CN1129529C - 喷墨印头芯片及喷墨印头寿命与缺陷的检测方法 - Google Patents

Abstract

一种喷墨印头芯片及其寿命及缺陷的检测方法，将材料为钽的金属保护层设计为特殊形状的线路，此线路部分被覆在加热器上方，打印时，加热器加热，并使金属保护层加热，从而产生高温气泡将墨水推出，墨水喷出后，残余墨水气泡打在金属保护层上，加热器上方的金属保护层易老化，使金属保护层的电阻增大，从软性电路板上直接量取电阻值，即可得知喷墨印头芯片寿命，当芯片沿墨水槽方向断裂时，由电阻值即可得知喷墨印头芯片缺陷。

Description

喷墨印头芯片及喷墨印头寿命与 缺陷的检测方法

技术领域

本发明涉及一种喷墨印头检测方法，特别是涉及一种喷墨印头芯片及其寿命与缺陷的检测方法。

背景技术

目前使用喷墨印头的喷墨式打印机已被普遍使用，而喷墨印头为其主要耗材。整个喷墨印头制作过程中，喷墨印头芯片的制作过程属于前段制作过程，须再以后续制作过程将喷墨印头芯片与其他元件组装成一完好的喷墨印头。所以，若能及时、准确、并简易地检验芯片质量，不仅能确保喷墨印头成品质量，同时可减少不必要的制作过程浪费，降低制作过程成本。由于目前喷墨式宽幅打印机的发展，喷墨印头的回收再制造，以及使用者自行填充墨水的趋势，将使喷墨印头芯片被使用至寿命尽头。此时，如何随时、简易、并准确地检测喷墨印头的芯片寿命便显得十分重要，如此一来，才能适时地更换喷墨印头，防止在打印途中喷墨印头芯片完全毁损，避免不必要的打印成本浪费。

喷墨印头芯片的缺陷是由于构成喷墨印头芯片的材质为易碎的硅芯片，经加工形成墨水槽后易沿墨水槽方向断裂所形成。而喷墨印头芯片的寿命是由喷墨印头芯片上金属保护层的老化程度来判定，由于喷墨后残余的墨水气泡会打在金属保护层上，所以会逐渐老化。

图1是现有喷墨印头芯片的俯视示意图。请参照图1，整个喷墨印头芯片100为长方形；墨水槽108为狭长形，位于喷墨印头芯片100上，沿着长轴将喷墨印头芯片100分为两个部分；每一部分都配置有材料为铝的两组导线102，导线的形状为一梳状结构；此梳状结构每一分支接近根部相连之处都配置有一加热器106，因此，这些加热器106大致平行排列于墨水槽108两狭长边的外侧；材料为钽的金属保护层104被覆于此两平行排列的加热器106上。

由上述结构得知，现有喷墨印头芯片100，其墨水槽108两长边外侧的线路是独立绝缘的，无法及时检验出喷墨印头芯片100沿墨水槽108方向的裂缝110。且现有喷墨印头芯片100的检测方法其中一种是使用图像识别系统以检验芯片是否断裂，另一检测方法则是将喷墨印头芯片100由喷墨头破坏拆解后，由显微镜直接观察加热器106上方金属保护层104的色泽变化，粗略地判定喷墨印头芯片100是否老化。

因此，现有以图像识别系统来检验喷墨印头芯片是否断裂以及喷墨印头芯片老化程度的方法，不仅增加制造成本，且降低生产速率。但是，若不及时检验出芯片是否断裂或微量的龟裂，则会造成后段封装制作过程的浪费。甚至，在整个制作过程中完全没有检测出瑕疵品的瑕疵，而使此瑕疵品流入顾客手中，在顾客使用时，上述的龟裂越来越严重，而影响到打印质量。将喷墨印头芯片拆解以显微镜观察，属破坏性检测，会破坏喷墨印头，仅能以抽样检测方式对喷墨印头的生产进行质量管制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷墨印头芯片及其寿命与缺陷的检测方法，在喷墨印头芯片上设置一线路，此线路的电阻可以直接由金属保护层所延伸出的接线区测得，且不影响其他原有电路的正常工作状态。此特殊设计电路所量得的电阻可明确地反应芯片是否断裂，甚至是微量的龟裂。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种喷墨印头芯片，至少一墨水槽配置于该喷墨印头芯片上，横越该喷墨印头芯片，多组导线分布于该墨水槽的两侧，多个加热器内嵌于该各导线，大致平行排列于该墨水槽的两侧，其中，具有一金属保护层，被覆在该各加热器的上方，该金属保护层先分别连接该墨水槽两侧的各加热器，再越过该墨水槽的一端而成为串联结构，并延伸出多个接线区。

