KR20030076729A - 접착성 결합 라미네이트 - Google Patents

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KR20030076729A
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bond laminate
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진 마리 살단하 싱
폴 티모씨 스피베이
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렉스마크 인터내셔널, 인코포레이티드
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Abstract

접착성 결합 라미네이트(5)는 에폭시 코팅과 끈끈하게 결합될 수 있는 제 1 열가소성 접착 필름(10)과 기판(48)의 패시베이션 처리 표면에 끈끈하게 결합될 수 있는 제 2 열경화성 접착 필름(12)을 포함한다. 제 1 열가소성 접착 필름(10)은 제 2 열경화성 접착 필름(12)에 끈끈하게 결합될 수 있다. 잉크젯 프린트 헤드, 잉크젯 프린트 카트리지와 기판에 구부러질 수 있는 회로를 부착시키는 방법은 접착성 결합 라미네이트(5)를 사용한다.

Description

접착성 결합 라미네이트{ADHESIVE BONDING LAMINATES}
써멀 잉크젯 프린트 카트리지(thermal ink jet print cartridge)는, 종이와 같은 기록 매체에 한 방울 이상의 잉크를 증착시키기 위해 하나 이상의 복수 개의 구멍을 통해 잉크를 보내는 잉크 운반체를 신속하게 증발시킴으로써 발생하는 기포를 만들기 위해 소량의 잉크를 신속하게 가열시킴으로서 작동한다. 일반적으로, 이러한 구멍은 노즐 부재에 하나 이상의 선형 배열로 배열되어 있다. 각각의 구멍으로부터 적절한 순서로 잉크를 배출하는 것은 프린트헤드가 종이에 대해 움직일 때 문자 또는 이와 다른 이미지가 종이에 인쇄되도록 한다. 일반적으로 종이는 프린트헤드가 종이 위로 움직일 때마다 이동한다. 일반적으로 써멀 잉크젯 프린터는 잉크 방울이 종이와 접하고 있을 때만 빠르고 조용하다. 이러한 프린터는 품질이 좋은인쇄를 만들어내고 작으면서도 경제적일 수 있다.
일반적인 잉크젯 카트리지 어셈블리는 프린트헤드 어셈블리(이하 Aprinthead로 나타냄)에 부착되는 카트리지 몸체를 포함한다. 카트리지 몸체 내에 배치되어 있는 잉크는 프린트헤드로 흘러가서 알려진 방법대로 배출된다. 보다 구체적으로, 카트리지 몸체는 프린트헤드가 배치되어 있는 다이 동공(die cavity)을 포함한다. 프린트헤드는 반도체 칩에 부착되어 있는 노즐 플레이트의 형태를 갖는다. 복수의 히터(heater) 구성요소는 반도체 칩에 의해 운반되고, 각각의 히터 구성요소는 노즐 플레이트에 있는 각각의 노즐에 가까이 배열되어 있다. TAB(테이프 자동화 결합)(tape automated bonding) 형태일 수 있는 전기 회로는 잉크젯 프린터에 있는 적절한 회로와 히터 구성요소를 전기적으로 상호 연결시켜서, 프린터 카트리지가 프린트 매체 위를 이동할 때 선택적으로 카트리지 구성요소에 전압이 가해진다.
일반적으로 프린트헤드는 기판 위 카트리지 몸체의 다이 동공 내에 배열되어 있다. 실리콘 칩과 노즐층은 알려져 있는 다이 부착 접착제를 사용해서 기판에 부착된다. TAB 회로는 일반적으로 프린트헤드를 둘러싸고 압력에 민감한 접착제를 사용해서 카트리지의 회로 플랫폼(platform)에 고정된다. TAB 회로는 이로부터 이어지고 프린트헤드의 히터 구성요소와 연결되는 복수의 구리 리드선을 포함한다.
구부러질 수 있는 회로는 일반적으로 폴리이미드 층으로 구성되어 있고, 이 층 위에는 구리 전도성 소량물질(copper conductive trace)이 형성되어 있다. 바람직하게, 얇은 금층이 구리 전도성 소량물질 상단에 형성되어 있고, 회로를 부식시킬 수 있는 잉크로부터 방어하는 차폐물을 제공한다. 그러나, 더 높은 전압과 작동 속도로 사용되는 회로에 대해, 잉크로부터 추가 보호하기 위해서 이러한 금/구리 소량물질 상단은 흔히 에폭시 코팅 등으로 차폐되어 있다. 일반적으로 회로는 아크릴 원료의 접착제와 같이 압력에 민감한 접착제 의해 프린트헤드와 카트리지 몸체에 접착되어 있다.
