，而是形成为在宽度方向上呈圆形，从而具有拱形形状。因此，形成在压电物质的上部上的驱动电极也具有圆形形状。
即使在驱动电极具有圆形形状的情况下，压电致动器自身的性能也不会存在问题。然而，由于将被连接到柔性印刷电路以接收电力的驱动电极也具有圆形形状，从而可能难以在驱动电极上执行焊接等。另外，即使在将驱动电极连接到柔性印刷电路的情况下，也可能会在驱动电极中产生诸如短路等的缺陷。
发明内容
本发明的一方面提供一种压电致动器，该压电致动器包括平坦的驱动电极，从而即使在包括与每个压力室对应的压电膜的情况下，驱动电极也可被精确且牢固地连接到柔性印刷电路。
根据本发明的一方面，提供一种压电致动器，该压电致动器包括：下电极和多个上电极，提供驱动电压；压电膜，通过使液态压电物质固化而形成在下电极和所述多个上电极之间，并向设置在喷墨头中的多个压力室中的每个压力室中的墨提供驱动力，其中，压电膜包括：多个分叉部分，各自设置在所述多个压力室中的每个压力室的上部上；大区域部分，在连接到所述多个分叉部分中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分的一端。
所述多个上电极中的每个上电极可被设置为从所述多个分叉部分中的每个分叉部分延伸到大区域部分。
所述多个上电极中的每个上电极可包括连接部分，所述连接部分设置在上电极的位于大区域部分的上部上的部分上，所述连接部分具有比上电极的其他部分的宽度宽的宽度，以便于布置用于将电压施加到上电极的电线。
连接部分可沿长度方向设置在所述多个上电极上的不同位置。
连接部分可被设置为以Z字形形式设置在所述多个上电极上。
大区域部分的上部可具有平面形状。
根据本发明的另一方面，提供一种喷墨头组件，该喷墨头组件包括：喷墨头板，在喷墨头板中形成有墨通道；压电致动器，形成为与喷墨头板中的多个压力室对应，并提供用于将墨从压力室排放到喷嘴的驱动力，其中，压电致动器包括：下电极和多个上电极，提供驱动电压；压电膜，通过使液态压电物质固化而形成在下电极和所述多个上电极之间，并向设置在喷墨头板中的多个压力室中的每个压力室中的墨提供驱动力，压电膜包括：多个分叉部分，各自设置在所述多个压力室中的每个压力室的上部上；大区域部分，在连接到所述多个分叉部分中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分的一端。
所述多个上电极中的每个上电极可被设置为从所述多个分叉部分中的每个分叉部分延伸到大区域部分。
所述多个上电极中的每个上电极可包括连接部分，所述连接部分设置在上电极的位于大区域部分的上部上的部分上，所述连接部分具有比上电极的其他部分的宽度宽的宽度，以便于布置用于将电压施加到上电极的电线。
连接部分可沿长度方向设置在所述多个上电极上的不同位置。
连接部分可被设置为以Z字形形式设置在所述多个上电极上。
喷墨头组件还可包括：封装部分，堆叠在喷墨头板上，并且在封装部分中形成有通道，以使从外部引入的墨运动到喷墨头板的入口；电连接部分，填充在穿透封装部分的通孔中，并电连接到压电致动器的上电极。
喷墨头组件还可包括连接构件，所述连接构件将电连接部分和上电极彼此电连接。
连接构件可由焊球形成。
根据本发明的另一方面，提供一种制造喷墨头组件的方法，所述方法包括下述步骤：在喷墨头板中形成包括多个压力室的墨通道；在喷墨头板的上部上形成下电极；通过施加液态压电物质并使液态压电物质固化而形成压电膜，从而在下电极的上部上形成多个分叉部分和大区域部分，所述多个分叉部分被设置为与所述多个压力室对应，大区域部分在连接到所述多个分叉部分中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分的一端；在压电膜的上部上形成多个上电极，所述多个上电极中的每个上电极被设置为从所述多个分叉部分中的每个分叉部分延伸到大区域部分。
在形成多个上电极的步骤中，可在所述多个上电极中的每个上电极的位于大区域部分的上部上的部分上设置连接部分，所述连接部分具有比上电极的其他部分的宽度宽的宽度，以便于布置用于将电压施加到上电极的电线。
