CN1951695A - 喷墨头电路 - Google Patents

Abstract

一种用于喷墨打印设备之喷墨头电路，其设置于喷墨头中。此喷墨头电路的特征在于至少包括一个测试垫，此测试垫电连接于喷墨头中的电路，且其仅用于测量喷墨头之电路的信号特性而不用于喷墨头与喷墨打印设备间之信号传输。

Description

喷墨头电路

技术领域

本发明涉及一种喷墨头电路，且特别涉及一种用于喷墨打印设备且具有测试垫的喷墨头电路。

背景技术

随着集成电路工艺的进化，使用于喷墨打印设备(例如打印机)的喷墨头中之电路已经被集成在一个小小的空间中。这样的技术进步无疑的缩小了喷墨头的空间需求，但同时也产生了其它问题。

图1所示为典型打印机喷墨头中的加热电路，其中，打印机利用接触垫(contact pad)或接点(接触垫或接点，以下统称：接触垫)100输入选择信号，利用接触垫110输入接地电位，以及利用接触垫120输入工作电位。这是一个十分简单的电路，但是再简单的电路也会有出问题的可能。在图1所示的电路中，于测试阶段只能利用接触垫100、110与120来进行测试信号的输入与测量。这样的做法虽然能够得知电路是否真的出现问题，但是对于实际上是哪个元件出了问题就无法精确的加以判别，尤其是当打印分辨率不断的提高，以致于喷墨头之加热电阻或喷墨致动器(actuator)和其它元件数目也随之增加，欲通过用来输入打印机信号之接触垫来测量或诊断众多电子元件或线路中哪一元件或线路发生问题，更加困难。

再者，在此加热电路中，晶体管(transistor)130的电压/电流操作特性是极为关键的要点，但仅以接触垫100、110与120来进行信号测量，并无法很好的得知晶体管130的操作特性。

图2所示为典型打印机喷墨头中常使用的一个逻辑电路。在此逻辑电路中，打印机是利用接触垫200与210输入逻辑信号，并从接触垫220取得经逻辑运算后的信号。然而，同样的，在测试阶段中只能利用接触垫200、210与220来进行测试信号的输入/输出。而在经测试发现逻辑运算结果出现问题时，仅以接触垫200、210与220实难判断出问题究竟出现在哪一个逻辑元件上。

此外，如果是在喷墨电路芯片(chip)制作完成之后才发现电性异常，此时为了知道到底是电路的哪个地方出现问题，就必须以额外的程序来进行侦错，例如通过聚焦离子束(FIB)于喷墨电路芯片特定位置挖洞，以产生可供外界得以测量电路特性的区域。此种侦错程序不但耗费的时间长(约3～5天)，花费的金钱也很可观(约需上万元)。此外，在侦错时还要担心测量电子元件时所经的接触电阻会不会过大而影响电性判断。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种喷墨头电路以便能准确判断元件的特性，进而提供快速而便宜的侦错程序。

本发明另一目的在于提供一种喷墨头电路，可供工艺确认、特性分析或供失效分析工程(FAE)分析使用，可减少失效分析工程所需时间及成本，增加失效分析工程效率，迅速确认失效位置以供修正使用，以提高合格率并改进喷墨特性。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所披露的技术特征中得到近一步的了解。

基于上述其中之一个或部分或全部目的或其它目的，本发明提出一种喷墨头电路，其设置于喷墨打印设备之喷墨头中。此喷墨头电路包括一个测试垫，此测试垫电连接于喷墨头上之电路，且此测试垫仅用于测量喷墨头上之电路的信号特性而不用于喷墨头与打印机间之信号传输。

在本发明的一个实施例中，前述喷墨头还包括一个逻辑电路，而测试垫则电连接于此逻辑电路。

在本发明的一个实施例中，前述的逻辑电路可以包括一个电子元件或是具有多个电子元件的一个电路模块。测试垫则可电连接于电子元件之信号接收端或信号输出端，又或者，测试垫可以电连接于电路模块之信号输出端或信号接收端。