인쇄 공정에서 프린트헤드의 일상적인 유지보수를 하는 동안, 노즐 구멍은 와이핑 메커니즘(wiping mechanism)에 의해 닦인다. 이에 따라, 잉크는 아크릴 원료인 압력에 민감한 접착제의 모세관 작용에 의해 회로의 밑면까지 이동할 수 있다. 압력에 민감한 접착제에 의해 잉크가 빨려 내려가고(wick under) 회로와 기판 사이에 갇혀서, 보호 코팅이 없는 영역에서는 구부러질 수 있는 회로의 부식이나 전기적 단락을 일으킨다. 따라서, 잉크가 빨려 내려가는 경향이 감소된 것을 보여주는 개선된 접착제에 대한 필요성이 있다.
또한, 많은 적용분야에서, 회로와 프린트 칩 사이에 정확한 정렬이 필요하다. 이러한 경우에, 정렬을 하는 동안 회로는 기판과 매우 인접해 있거나 약간 접해있다. 압력에 민감한 일반적인 접착제는 일단 회로가 접착제와 접하게 되면, 미세한 정렬 조절을 위해 회로가 움직이지 않도록 한다. 제조 효율을 높이기 위한 한 가지 대안은 구부러질 수 있는 회로와 반도체 칩을 정렬하고 전기적으로 상호 연결한 다음까지 압력에 민감한 접착제에 방출 라이너(release liner)를 제공하는 것이다. 그러나 이것은 신뢰할만한 공정이 아닌데, 왜냐하면 방출층(release layer)을 제거하는 것이 잠재적으로는 구부러질 수 있는 회로와 프린트 칩 사이의 상호 연결된 결합에 압력을 가할 수 있기 때문으로, 이러한 방출층은 임의의 TAB 결합에 매우 인접하게 제거되어야만 한다.
다른 대안은 회로와 프린트 칩을 전기적으로 상호 연결한 후 회로와 기판 사이에 접착제를 삽입하는 것이다. 그러나, 압력에 민감한 얇은 {약 0.025mm(0.001 인치)} 접착성 결합 필름은 흔히 너무 부드럽고 약하게 접하고 있는 두 개의 표면 사이에 수월하게 삽입될 수 있다.
예를 들어, 에폭시 코팅이 있는 구부러질 수 있는 회로와 패시베이션 처리된 기판 표면 모두에 접착시키는 것과 같은 우수한 결합을 제공하면서, 잉크가 빨려 내려가는 것을 억제하고 결합하고자 하는 부품을 정확하게 정렬시키는 필름 접착제를 제공하는 것이 이로울 것이다. 따라서, 예를 들어 잉크젯 프린트헤드 어셈블리에서 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키기 위한 접착제의 필요성이 있고, 이러한 접착제는 종래 기술의 불리한 점을 극복한다.
본 발명은 접착성 결합 라미네이트(adhesive bonding laminate)에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 기판(substrate)에 구부러질 수 있는 회로를 부착시키는데 사용될 수 있는 접착성 결합 라미네이트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 기판의 패시베이션 처리 표면(passivated surface)에 구부러질 수 있는 회로를 부착시키는 방법과, 이러한 접착성 결합 라미네이트를 포함하는 잉크젯 프린트헤드 어셈블리와 잉크젯 프린트 카트리지에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 접착성 결합 라미네이트의 일 실시예의 단면도를 나타낸 도면.
도 2는 잉크젯 프린트 카트리지와 프린트헤드의 바닥 부분의 투시도를 나타낸 도면.
도 3은 프린트헤드 어셈블리의 분해도를 나타낸 도면.
도 4는 잉크젯 프린트 카트리지 바닥 부분의 투시도를 나타낸 도면.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 하나 이상의 불리한 점을 극복하는 신규한 접착성 결합 라미네이트를 제공하는 것이다. 본 발명의 보다 구체적인 목적은, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 결합하기 위해 잉크젯 프린트헤드 어셈블리에 사용할 때, 회로와 기판 사이에서 잉크가 빨려 내려가는 것을 감소시키거나 제거하고 이에 따라 구부러질 수 있는 회로의 부식이나 전기적 단락을 잉크가 일으키지 못하도록 하는 접착성 결합 라미네이트 이중층(dual layer)을 제공하는 것이다.