连接部分可沿长度方向设置在所述多个上电极上的不同位置。
连接部分可被设置为以Z字形形式设置在所述多个上电极上。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点及其他优点将会被更加清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本发明的实施例的喷墨头组件的示意性剖开立体图；
图2是示出根据本发明的实施例的喷墨头组件的示意性截面图；
图3是示出根据本发明的实施例的喷墨头组件的示意性俯视图；
图4是示出根据本发明的实施例的喷墨头组件的安装结构的示意性立体图；
图5是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的示意性剖开立体图；
图6是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的示意性截面图；
图7是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的示意性平面图；
图8是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的封装部分的墨通道的示意性平面图；
图9是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的墨通道的截面图；
图10是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的安装结构的示意性立体图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的实施例。然而，应该注意的是，本发明的精神不限于在此阐述的实施例，在本发明的精神内，通过增加、修改及去除部件，理解本发明及本领域的技术人员可容易地实现包括在相同的精神内的其他实施例或者效果略差的发明，但是这些被解释为包括在本发明的精神内。
此外，在所有附图中，将使用相同的标号来指示在本发明的范围内具有相似功能的相同部件。
图1是示出根据本发明的实施例的喷墨头组件的示意性剖开立体图；图2是示出根据本发明的实施例的喷墨头组件的示意性截面图；图3是示出根据本发明的实施例的喷墨头组件的示意性俯视图。
参照图1至图3，根据本发明的实施例的喷墨头组件100可包括：喷墨头板110，在喷墨头板110中形成有墨通道；压电致动器120，提供用于将墨排放到喷墨头板110的驱动力。
喷墨头板110可包括：墨入口111，墨被引入到墨入口111中；贮存器112，储存被引入到墨入口111中的墨；多个压力室114，设置在安装压电致动器120的位置之下；多个喷嘴116，用于将墨排出。多个限制器113可设置在贮存器112和压力室114之间，以在排放墨时限制压力室114中的墨回流到贮存器112。另外，压力室114和喷嘴116可通过多个阻尼器115彼此连接。
通过在上基板和下基板上适当地配置形成墨通道的部件，并通过诸如硅直接键合(silicon direct bonding，SDB)法等方法使上基板和下基板彼此结合，由此可形成喷墨头板110。这里，上基板可以是单晶硅基板或者绝缘体上硅(silicon on insulator，SOI)基板，下基板可以是SOI基板。另外，喷墨头板110不限于此。即，可通过使用多个基板来构造墨通道，并且在一些情况下可使用单个基板来实现墨通道。形成墨通道的部件也仅仅是示例，可根据需要和设计规范提供具有各种构造的墨通道。
压电致动器120可形成在喷墨头板110的上部上，以与喷墨头板110的压力室114对应，并且压电致动器120可提供用于将被引入到压力室114中的墨排放到喷嘴116的驱动力。例如，压电致动器120可包括：下电极123，用作公共电极；压电膜(或者压电物质)125，根据电压的施加而变形；多个上电极127，用作驱动电极。