根据上述，本发明因为新增测试垫于电路中的特定位置，因此可以有效的利用测量输入之测试信号的反应来判断各电子元件的操作特性。再者，由于测试垫的存在，侦错程序将因此不需要破坏电路芯片之封装而使得其所需时间与金钱都能大幅下降，而且也不需要担心测量电子元件时所经的接触电阻会不会过大而影响电性判断。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明之较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为典型打印机喷墨头中的加热电路。

图2所示为典型打印机喷墨头中常使用的一个逻辑电路。

图3为根据本发明一实施例之喷墨头电路之电路图。

图4为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。

图5为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。

图6为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。

图7为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。

图8为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。

主要元件标记说明

82、300～310、400～410、530、640～650、740～750、820、870：测试垫

100～120、200～220、500～520、600～630、700～730、802～810、852～860：接触垫

130：晶体管

140、R1、R2：电阻

230：与门

660：非门

670：与非门

760：或门

具体实施方式

请参照图3，其为根据本发明一实施例用于喷墨打印设备例如是打印机的喷墨头电路之电路图。喷墨印头芯片结构例如是，包括基底、多个晶体管(transistor)、隔离结构、介电层(dielectric layer)、电阻层(resistive layer)、提供电压或电流予加热电阻之第一导体部分、保护层(protective layer)、作为传送接收喷墨打印设备信号和/或电压或电流之用的第二导体部分(图中未表示)。但本发明及本发明实施例不限于上述之喷墨印头芯片结构。在本实施例中，如图1所示的加热电路上电连接了两个测试垫300与310，这两个测试垫300与310为打印机喷墨头电路的一部分。此外，打印机喷墨头电路还可以包括实际测试时所可能用到的，从测试垫往外到探针接点的电路，以及其它在进行测试时所可能用到的电子元件(图中未表示)，然而这些电路或电子元件为此技术领域者所能设计，在此不予赘述。

在本实施例中，由于在晶体管130的控制端电连接了测试垫300，因此可以轻易的测量到从接触垫或接点(接触垫或接点于本发明统称：接触垫)100所输入的测试信号到达测试垫300时所产生的变化，从而精确的得知晶体管130之控制端的电位变化。而通过电连接于晶体管130与电阻140之间的测试垫310，可以精确测得晶体管130一个信号进出端的电位变化与电流大小。因此，通过测试垫300与310测量而得的结果将能使测试人员清楚理解晶体管130的操作特性。

请参照图4，其为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。本实施例与先前图2不同处在于，在逻辑电路里的与门(AND gate)230的两个输入端上，各自电连接了测试垫400与410。而通过测量测试垫400与410上的信号特性，配合从接触垫200与210输入的信号以及从接触垫220取得的信号，就可以清楚地知道到底是哪一个电子元件出现问题。

请参照图5，其为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。在本实施例中，假若仅依照已有技术的做法而从逻辑电路上的接触垫500、510与520接收或测量信号，那么就无法清楚地得知电阻R1与R2之间的分压关系。但是，若从根据本发明而电连接于电阻R1与R2之间的测试垫530上测量信号，那么就可以很清楚地知道电阻R1与R2之间的分压关系。

除了测量各电子元件本身的逻辑变化之外，在采用本发明所提供的技术时也可以测量信号的延迟状况。请参照图6，其为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。在此实施例中，逻辑电路依靠接触垫600、610与620分别输入其进行运算时所需的输入信号，并于接触垫630取得逻辑运算的结果。然而，在公知技术中，当从接触垫630取得的逻辑运算结果不符合理想时，就必须花费许多金钱与时间去分析各电子元件是否出现问题。但，在采用本发明所提供之技术而于非门(NOT gate)660与与非门(NAND gate)670的输出端各自电连接测试垫640与650之后，只要通过测量测试垫640与650就可以得知信号传递的状况。此时，可以得知的情报不止有逻辑的高低变化，同时也可以得到各电子元件在传递信号时所产生的延迟状况。