이러한 추가 목적과 이점들은 접착성 결합 라미네이트, 잉크젯 프린트헤드및 이를 포함하는 잉크젯 프린트 카트리지와, 접착성 결합 라미네이트를 사용해서 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법에 의해 제공된다.
본 발명의 접착성 결합 라미네이트는, 에폭시 코팅에 끈끈하게 결합될 수 있는 제 1 열가소성 접착 필름과, 기판의 패시베이션 처리 표면에 끈끈하게 결합될 수 있는 제 2 열경화성 접착 필름을 포함한다. 또한, 제 1 열가소성 접착 필름은 제 2 열가소성 접착 필름에 끈끈하게 결합된다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 열가소성 접착 필름은 폴리카르보네이트 또는 열가소성 폴리에테르 우레탄을 포함하고, 제 2 열경화성 접착 필름은 페놀 중합체를 포함한다. 여기서 사용되는 접착 결합은 분리가 가능한 접착식 메모장 등의 접착제로 사용되는 것과 유사하게 떼어낼 수 있고 이동이 가능한 접착성 결합과 달리, 떼어낼 수 없고 위치를 바꿀 수도 없는 접착성 결합(non-releasable, non-repositionable adhesive bond)을 나타낸다.
본 발명의 잉크젯 프린트헤드는 패시베이션 처리 표면이 있는 기판을 포함한다. 실리콘 칩은 기판의 패시베이션 처리 표면에 배열되어 있다. 한 면에 에폭시 코팅이 있는 구부러질 수 있는 회로는 본 발명의 접착성 결합 라미네이트를 이용해서 기판의 패시베이션 처리 표면에 부착된다. 접착성 결합 라미네이트는 구부러질 수 있는 회로의 에폭시 코팅 면과 기판의 패시베이션 처리 표면 사이에 위치한다.
본 발명의 잉크젯 프린트 카트리지는 잉크젯 잉크 하우징과 잉크젯 프린트헤드를 포함하고, 잉크젯 프린트헤드는 패시베이션 처리 표면이 있는 기판을 포함하며, 기판은 잉크젯 프린트 하우징에 부착되고, 실리콘 칩은 본 발명의 기판, 구부러질 수 있는 회로 및 접착성 결합 라미네이트의 패시베이션 처리 표면에 위치한다. 구부러질 수 있는 회로는 회로의 한 면에 에폭시 코팅을 구비한다. 접착성 결합 라미네이트는 구부러질 수 있는 회로의 에폭시 코팅 면과 기판의 패시베이션 처리 표면 사이에 위치한다.
본 발명은 또한 본 발명의 접착성 결합 라미네이트를 이용해서 기판에 구부러질 수 있는 회로를 부착하는 방법을 포함한다. 구부러질 수 있는 회로는 실리콘 칩에 전기적으로 결합되어 있다. 전기적으로 결합하는 것은 구부러질 수 있는 회로와 실리콘 칩 사이에 전기적 연결을 일으키는 것을 포함한다. 접착성 결합 라미네이트의 제 2 면은 기판의 패시베이션 처리 표면에 끈끈하게 결합되어 있다. 다음으로 실리콘 칩은 기판의 패시베이션 처리 표면에 끈끈하게 결합되어 있고, 구부러질 수 있는 회로는 접착성 결합 라미네이트를 이용해서 기판에 끈끈하게 결합되어 있다. 일 실시예에서, 실리콘 칩은 택(tack)을 이용해서 기판에 끈끈하게 결합되고 접착제와 다이 부착 접착제(die-attach adhesive)를 갖고 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 이점 및 신규한 특징들은, 단순히 실례로서 본 발명을 실행하기 위해 의도된 여러 가지 방법인 다음의 상세한 설명으로부터 종래 기술의 당업자들에게 명백해질 것이다. 분명하게 파악되는 바와 같이, 본 발명은 본 발명으로부터 벗어나지 않으면서 또 다른 분명한 모든 면이 될 수 있다. 이에 따라, 도면과 설명은 사실상 실례가 되는 것으로, 한정하는 것이 아니다.
명세서는 본 발명을 구체적으로 지적하고 분명하게 권리범위를 주장하는 청구항으로 끝나지만, 이와 동일한 것은 첨부된 도면과 함께 포함된 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것으로 생각된다.