下电极123可形成在喷墨头板110的整个表面上，并且可由单一的导电金属形成。然而，下电极123可包括均由钛(Ti)和铂(Pt)制成的两层金属薄膜层。下电极123既可用作防止压电膜(或者压电物质)125和喷墨头板110之间相互扩散的防扩散层，又用作公共电极。
压电膜(或者压电物质)125可形成在下电极123上，可通过使糊状的液态压电物质固化而形成，并可包括多个分叉部分125a和大区域部分125b，所述多个分叉部分125a各自设置在所述多个压力室114中的各个压力室的上部上，大区域部分125b在连接到所述多个分叉部分125a中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分125a的一端。即，通过将糊状的液态压电物质施加到在压力室114的上部上各自分叉的分叉部分125a，将糊状的液态压电物质施加到除了分叉部分125a以外的部分以具有总体上连着的大区域形状，然后使液态压电物质固化，由此可形成总体上呈近似叉头形状的压电膜(或者压电物质)125。
在根据现有技术的压电致动器中，施加糊状的液态压电物质，使液态压电物质固化，然后使用固化的液态压电物质。因此，当压电物质形成为与在长度方向(见图3)上延长的压力室的形状对应的形状时，压电物质的上部不是具有平坦的形状，而是形成为在宽度方向(见图3)上呈圆形，从而具有圆形形状。因此，形成在压电物质的上部上的驱动电极也具有圆形形状。即使驱动电极具有圆形形状，压电致动器自身的作用也不会存在问题。然而，由于将被连接到柔性印刷电路以接收电力的驱动电极具有圆形形状，从而难以执行焊接等。另外，即使将驱动电极连接到柔性印刷电路，也可能会产生诸如短路等的缺陷。
因此，根据本发明的实施例，可设置大区域部分125b。即，即使施加糊状的液态压电物质，当将液态压电物质施加到宽区域(大区域)时，液态压电物质也会在边缘部分形成圆形和阶梯形状的同时被固化；然而，液态压电物质在上表面部分形成总体上平坦的表面的同时被固化。因此，不可避免地会具有圆形形状的压电物质变得平坦，使得柔性印刷电路可被精确且牢固地连接到施加到压电物质的上部的上电极(驱动电极)127。
压电膜125可由压电材料形成，优选地，压电膜125可由锆钛酸铅(PZT)陶瓷材料形成。另外，如上所述，可通过施加糊状的液态压电物质并使其固化而形成压电膜125。
多个上电极127可形成在压电膜上，并可由从由Pt、Au、Ag、Ni、Ti、Cu等组成的组中选择的至少一种形成。多个上电极127中的每个上电极可被设置为从各个分叉部分125a延伸到大区域部分125b。即，多个上电极127可以不彼此连接，上电极127的数量可对应于压力室114的数量，从而用作各个压力室114的驱动电极。
这里，多个上电极127中的每个可包括连接部分127a，连接部分127a设置在上电极127的位于大区域部分125b的上部上的部分上，其中，连接部分127a可具有比上电极127的其他部分的宽度宽的宽度，以便于布置用于将电压施加到上电极127的电线。连接部分127a将使上电极127和柔性印刷电路165(见图4)更加精确地彼此连接。即，上电极127和柔性印刷电路165彼此连接的部分可具有更宽的连接面积。
另外，连接部分127a可沿长度方向设置在所述多个上电极127上的不同位置。即，连接部分127a在各个上电极127上的设置位置是不同的，从而可防止与具有宽的宽度的部分相邻的上电极127短路的情况。更具体地说，连接部分127a可被设置为以Z字形形式设置在所述多个上电极127上。
图4是示出根据本发明的实施例的喷墨头组件的安装结构的示意性立体图。
参照图4，根据本发明的实施例的喷墨头组件的安装结构可包括：第一喷墨头组件100a和第二喷墨头组件100b，被布置为彼此对称；储墨盒160a和160b，设置在第一喷墨头组件100a和第二喷墨头组件100b的两端部上；柔性印刷电路165a和165b，分别连接到第一喷墨头组件100a的上电极和第二喷墨头组件100b的上电极。
如上所述，在根据本发明的实施例的喷墨头组件中，连接部分127a设置在上电极上，压电物质125的与柔性印刷电路165a和165b连接到上电极127的部分对应的部分形成为平坦的，从而上电极127设置在压电物质125的上部上，以使上电极127平坦，由此可使柔性印刷电路和上电极容易、精确且牢固地彼此连接。