请参照图7，其为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。类似的，在此逻辑电路中，接触垫700、710与720分别用以输入信号，而接触垫730则提供经此逻辑电路的逻辑运算后所得的结果。假若在接触垫730得到的信号有上升迟缓的现象，则仅依靠接触垫700～730并无法明确判断是哪一个电子元件所造成的影响。但是，在采用本发明所提供之技术而于或门(OR gate)760的两个输入端各自电连接测试垫740与750之后，只要通过简单地测量测试垫740与750的波形就可以得知问题点在哪里。

除上述实施例之外，本发明所提供的测试垫也可以电连接于喷墨头电路中包括多个电子元件的电路模块的输出端或输入端上。请参照图8，其为根据本发明另一实施例之喷墨头电路之电路图。在本实施例中，喷墨头电路所包含的逻辑电路具有串接的电路模块80与85，且电路模块80与85分别包括多个电子元件。在此电路中，电路模块80利用接触垫802、804、806、808与810所输入的信号来进行工作，而电路模块85则利用接触垫852、854、856、85 8与860所输入的信号来进行工作。在这种复杂的电路之中，倘若在最后得知结果出现问题，那么仅依照现有的接触垫802～810与852～860并无法轻易的分析出问题出现的地方。因此，依照本发明所提供的技术，可以在两个电路模块80与85的连接处(电路模块80的信号输出端或电路模块85的信号输入端)电连接一个测试垫82，藉此至少可以区分问题是出在哪一个电路模块中。此外，在电路模块80与85之中也可以如前几个实施例所述，在各电子元件旁电连接测试线路与测试垫，如测试垫820与870，以便进行测试分析。

测试垫的位置可以例如是位于连接晶体管、加热电阻或其它电子元件的导线或导体部上。必须要注意的是，测试垫的实际位置并非必定位于实施例附图绘制之处。本案附图是表示于测试垫电连接处提供一个测试点以进行测试，测试垫则可外拉至容易进行测试工作之处进行测试。

综上所述，本发明因为新增测试垫于电路中，因此可以有效的判断各电子元件的操作特性，测试时所需时间与金钱都能大幅下降，而且也不需要担心测量电子元件时所经的接触电阻会不会过大而影响电性判断。本发明不但可用于喷墨头芯片开发阶段，以确认各元件特性，增加产品可靠性并节省成本，且还可用于产品开发完成之阶段后的失效分析工程，以确认工艺异常及发生原因，缩短失效分析工程时间，减少失效扩大。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。例如本发明不限于热泡式的喷墨技术，同样亦可适用于压电式喷墨技术或其它喷墨技术；本发明所披露之喷墨头电路不限于使用打印机，也包含其它喷墨打印设备。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜索之用，并非用来限制本发明之权利要求范围。

Claims (7)

1.一种喷墨头电路，设置于喷墨打印设备之喷墨头中，其特征是至少包括测试垫，该测试垫电连接于该喷墨头中的电路上，且该测试垫仅用于测量该喷墨头的电路的信号特性而不用于该喷墨头与该喷墨打印设备间之信号传输。

2.根据权利要求1所述之喷墨头电路，其特征是该喷墨头电路包含多个接触垫，用来作为该喷墨头与该喷墨打印设备间之信号传输，且该测试垫独立于该接触垫。

3.根据权利要求1所述之喷墨头电路，其特征是该喷墨头还包括逻辑电路，且该测试垫电连接于该逻辑电路。

4.根据权利要求3所述之喷墨头电路，其特征是该逻辑电路包括电子元件，且该测试垫电连接于该电子元件之信号接收端。

5.根据权利要求3所述之喷墨头电路，其特征是该逻辑电路包括电子元件，且该测试垫电连接于该电子元件之信号输出端。

6.根据权利要求3所述之喷墨头电路，其特征是该逻辑电路包括电路模块，该电路模块包括多个电子元件，且该测试垫电连接于该电路模块之信号输出端。

7.根据权利要求3所述之喷墨头电路，其特征是该逻辑电路包括电路模块，该电路模块包括多个电子元件，且该测试垫电连接于该电路模块之信号接收端。

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