이제 본 발명의 여러 실시예에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것으로, 본 발명의 실시예는 첨부된 도면에서 설명되고, 참조번호는 도면을 통해 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명은 삼색 잉크젯 카트리지와 관련해서 설명되겠지만, 본 발명의 원리는 단색 카트리지에도 동일하게 적용된다는 것이 다음의 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명은 제 1 열가소성 접착 필름(10)과 제 2 열경화성 접착 필름(12)을 포함하는 이중층의 접착성 결합 라미네이트(5)를 포함하고, 제 1 열가소성 접착 필름(10)은 제 2 열경화성 접착 필름(12)에 끈끈하게 결합되어 있다. 또한, 제 1 열가소성 접착 필름(10)은 도 2, 3, 4에 도시되어 있는 TAB 회로(20)와 같은 구부러질 수 있는 회로의 에폭시 코팅 면에 끈끈하게 결합될 수 있다. 제 2 열경화성 접착 필름(12)은 도 2, 3, 4에 도시되어 있는기판(48)과 같은 기판의 패시베이션 처리 표면에 끈끈하게 결합될 수 있다. Aadhesively bond라는 구(phrase)는 영구적이고 적합한 접착 결합을 나타낸다.
접착성 결합 라미네이트(5)의 바람직한 실시예에서, 제 1 열가소성 접착 필름(10)은 폴리카르보네이트(polycarbonate) 또는 열가소성 폴리에테르 우레탄(polyether urethane)을 포함한다. 제 2 열경화성 접착 필름(12)은 페놀 중합체를 포함한다. 이러한 필름들은 전적으로 상기 지적된 중합체로 형성되거나 다른 중합체 및/또는 종래의 접착 성분과 결합된 형태의 중합체를 포함할 수 있다. 접착성 결합 라미네이트(5)는 제 1 열가소성 접착 필름(10)에 대해 폴리카르보네이트를 포함하고, 제 2 열경화성 접착 필름(12)에 대해서는 페놀 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제 1 열가소성 접착 필름(10)은 폴리에테르 우레탄을 포함하고, 제 2 열경화성 접착 필름(12)은 페놀 중합체를 포함한다.
본 발명에서 사용하기 위한 접착 필름은 여러 공급업체들로부터 입수할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 사용하기 위한 페놀 중합체는 Scotch Weld 583이라는 명칭으로 3M사로부터 상업적으로 구할 수 있다. 접착성 결합 라미네이트에 사용하기 위한 폴리카르보네이트는 Staystik 401이라는 명칭으로 Alpha Metals사로부터 상업적으로 구할 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 폴리에테르 우레탄은 6200S라는 명칭으로 Deerfield사로부터 상업적으로 구할 수 있다.
본 발명의 라미네이트에 사용하기 위한 필름의 두께는 라미네이트의 바람직한 용도에 따라 달라질 수 있다. 적절하게, 각각의 필름은 약 0.0025 내지 약0.2mm(약 0.0001 내지 약 0.008 인치)의 두께를 가질 수 있고, 약 0.025 내지 약 0.1mm(약 0.001 내지 약 0.004 인치)의 필름 두께와 약 0.050 내지 약 0.15mm(약 0.002 내지 약 0.006 인치)의 라미네이트 두께는 여기서 논의된 바와 같이 잉크젯 프린트헤드 어셈블리에 사용하는데 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착성 결합 라미네이트(5)는 제 2 열경화성 접착 필름(12)과 직접 접하고 결합되어 있는 제 1 열가소성 접착 필름(10)을 포함한다. 접착성 결합 라미네이트(5)의 보다 바람직한 실시예에서, 제 1 열가소성 접착 필름(10)은 제 2 열경화성 접착 필름(12)에 이들의 인접한 전체 표면을 따라 직접 접하고 결합되어 있으며, 제 1 열가소성 접착 필름(10)의 전체 표면은 제 2 열경화성 접착 필름(12)의 인접한 전체 표면에 연속적으로 끈끈하게 결합되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 접착성 결합 라미네이트(5)는 제 2 열경화성 접착 필름(12)과 직접 접해서 결합되어 있는 제 1 열가소성 접착 필름(10)을 포함한다. 제 1 열가소성 접착 필름(10)과 제 2 열경화성 접착 필름(12) 사이에는 접착성 결합 라미네이트에 견고함을 제공하는 수단이 삽입되어 있다. 