本发明还提供一种喷墨印头芯片，至少一墨水槽配置在该喷墨印头芯片上，横越该喷墨印头芯片，多组导线分布于该墨水槽的两侧，多个加热器内嵌于该各导线，大致平行排列于该墨水槽的两侧，其中，提供一金属保护层，被覆在该各加热器的上方，该金属保护层先分别连接该墨水槽两侧的各加热器，再分别越过该墨水槽的两端而成为并联结构，并延伸出多个接线区。

本发明还提供一种喷墨印头芯片，多个加热器大致平行分布于该喷墨印头芯片的两侧，其中，提供多个金属保护线路，被覆在该各加热器的上方，该各金属保护层分别连接该喷墨印头芯片两侧的各加热器，并延伸出多个接线区。

本发明还提供一种喷墨印头芯片，多个加热器大致平行分布在该喷墨印头芯片的两侧，其中，提供一金属保护层，被覆在该各加热器的上方，该金属保护层先分别连接该喷墨印头芯片两侧的各加热器，再越过该喷墨印头芯片的一端而成为串联结构，并延伸出多个接线区。

本发明还提供一种喷墨印头芯片寿命与缺陷的检测方法，应用于一喷墨印头芯片，该喷墨印头芯片分布有一金属保护层，该金属保护层延伸出多个接线区，该方法包括：以一检测器直接接触该各接线区而测得该金属保护层的电阻值；以及以该金属保护层的电阻值增大的范围判断该金属保护层的老化程度。

本发明还提供一种喷墨印头芯片寿命与缺陷的检测方法，应用于一喷墨印头芯片，该喷墨印头芯片分布有一金属保护层，该金属保护层延伸出多个接线区，该方法包括：提供一软性电路板，该软性电路板上具有多个探点与多个接脚，该各探点分别与对应的各接脚电连接，且该各接脚分别对应于该金属保护层的各接线区，使该各接脚分别与该各接线区接触；以检测器测量该各探点，而测得该金属保护层的电阻值；以及以该金属保护层的电阻值增大的范围判断该金属保护层的老化程度。

本发明还提供一种喷墨印头芯片寿命与缺陷的检测方法，应用于一喷墨印头芯片，该喷墨印头芯片分布有一金属保护层，该金属保护层延伸出多个接线区，该方法包括：提供一软性电路板，该软性电路板上具有多个探点与多个接脚，该各探点分别与对应的该各接脚电连接，且该各接脚分别对应于该金属保护层的该各接线区，使该各接脚分别与该各接线区接触；以检测器测量该各探点，测得该金属保护层的电阻值；以及以该金属保护层的电阻值判断该金属保护层是否断裂。