根据上面描述的本发明的实施例，两个喷墨头组件中的每个喷墨头组件包括单个储墨盒。因此，在这两个喷墨头组件中的每个喷墨头组件通常设置在左侧和右侧的情况下，必然需要两个储墨盒。因此，根据本发明的另一实施例，依照喷墨头组件趋于小型化和轻型化的趋势，设置仅包括单个储墨盒的喷墨头组件100′。
这对应于下面将描述的封装部分130被添加到根据上面描述的本发明的实施例的喷墨头组件的喷墨头板110和压电致动器120的构造。因此，在下文中，将详细描述封装部分130。
图5是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的示意性剖开立体图。图6是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的示意性截面图。图7是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的示意性平面图。
参照图5至图7，封装部分130可包括：通道形成层130a，用于使从储墨盒供应的墨运动到喷墨头板110的墨入口111的墨通道形成在通道形成层130a中；中间层130b，用于使通道形成层130a和喷墨头板110彼此结合。封装部分130可由硅晶片(silicon wafer)形成。在这种情况下，通道形成层130a可由单晶硅晶片形成，中间层130b可由玻璃晶片形成，可通过阳极键合(anodic bonding)、玻璃浆料键合(glass frit bonding)等使通道形成层130a和中间层130b彼此结合。
根据上面描述的本发明的另一实施例的封装部分130的构造仅仅是示例。即，封装部分130可由单片硅晶片、包括多层的硅晶片或者SOI晶片形成，并且可根据需要进行设计上的各种改变。上面描述的通道形成层130a的构造和中间层130b的构造仅仅是示例。即，中间层130b可由硅晶片形成，从而通道形成层130a和中间层130b可通过硅直接键合彼此结合。此外，可进行设计上的各种改变。例如，通道形成层130a和中间层130b可通过聚合物键合(polymer bonding)、利用等离子的低温硅直接键合、共晶键合等彼此结合。
通道形成层130a可包括：墨入口151，从储墨盒供应的墨被引入到墨入口151中；墨传送部分152，用作使墨运动到喷墨头板110的通道；通孔153，用于布置将电压施加到压电致动器120的电线。通孔153可穿透通道形成层130a的上部和下部，并可设置在压电致动器120的上部上的一侧。在这种构造中，墨入口151可形成在通孔153的相对侧上。因此，在喷墨头组件的安装结构中，储墨盒设置在喷墨头组件的中央部分，电线连接到喷墨头组件的侧端部，由此可减小喷墨头组件的安装面积。
可通过蚀刻工艺在硅晶片中形成墨入口151、墨传送部分152和通孔153。具体地说，可通过干蚀刻工艺使通孔153形成为直径恒定的竖直孔的形状，或者其直径朝着通道形成层130a的下部逐渐增加的形状(即，侧部倾斜的形状)。在几种干蚀刻工艺中，可通过反应离子蚀刻(reactive ion etching，RIE)工艺，具体地说，深反应离子蚀刻(DRIE)工艺形成通孔153。通孔153填充有用作电线的金属，从而形成电连接部分154。
可通过电镀法在通孔153中镀覆金属而形成电连接部分154。用于镀覆的金属可以是Pt、Au、Ag、Ni、Ti、Cu等中的至少一种。电连接部分154形成为使得电连接部分154的上端和下端比通孔153的周向宽，以确保电连接。因此，电连接部分154可具有工字梁形状的截面。电连接部分154不限于具有工字梁形状的截面，而是可具有诸如1形、T形等形状。另外，电连接部分154的侧部可竖直地形成或者可倾斜，以与通孔153的形状对应。