이러한 수단은 높은 강도 특성을 갖는 유리 직물 매트(glass woven mat) 또는 개방된 직물(open fabric)을 포함할 수 있다. 일반적으로 직물은 유리 섬유 등의 스트랜드(strand)로 이루어져 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 접착성 결합 라미네이트(5)는 제 2 열경화성 접착 필름(12)과 직접 접해서 결합되어 있는 제 1 열가소성 접착 필름(10)을 포함한다. 제 1 열가소성 접착 필름(10) 및/또는 제 2 열경화성 접착 필름(12)은 지지되는 접착 필름을 포함할 수 있다. 지지되는 접착제는 접착 필름에 견고성을 제공하는 수단을 포함한다. 이러한 수단은 접착제 필름 내에 개방된 직물 강도 특성을 포함하는 복합체(composite)를 포함할 수 있다. 접착제는 일반적으로 유리 직물 운반체 위에 코팅되거나 형성된다. 직물은 일반적으로 유리 섬유 등의 스트랜드로 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 잉크젯 프린트헤드의 일 실시예는 프린트 카트리지(14)에 장착되어 있는 패시베이션 처리 표면을 구비한 기판(48), 기판(48)의 패시베이션 처리 표면에 장착된 실리콘 칩(16)과 기판(48)과 프린트 카트리지(14)의 패시베이션 처리 표면에 부착되어 있는 TAB 회로(20)를 포함한다. 본 발명에 사용하기 위한 TAB회로는, 예를 들어 3M사로부터 상업적으로 구할 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 TAB 회로 위에 있는 에폭시 코팅은, 예를 들어 CCR-232GF No.6 에폭시라는 명칭으로 Asahi Glass사로부터 상업적으로 구할 수 있다. TAB 회로(20)는 본 발명에 따른 접착성 결합 라미네이트(5)에 의해 기판(48)의 패시베이션 처리 표면에 부착된다. 접착성 결합 라미네이트(5)는 구부러질 수 있는 회로(20)의 에폭시 코팅 면에 결합되고, 기판(48)의 패시베이션 처리 표면에 결합되며, 도 2에서 도시되지 않는다.
기판(48)은 구부러질 수 있는 회로의 잉크에 의한 부식과 단락으로부터 기판을 보호하고, 금속 이온이 잉크 조성물로 들어가지 못하도록 하기 위해서, 중합체 코팅으로 패시베이션 처리되는 것이 바람직하다. 중합체 코팅은 다음 구조를 갖는폴리-파라-자이일렌(poly-para-xylylene)인 것이 바람직하다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 폴리-파라-자이일렌은 Parylene C라는 명칭으로 Union Carbide 사로부터 상업적으로 얻을 수 있다. 중합체 코팅은 두께가 약 5㎛ 내지 약 25㎛(약 3 mil)이다. 중합체는 기판(48) 위에 일정하고 고른 코팅을 생성하도록 증기 진공 증착되었다.
따라서, 도 3은 접착성 결합 라미네이트(5)를 포함하는 잉크젯 프린트헤드 어셈블리의 분해도를 도시한다. 접착성 결합 라미네이트(5)는 패시베이션 처리 표면을 구비한 기판(48)과 구부러질 수 있는 회로(20) 사이에 위치한다. 접착성 결합 라미네이트(5)의 제 1 면(42)은 구부러질 수 있는 회로(20)에 인접하고, 접착성 결합 라미네이트(5)의 제 2 면(44)은 기판(48)의 패시베이션 처리 표면에 인접하다. 접착성 결합 라미네이트(5)는 실리콘 칩(16)이 칩 포켓(chip pocket)(54)에 있는 기판(48)의 패시베이션 처리 표면과 인접하게 배열되도록 하기 위해, 어셈블리 앞에서 적절하게 다이에 의해 절단되거나(die cut) 이와 다르게 형성된다.
접착성 결합 라미네이트(5)는 용매 라미네이션(solvent lamination)을 이용해서 제조될 수 있다. 예를 들어, 접착성 결합 라미네이트(5)는 열가소성 접착 필름(10)의 한 면에 바람직하게는 아세톤이나 메틸 에틸 케톤인 용매를 가해서 제조될 수 있다. 용매가 완전히 증발하기 전에, 열경화성 접착 필름(12)은 열가소성 접착 필름(10) 중 용매가 가해지는 면에 놓여진다. 다음으로 두 층{즉, 열가소성 접착 필름(10)과 열경화성 접착 필름(12)}은 압력을 받아 접착성 결합 라미네이트(5)를 형성한다. 압력은 롤러(roller) 또는 프레스(press)에 의해 가해지는 것이 바람직하다. 다음으로 접착성 결합 라미네이트(5)는 접착성 결합 라미네이트(5)가 칩 포켓(54)과 맞도록 하기 위해 적당한 모양과 형상으로 다이에 의해 절단된다.