附图说明

下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：

图1为现有喷墨印头芯片的俯视示意图；

图2为本发明串联式金属保护层喷墨印头芯片的俯视示意图；

图3A与图3B为本发明并联式金属保护层喷墨印头芯片的俯视示意图；

图4A与图4B为本发明具有金属保护层喷墨印头芯片的俯视示意图；

图5为本发明喷墨印头芯片电阻值的测量方法示意图。

具体实施方式

图2绘示依照本发明的较佳实施例，一种喷墨印头芯片及其寿命与缺陷的检测方法，具有串联式金属保护层的喷墨印头芯片的俯视示意图。

请参照图2，狭长形的墨水槽208横越喷墨印头芯片200上，梳状结构的导线202分布在芯片200上，梳状导线202结构的根部位于墨水槽208两长边的外侧，梳状导线202的每一分支是由墨水槽208两侧分别向芯片200外缘延伸，导线202的材料包括铝。梳状结构的每一分支在接近根部相连的地方配置有一加热器206，因此，所有的加热器206平行排列于墨水槽208两长边的两侧。金属保护层204的一部分被覆在加热器206上，并在墨水槽208两长边的外侧形成两条基本上平行的线路，金属保护层204的材料包括钽。接着，将两金属保护层204的平行线路的其中一侧横越墨水槽208的一短边，使两平行线路串联，并在两平行线路的另一侧分别延伸出两接线区210，其中一平行线路所延伸出的接线区210是经过墨水槽208非串接两平行线路的另一短边，与另一平行线路相邻，再回绕至喷墨印头芯片200长边的内侧。经由此技术，金属保护层204具有串联的形式，且能够同时检测墨水槽208两端的龟裂。如此制备的金属保护层204具有初始值约为2Ω至100kΩ的电阻值。

此外，因为喷墨印头芯片200的寿命是由测量金属保护层204的电阻值而得知，此电阻值正比在加热器206上方金属保护层204的老化程度，金属保护层204之所以老化，其成因是由于打印时金属保护层204被加热器206加热以及喷墨后残余的墨水气泡打在金属保护层204上所造成。

请参照图5，其所绘示为本发明喷墨印头芯片电阻值的测量方法，软性电路板502贴合于喷墨印头芯片500，软性电路板502的接脚506与喷墨印头芯片500上的接线区504接触，并连接至相对应的探点508。其中软性电路板上502具有数个探点508与数个接脚506，每一个探点分别与一个对应的接脚506电连接。因此，测量金属保护层的电阻时只须将测量电阻仪器的探针与探点508接触，即可获得金属保护层的电阻值，进一步判断喷墨印头芯片500的老化程度及其缺陷。

上述电阻值的测量也能以测量电阻仪器的探针与接线区504直接接触，不须通过软性电路板502来直接测量。

图3A与图3B分别绘示依照本发明的较佳实施例，一种喷墨印头芯片及其寿命与缺陷的检测方法，具有并联式金属保护层的喷墨印头芯片的俯视示意图。

请参照图3A与图3B，狭长形的墨水槽308横越喷墨印头芯片300上，由m字形排列成的梳状导线302分布在墨水槽308两长边的两侧，梳状结构的根部与墨水槽308相邻，且导线302的材质包括铝。梳状结构的每一分支在接近根部相连的地方配置有一加热器306，因此，所有的加热器306平行排列于墨水槽308两长边的两侧，梳状导线302的每一分支是由墨水槽308两侧分别向芯片300外缘延伸。金属保护层304的一部分被覆在加热器306上，并在墨水槽308两长边的外侧形成两平行线路，金属保护层304的材料包括钽。接着，将两金属保护层304的平行线路的两侧横越墨水槽308的两短边，将两平行线路并联，形成一口字形金属保护层线路。最后，在两平行线路分别延伸出两接线区310，完成金属保护层304的配置。如此制备的金属保护层304具有初始值约为2Ω至100kΩ的电阻值。

请注意，图3A所垂直延伸出的金属保护层304的两接线310，是分布在喷墨印头芯片300的两侧。图3B所垂直延伸出的金属保护层304的两接线区310，是分布在喷墨印头芯片300的同一侧。

由于金属保护层304是并联的形式，墨水槽308的两侧都有金属保护层304通过，所以当芯片产生龟裂时，通过金属保护层304电阻值的变化，可以检测出此一缺陷。与第一实施例相同，金属保护层304会随着喷墨印头使用时间增加而老化，测量金属保护层304的电阻值变化，并与其起始电阻值比较，即可推知喷墨印头的使用寿命。此外，因为喷墨印头芯片200的寿命是由测量金属保护层304的电阻值而得知，此电阻值正比在加热器306上方金属保护层304的老化程度，金属保护层304之所以老化，其成因是由于打印时金属保护层304被加热器306加热以及喷墨后残余的墨水气泡打在金属保护层304上所造成。

图5所绘示为本发明喷墨印头芯片电阻值的测量方法，金属保护层304电阻值的量测方法如第一实施例后段所述。

图4A与图4B绘示本发明具有金属保护层喷墨印头芯片的俯视示意图。请参照图4A，加热器406平行配置在长方形喷墨印头芯片400两长边的内侧，部分金属保护层404被覆在加热器406的上方，于长方形喷墨印头芯片400两长边的两侧形成两平行线路，并分别延伸出接线区410，完成金属保护层404的配置。如此制备的金属保护层304具有初始值约为2Ω至100kΩ的电阻值。