电连接部分154可包括连接构件155，连接构件155形成在电连接部分154的下端上，以被连接到压电致动器120。连接构件155可由其结合力具有不会发生电短路的级别的导电介质形成，例如，连接构件155可由诸如焊球、焊接凸块等的突起型连接构件或者各向异性导电膜(ACF)形成。连接构件155除可由上述材料形成之外，还可由各种施加荷载的导电介质形成。根据本实施例，假设焊球用作连接构件155。连接构件155可连接到上面描述的上电极127的连接部分127a。
为了防止在执行用于将焊球155结合到压电致动器120的回流焊接时出现焊料溢出的现象，可将聚合物膜121施加到压电致动器120的上表面。这里，聚合物膜121可形成在压电致动器120的上表面的除了焊料的结合部分之外的部分上。可通过利用诸如感光聚合物等的材料来形成聚合物膜121。
通道形成层130a可包括氧化膜156，氧化膜156形成在通道形成层130a的上表面、通道形成层130a的形成通孔153的表面以及通道形成层130a的形成墨传送部分152的表面上。氧化膜156可用于防止包含在由硅晶片形成的通道形成层130a的硅晶体中的杂质扩散。通过使通道形成层130a的硅氧化以在通道形成层130a的表面上形成氧化膜，然后通过化学机械抛光(CMP)等去除形成在通道形成层130a的下表面上的氧化膜，由此可形成氧化膜156。
中间层130b可包括：路径131，将通道形成层130a的墨传送部分152中的墨供应到喷墨头板110的墨入口111；容纳部分132，压电致动器120的上部容纳在容纳部分132中；连通孔133，在容纳部分132和通孔153之间连通。中间层130b的容纳部分132可由从中间层130b的下部朝着中间层130b的上部凹入的凹槽形成，容纳部分132可具有与压电致动器120的形状对应的形状，并且容纳部分132的深度可形成为与通过将压电致动器120的厚度和加工误差彼此相加而得到的值对应。可通过执行喷沙工艺(sandblast process)或者蚀刻工艺而在玻璃晶片上形成容纳部分132和连通孔133。
通过通道形成层130a和中间层130b之间的阳极键合而形成的封装部分130可堆叠并结合到喷墨头板110的上表面。更具体地说，可通过阳极键合或者玻璃浆料键合将中间层130b的下表面和喷墨头板110的上表面彼此结合。此时，电连接部分154的连接构件155可结合到压电致动器120的上部。根据本实施例，通过喷墨头板110和封装部分130的边缘部分的结合部分来支持喷墨头板110和封装部分130之间的结合。
如上所述，在根据实施例的喷墨头组件100′中，由于喷墨头板110和封装部分130可以以晶片级彼此结合，所以可实现生产率的提高，例如，加工产量(processing yield)的增加、制造成本的降低等。
图8是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的封装部分的墨通道的示意性平面图。图9是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的墨通道的截面图。
参照图8和图9，从储墨盒(未示出)引入到墨入口151的墨从墨传送部分152沿着箭头方向传送。然后，墨在壁部分(在该壁部分之间形成将填充有电连接部分154的通孔153)之间运动，然后从墨传送部分152的端部经中间层130b的路径131运动到喷墨头板110的墨入口111。
虽然未示出，但是通过墨入口111被引入到喷墨头板110中的墨的运动路径与根据现有技术的喷墨头中的墨运动路径基本相同。即，被引入到墨入口111中的墨从贮存器112经多个限制器113运动到压力室114，通过驱动压电致动器120经多个阻尼器115将压力室114中的墨从喷嘴116排放到外部。
对喷墨头组件100′的操作进行描述，从储墨盒(未示出)通过墨入口151供应的墨沿着图8和图9的箭头方向运动，从而被供应到喷墨头板110的多个压力室114中的每个压力室中。当在墨填充在压力室114的内部中的状态下，通过连接到柔性印刷电路板(FPCB)(未示出)的电连接部分154将电压施加到压电致动器120时，压电膜发生变形，从而用作振动板的喷墨头板110的上部可向下弯曲。由于喷墨头板110的上部的弯曲变形而使压力室114的容积减小，以使压力室中的压力增加，从而可通过喷嘴116将压力室114中的墨排放到外部。