대안적으로, 접착성 결합 라미네이트(5)는 가열 라미네이션(heat lamination)을 이용해서 제조될 수 있다. 접착성 결합 라미네이트(5)는, 서로의 상부에 있고 듀퐁사로부터 상업적으로 구입할 수 있는 Teflon 7과 같은 방출 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성되어 있는 두 개의 방출층(27) 사이에 있는 열가소성 접착 필름(10)과 열경화성 접착 필름(12)과 같은 두 개의 필름을 배치함으로써 제조될 수 있다. 이와 같이 조립된 층은 다음으로 온도와 압력을 가하면서 접착층(10과 12)을 서로 결합시키는데 충분한 시간 동안, 핫 프레스(hot press)(25)에 넣어진다. 적합한 결합 조건은 약 1분 동안 약 206.9 kPa(약 30 psi)에서 약 200℃의 온도를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 다음으로 접착성 결합 라미네이트(5)는 접착성 결합 라미네이트(5)가 칩 포켓(54)과 맞도록 하기 위해 적당한 모양과 형상으로 다이에 의해 절단된다.
본 발명의 다른 실시예는, 실리콘 칩(16)에 이미 연결되어 있는 구부러질 수 있는 회로(20)를 패시베이션 처리 표면이 있는 기판(48)에 부착시키는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 구부러질 수 있는 회로(20)에 TAB 결합되어 있는 실리콘 칩(16)을 제공하는 단계와, 열가소성 접착 필름(10)이 있는 제 1 면(42)과 열경화성 접착 필름(12)이 있는 제 2 면(44)을 포함하는 접착성 결합 라미네이트(5)를 제공하는 단계를 포함한다. 접착성 결합 라미네이트(5)의 제 2 면(44)은, 약 5 내지 약 30초 동안 압력을 가하면서 약 100℃ 내지 약 180℃의 온도를 가함으로써, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 15초 동안 약 130℃ 내지 약 150℃의 온도를 가함으로써, 기판(48)의 패시베이션 처리 표면에 결합된다.
기판 표면에 칩을 결합시키기 위해 택(tack)과 홀드 접착제(hold adhesive) 및 다이 부착 접착제가 실리콘 칩에 가해진다. 예를 들어, 택과 홀드 접착제는 자외선 경화 또는 열적으로 신속한 경화 접착제를 포함할 수 있다. 택과 홀드 접착제는 다이 부착 접착제가 경화될 때까지 기판에 칩을 결합시킨다. 다이 부착 접착제는 에폭시를 원료로 한 접착제와 같이 종래 기술에 알려져 있는 종래의 임의 다이 부착 접착제일 수 있다. 예를 들어, 실리콘 칩과 구부러질 수 있는 회로 어셈블리는, 택과 홀드 접착제를 사용해서 기판의 패시베이션 처리 표면에 정렬 및 고정될 수 있다. 칩이 적절하게 정렬되면, 다이 부착 접착제는 예를 들어 약 15 내지 약 200분 동안 약 110℃ 내지 약 200℃의 온도에서, 보다 바람직하게는 약 30 내지 약 180분 동안 약 150℃ 내지 약 175℃의 온도에서 경화된다. 다이 부착 접착제를 경화시키는 동안, 접착성 결합 라미네이트의 열경화성 층이 경화된다.