请参照图43，加热器406平行配置在长方形喷墨印头芯片400两长边的内侧，部分金属保护层404被覆在加热器406的上方，并在长方形喷墨印头芯片400两长边的内侧形成两平行线路，最后，在长方形喷墨印头芯片400的一宽边将此两平行线路连接成为串联结构，并在另一宽边分别延伸出接线区410，完成金属保护层404的配置。如此制备的金属保护层304具有初始值约为2Ω至100kΩ的电阻值。

因为此喷墨印头由芯片两旁供墨，不需制作墨水槽在芯片上，所以不需考虑沿墨水槽的裂缝问题。与前述第一与第二实施例类似，金属保护层404会随着喷墨印头使用时间增加并老化，测量金属保护层404的电阻值变化，并与其起始电阻值比较，即可推知喷墨印头的使用寿命。

图5绘示本发明喷墨印头芯片电阻值的测量方法，金属保护层404电阻值的测量方法如第一实施例后段所述。

综上所述，本发明提供一种喷墨印头芯片及其寿命与缺陷的检测方法，在喷墨印头芯片上设置一线路，此线路的电阻可以从卷带接合技术所使用的软性电路板测得，且不影响其他原有电路的正常工作状态。此特殊设计电路所量得的电阻可明确地反应芯片是否断裂，甚至是微量的龟裂。而且，从软性电路板上量测电阻是喷墨印头制作过程中既有的测量，并不影响原有生产速率。而且本发明的方法也可对使用中的喷墨印头进行检测，以估算其可供使用的寿命。

根据本发明，提出一种喷墨印头芯片及其寿命与缺陷的检测方法。在喷墨印头芯片上设计一线路，此特殊设计的线路并非使用材质为铝的导电层，而是使用材质为钽的金属保护层。此金属保护层有部分区域被覆在加热器的上方，当喷墨头正常打印时，加热器即被加热，此金属保护层也同时被加热，从而产生高温气泡将墨水推出，墨水喷出后，残余的墨水气泡会打在金属保护层上，故金属保护层较容易老化。且此金属保护层老化时，金属保护层的电阻也随之增大，所以可以由此特殊设计线路的电阻值得知喷墨印头芯片的老化程度，从而得知喷墨印头芯片的寿命。

由于位于加热器上的金属保护层在打印的过程中，温度会升高，且喷墨后残余的墨水气泡会打在金属保护层上，所以金属保护层会老化，而增大电阻值。因此，本发明是利用喷墨印头芯片上的金属保护层其电阻值增大的程度来检测喷墨印头芯片的缺陷及寿命。利用软性电路板测量金属保护层的电阻可于喷墨印头制作过程中进行，并不影响原有生产速率，且可提高产品良率。而且本发明的方法也可对使用中的喷墨印头进行检测，以估算其可供使用的寿命。

综上所述，本发明提供一种喷墨印头芯片及其寿命与缺陷的检测方法，在喷墨印头芯片上设置一线路，此线路的电阻可以从卷带接合技术所使用的软性电路板测得，且不影响其他原有电路的正常工作状态。此特殊设计电路所量得的电阻可明确地反应芯片是否断裂，甚至是微量的龟裂。而且，从软性电路板上量测电阻是喷墨印头制作过程中既有的测量，并不影响原有生产速率。而且本发明的方法也可对使用中的喷墨印头进行检测，以估算其可供使用的寿命。

根据本发明，提出一种喷墨印头芯片及其寿命与缺陷的检测方法。在喷墨印头芯片上设计一线路，此特殊设计的线路并非使用材质为铝的导电层，而是使用材质为钽的金属保护层。此金属保护层有部分区域被覆在加热器的上方，当喷墨头正常打印时，加热器即被加热，此金属保护层也同时被加热，从而产生高温气泡将墨水推出，墨水喷出后，残余的墨水气泡会打在金属保护层上，故金属保护层较容易老化。且此金属保护层老化时，金属保护层的电阻也随之增大，所以可以由此特殊设计线路的电阻值得知喷墨印头芯片的老化程度，从而得知喷墨印头芯片的寿命。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种喷墨印头芯片，至少一墨水槽配置于该喷墨印头芯片上，横越该喷墨印头芯片，多组导线分布于该墨水槽的两侧，多个加热器内嵌于该各导线，大致平行排列于该墨水槽的两侧，其特征在于：