然后，当停止向压电致动器120施加电压时，压电膜恢复到其初始状态，从而用作振动板的喷墨头板110的上部可恢复到其初始状态，从而使压力室114的容积增加。因此，压力室114中的压力可降低，并且可通过形成在喷嘴116中的墨的弯液面而产生表面张力，从而可将墨从贮存器112引入到压力室114中。
图10是示出根据本发明的另一实施例的喷墨头组件的安装结构的示意性立体图。
参照图10，喷墨头组件100′的安装结构包括：第一喷墨头组件100′a和第二喷墨头组件100′b，被布置为彼此对称；储墨盒170，设置在第一喷墨头组件100′a和第二喷墨头组件100′b的上部的中央；结合部分171a和171b，结合部分171a形成在第一喷墨头组件100′a的上表面上且连接到电连接部分154a，结合部分171b形成在第二喷墨头组件100′b的上表面上且连接到电连接部分154b；FPCB 172a和172b，FPCB 172a连接到结合部分171a，以将电压施加到第一喷墨头组件100′a的压电致动器，FPCB 172b连接到结合部分171b，以将电压施加到第二喷墨头组件100′b的压电致动器。结合部分171a和171b可由环氧树脂形成，具体地说，结合部分171a和171b可由各向异性导电膜(ACF)形成。
如上所述，在根据本发明的实施例的喷墨头组件中，用于将电压施加到压电致动器120的电线通过形成为与喷墨头组件的表面几乎垂直的电连接部分154被连接到压电致动器120，由此可显著减小根据现有技术的喷墨头组件用于结合FPCB所需的区域。因此，与根据现有技术的喷墨头组件的整个宽度相比，根据本实施例的喷墨头组件具有减小了用于结合FPCB的区域以及用于结合ACF的区域的整个宽度。在这种构造中，由于储墨盒设置在具有对称结构(喷嘴交替地形成在该对称结构中)的一组喷墨头组件的上部的中央部分，所以显著减小了喷墨头组件的安装面积。
由于喷墨头组件的安装面积的减小而使形成为晶片级封装的喷墨头组件的整个宽度显著减小，所以可在每个晶片上制造更多的喷墨头组件。因此，可实现生产率的提高，例如，加工产量的增加、制造成本的降低等。
接下来，将简要地描述制造根据本发明的实施例的喷墨头组件的方法。
首先，在喷墨头板中形成包括多个压力室的墨通道，在喷墨头板的上部上形成下电极。然后，通过施加糊状的液态压电物质并使液态压电物质固化来形成压电物质，以在下电极的上部上形成多个分叉部分和大区域部分，所述多个分叉部分被设置为与所述多个压力室对应，大区域部分在连接到所述多个分叉部分中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分的一端。
接下来，在压电物质的上部上形成多个上电极，多个上电极中的每个被设置为从各个分叉部分延伸到大区域部分，由此可制造喷墨头组件。
在上述状态下，可安装储墨盒，可将作为驱动电极的上电极连接到用于施加电压的柔性印刷电路，以操作压电致动器。
如上所述，对于根据本发明的实施例的压电致动器和喷墨头组件，驱动电极连接到柔性印刷电路的部分形成为平坦的，由此可使驱动电极和柔性印刷电路精确且牢固地彼此连接。
虽然已经详细描述了本发明的实施例，但是这些实施例仅仅是示例。本领域的技术人员将理解的是，可从本发明得到各种变型以及等同的其他实施例。例如，在本发明中形成喷墨头组件的封装部分的每个部件的方法仅仅是示例。因此，可应用各种蚀刻方法，并且可从上面描述的顺序改变制造喷墨头组件的方法的操作顺序。因此，本发明实际的技术保护范围必须由权利要求的精神确定。
Claims (18)
1.一种压电致动器，包括：
下电极和多个上电极，提供驱动电压；
压电膜，通过使液态压电物质固化而形成在下电极和所述多个上电极之间，并向设置在喷墨头中的多个压力室中的每个压力室中的墨提供驱动力，
其中，压电膜包括：多个分叉部分，各自设置在所述多个压力室中的每个压力室的上部上；大区域部分，在连接到所述多个分叉部分中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分的一端。