종래에, 구부러질 수 있는 회로(20)는 이것의 한 면에 에폭시 코팅을 구비한다. 다음에 접착성 결합 라미네이트(5)의 제 1 면(42)은, 예를 들어 약 5 내지 약 30초 동안 압력 하에 약 200℃ 내지 약 300℃의 온도, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 15초 동안 약 225℃ 내지 약 275℃의 온도를 사용해서, 구부러질 수 있는 회로(20)의 에폭시 코팅 면에 결합된다. 보다 특정한 실시예에서, 접착성 결합 라미네이트(5)의 제 1 면(42)은 폴리에테르 우레탄을 포함하고, 접착성 결합 라미네이트(5)의 제 2 면(44)은 페놀을 원료로 한 접착성 중합체를 포함한다. 접착성 결합 라미네이트(5)의 제 1 면(42)은, 예를 들어 약 5 내지 약 30초 동안 압력 하에 약 150℃ 내지 약 225℃의 온도, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 15초 동안 약 180℃ 내지 약 200℃의 온도를 사용해서, 구부러질 수 있는 회로(20)의 에폭시 코팅 면에 결합된다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예는 잉크젯 프린트 카트리지(14)에 관한 것이다. 도시되어 있는 잉크젯 프린트 카트리지는 삼색의 잉크젯 프린터 카트리지이다. 당업자는 본 발명의 원리가 단색 카트리지에도 동일하게 적용된다는 것을 이해할 것이다. 잉크젯 프린트 카트리지(14)는 잉크젯 하우징(18), 뚜껑(lid)(22), 패시베이션 처리 표면이 있는 기판(48)을 포함하는 잉크젯 프린트헤드 어셈블리, 기판(48)의 패시베이션 처리 표면에 있는 실리콘 칩(16), 및 접착성 결합 라미네이트(5)에 의해 기판(48)의 패시베이션 처리 표면 위에 씌워져 부착되는 구부러질 수 있는 회로(20)를 포함한다. 구부러질 수 있는 회로(20)는 실리콘 칩(16)에 전기적으로 연결된다. 또 다른 실시예에서, 잉크젯 프린트 카트리지(14)는 종래 방법으로 두 개의 분할 벽(24)으로 나누어진 3개의 잉크 저장 챔버(28)를 더 포함한다. 3 블록의 거품재(foam material)(26)가 챔버(28)에 삽입되고, 각 블록(26)은 서로 다른 색의 잉크로 가득 찬다. 챔버(28)의 바닥 표면에는 수직관(standpipe)이 제공되는데, 이 수직관을 통해 잉크가 흐를 수 있고, 잉크젯 하우징(18)은 수직관을 하우징 바닥 표면에 있는 3개의 배출구에 연결시키는잉크 흐름 통로가 있다. 3개의 필터(30)는 잉크가 챔버로부터 나올 때 잉크를 여과하기 위해서 수직관의 상부를 덮는다.
본 발명의 여러 가지 실시예의 상술된 설명은 예시와 설명을 위해 제공되었다. 이것은 본 발명을 총망라하거나 개시되어 있는 명확한 형태로 한정하고자 하지는 않는다. 많은 대안, 수정 및 변형은 당업자들에게 명백할 것이다. 특히, 청구된 라미네이트는 개시된 잉크젯 프린트헤드 뿐만 아니라, 이와 다른 접착제 결합 적용분야에서도 사용하는데 적합하다. 따라서, 본 발명은 여기 논의된 모든 대안, 수정 및 변형과 청구항의 사상과 포괄적 범위 내에 있는 다른 것들을 포함하고자 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 결합하기 위해 잉크젯 프린트헤드 어셈블리에 사용할 때, 회로와 기판 사이에서 잉크가 빨려 내려가는 것을 감소시키거나 제거하고, 이에 따라 구부러질 수 있는 회로의 부식이나 전기적 단락을 잉크가 일으키지 못하도록 하는 접착성 결합 라미네이트 이중층(dual layer)을 제공하는 효과가 있다.

Claims (26)

  1. 접착성 결합 라미네이트(adhesive bonding laminate)로서,
    에폭시 코팅에 결합될 수 있는 제 1 열가소성 접착 필름과,
    기판의 패시베이션 처리 표면(passivated surface)에 결합될 수 있는 제 2 열경화성 접착 필름을 포함하고,
    상기 제 1 접착 필름은 상기 제 2 접착 필름에 결합되는, 접착성 결합 라미네이트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 접착 필름은 열가소성 폴리카르보네이트(polycarbonate) 또는 열가소성 폴리에테르 우레탄(polyether urethane)을 포함하고, 상기 제 2 접착 필름은 페놀 원료 중합체를 포함하는, 접착성 결합 라미네이트.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 접착 필름은 열가소성 폴리카르보네이트를 포함하는, 접착성 결합 라미네이트.
  4. 제 2항에 있어서, 제 1 접착 필름은 열가소성 폴리에테르 우레탄을 포함하는, 접착성 결합 라미네이트.