具有一金属保护层，被覆在该各加热器的上方，该金属保护层先分别连接该墨水槽两侧的各加热器，再越过该墨水槽的一端而成为串联结构，并延伸出多个接线区。

2.如权利要求1所述的喷墨印头芯片，其中该金属保护层的电阻值的初始范围约为2Ω至100kΩ。

3.一种喷墨印头芯片，至少一墨水槽配置在该喷墨印头芯片上，横越该喷墨印头芯片，多组导线分布于该墨水槽的两侧，多个加热器内嵌于该各导线，大致平行排列于该墨水槽的两侧，其特征在于：

提供一金属保护层，被覆在该各加热器的上方，该金属保护层先分别连接该墨水槽两侧的该各加热器，再分别越过该墨水槽的两端而成为并联结构，并延伸出多个接线区。

4.如权利要求3所述的喷墨印头芯片，其中该金属保护层的电阻值的初始范围约为2Ω至100kΩ。

5.一种喷墨印头芯片，多个加热器大致平行分布于该喷墨印头芯片的两侧，其特征在于：

提供多个金属保护线路，被覆在该各加热器的上方，该各金属保护层分别连接该喷墨印头芯片两侧的各加热器，并延伸出多个接线区。

6.如权利要求5所述的喷墨印头芯片，其中该各金属保护层的电阻值的初始范围约为2Ω至100kΩ。

7.一种喷墨印头芯片，多个加热器大致平行分布在该喷墨印头芯片的两侧，其特征在于：

提供一金属保护层，被覆在该各加热器的上方，该金属保护层先分别连接该喷墨印头芯片两侧的各加热器，再越过该喷墨印头芯片的一端而成为串联结构，并延伸出多个接线区。

8.如权利要求7所述的喷墨印头芯片，其中该金属保护层的电阻值的初始范围约为2Ω至100kΩ。

9.一种喷墨印头芯片寿命与缺陷的检测方法，应用于一喷墨印头芯片，该喷墨印头芯片分布有一金属保护层，该金属保护层延伸出多个接线区，该方法包括：

以一检测器直接接触该各接线区而测得该金属保护层的电阻值；以及

以该金属保护层的电阻值增大的范围判断该金属保护层的老化程度。

10.一种喷墨印头芯片寿命与缺陷的检测方法，应用于一喷墨印头芯片，该喷墨印头芯片分布有一金属保护层，该金属保护层延伸出多个接线区，该方法包括：

以一检测器直接接触该各接线区而测得该金属保护层的电阻值；以及

以该金属保护层的电阻值判断该金属保护层是否断裂。

11.一种喷墨印头芯片寿命与缺陷的检测方法，应用于一喷墨印头芯片，该喷墨印头芯片分布有一金属保护层，该金属保护层延伸出多个接线区，该方法包括：

提供一软性电路板，该软性电路板上具有多个探点与多个接脚，该各探点分别与对应的各接脚电连接，且该各接脚分别对应于该金属保护层的该各接线区，使该各接脚分别与该各接线区接触；

以检测器测量该各探点，而测得该金属保护层的电阻值；以及

以该金属保护层的电阻值增大的范围判断该金属保护层的老化程度。

12.一种喷墨印头芯片寿命与缺陷的检测方法，应用于一喷墨印头芯片，该喷墨印头芯片分布有一金属保护层，该金属保护层延伸出多个接线区，该方法包括：

提供一软性电路板，该软性电路板上具有多个探点与多个接脚，该各探点分别与对应的各接脚电连接，且该各接脚分别对应于该金属保护层的各接线区，使该各接脚分别与该各接线区接触；

以检测器测量该各探点，测得该金属保护层的电阻值；以及

以该金属保护层的电阻值判断该金属保护层是否断裂。

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