2.根据权利要求1所述的压电致动器，其中，所述多个上电极中的每个上电极被设置为从所述多个分叉部分中的每个分叉部分延伸到大区域部分。
3.根据权利要求2所述的压电致动器，其中，所述多个上电极中的每个上电极包括连接部分，所述连接部分设置在上电极的位于大区域部分的上部上的部分上，所述连接部分具有比上电极的其他部分的宽度宽的宽度，以便于布置用于将电压施加到上电极的电线。
4.根据权利要求3所述的压电致动器，其中，连接部分沿长度方向设置在所述多个上电极上的不同位置。
5.根据权利要求3所述的压电致动器，其中，连接部分被设置为以Z字形形式设置在所述多个上电极上。
6.根据权利要求1所述的压电致动器，其中，大区域部分的上部具有平面形状。
7.一种喷墨头组件，包括：
喷墨头板，在喷墨头板中形成有墨通道；
压电致动器，形成为与喷墨头板中的多个压力室对应，并提供用于将墨从压力室排放到喷嘴的驱动力，
其中，压电致动器包括：下电极和多个上电极，提供驱动电压；压电膜，通过使液态压电物质固化而形成在下电极和所述多个上电极之间，并向设置在喷墨头板中的多个压力室中的每个压力室中的墨提供驱动力，
压电膜包括：多个分叉部分，各自设置在所述多个压力室中的每个压力室的上部上；大区域部分，在连接到所述多个分叉部分中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分的一端。
8.根据权利要求7所述的喷墨头组件，其中，所述多个上电极中的每个上电极被设置为从所述多个分叉部分中的每个分叉部分延伸到大区域部分。
9.根据权利要求8所述的喷墨头组件，其中，所述多个上电极中的每个上电极包括连接部分，所述连接部分设置在上电极的位于大区域部分的上部上的部分上，所述连接部分具有比上电极的其他部分的宽度宽的宽度，以便于布置用于将电压施加到上电极的电线。
10.根据权利要求9所述的喷墨头组件，其中，连接部分沿长度方向设置在所述多个上电极上的不同位置。
11.根据权利要求9所述的喷墨头组件，其中，连接部分被设置为以Z字形形式设置在所述多个上电极上。
12.根据权利要求7所述的喷墨头组件，所述喷墨头组件还包括：
封装部分，堆叠在喷墨头板上，并且在封装部分中形成有通道，以使从外部引入的墨运动到喷墨头板的入口；
电连接部分，填充在穿透封装部分的通孔中，并电连接到压电致动器的上电极。
13.根据权利要求12所述的喷墨头组件，所述喷墨头组件还包括连接构件，所述连接构件将电连接部分和上电极彼此电连接。
14.根据权利要求13所述的喷墨头组件，其中，连接构件由焊球形成。
15.一种制造喷墨头组件的方法，所述方法包括下述步骤：
在喷墨头板中形成包括多个压力室的墨通道；
在喷墨头板的上部上形成下电极；
通过施加液态压电物质并使液态压电物质固化而形成压电膜，从而在下电极的上部上形成多个分叉部分和大区域部分，所述多个分叉部分被设置为与所述多个压力室对应，所述大区域部分在连接到所述多个分叉部分中的每个分叉部分的同时一体地设置在所述多个分叉部分的一端；
在压电膜的上部上形成多个上电极，所述多个上电极中的每个上电极被设置为从所述多个分叉部分中的每个分叉部分延伸到大区域部分。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在形成多个上电极的步骤中，在所述多个上电极中的每个上电极的位于大区域部分的上部上的部分上设置连接部分，所述连接部分具有比上电极的其他部分的宽度宽的宽度，以便于布置用于将电压施加到上电极的电线。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，连接部分沿长度方向设置在所述多个上电极上的不同位置。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，连接部分被设置为以Z字形形式设置在所述多个上电极上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130605 |