  5. 구부러질 수 있는 회로(flexible circuit)를 기판(substrate)에 부착시키는 방법으로서,
    한 면에 에폭시 코팅을 구비한 구부러질 수 있는 회로에 전기적으로 결합된 실리콘 칩을 제공하는 단계와,
    기판에 패시베이션 처리 표면을 제공하는 단계와,
    제 1 면에 제 1 열가소성 접착 필름을 포함하고, 제 2 면에 제 2 열경화성 접착 필름을 포함하는 제 1항에 기재된 상기 접착성 결합 라미네이트를 제공하는 단계와,
    상기 기판의 상기 패시베이션 처리 표면에 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 2 면을 결합하는 단계와,
    상기 기판 표면에 상기 실리콘 칩을 결합시키는 단계와,
    상기 구부러질 수 있는 회로의 상기 에폭시 코팅 면에 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 1 면을 결합하는 단계를
    포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 기판은 금속을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 기판은 알루미늄, 아연, 또는 스테인레스 강철을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 기판은 합금을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 1 면은 열가소성 폴리카르보네이트 또는 열가소성 폴리에테르 우레탄을 포함하고, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 2 면은 페놀 원료 중합체를 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 1 면은 열가소성 폴리카르보네이트를 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  11. 제 5항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 1 면은 열가소성 폴리에테르 우레탄을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  12. 제 5항에 있어서, 상기 기판은 적어도 하나의 칩 동공(chip cavity)을 갖는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 실리콘 칩을 상기 칩 동공과 정렬시키는 단계와,
    상기 실리콘 칩에 택(tack)과 홀드 접착제(hold adhesive) 및 다이 부착 접착제(die-attach adhesive)를 가하는 단계와,
    상기 다이 부착 접착제를 경화시키는 단계를
    더 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 택과 홀드 접착제는 자외선 경화 또는 열에 의해 신속하게 경화되는 접착제(thermal quick cure adhesive)를 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  15. 제 5항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 2 면을 상기 기판의 패시베이션 처리 표면에 결합시키는 단계는, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 2 면이 상기 기판의 패시베이션 처리 표면과 접하면서 약 5 내지 약 30초 동안 약 100℃ 내지 약 180℃의 온도로 가열하는 것을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 2 면을 상기 패시베이션 처리 표면에 결합시키는 단계는, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 2 면이 상기 기판의 패시베이션 처리 표면과 접하면서 약 10 내지 약 15초 동안 약 130℃ 내지 약 150℃의 온도로 가열하는 것을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  17. 제 5항에 있어서, 상기 패시베이션 처리 표면은 상기 기판에 폴리 파라-자이일렌(poly para-xylylene)의 코팅을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  18. 제 5항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 1 면을 상기 구부러질 수 있는 회로의 에폭시 코팅 면에 결합시키는 단계는, 약 5 내지 약 30초 동안 약 200℃ 내지 약 300℃의 온도로 가열하고 압력을 가하는 것을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 1 면을 상기 구부러질 수 있는 회로의 에폭시 코팅 면에 결합시키는 단계는, 약 10 내지 약 15초 동안 약 225℃ 내지 약 275℃의 온도로 가열하고 압력을 가하는 것을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  20. 제 13항에 있어서, 상기 다이 부착 접착제를 경화시키는 단계는, 약 15분 내지 약 200분 동안 약 110℃ 내지 약 200℃의 온도로 가열하는 것을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 다이 부착 접착제를 경화시키는 단계는, 약 30분 내지 약 180분 동안 약 150℃ 내지 약 175℃의 온도로 가열하는 것을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  22. 제 11항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 1 면을 상기 구부러질 수 있는 회로의 에폭시 코팅 면에 결합시키는 단계는, 약 5 내지 약 30초 동안 약 150℃ 내지 약 225℃의 온도로 가열하고 압력을 가하는 것을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트의 제 1 면을 상기 구부러질 수 있는 회로의 에폭시 코팅 면에 결합시키는 단계는, 약 10 내지 약 15초 동안 약 180℃ 내지 약 200℃의 온도로 가열하고 압력을 가하는 것을 포함하는, 구부러질 수 있는 회로를 기판에 부착시키는 방법.
  24. 잉크젯 프린트헤드로서,
    패시베이션 처리 표면이 있는 기판과,
    상기 기판의 패시베이션 처리 표면에 있는 실리콘 칩과,
    한 면에 에폭시 코팅을 구비하는 구부러질 수 있는 회로와,
    상기 구부러질 수 있는 회로를 상기 기판에 결합시키는 제 1항에 기재된 상기 접착성 결합 라미네이트를
    포함하는, 잉크젯 프린트헤드.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 접착성 결합 라미네이트는 제 1 면에 상기 제 1 접착 필름을 포함하고 제 2 면에 상기 제 2 접착 필름을 포함하며, 또한 상기 제 1 면은 상기 구부러질 수 있는 회로의 상기 에폭시 코팅에 결합되고 상기 제 2 면은 상기 기판의 패시베이션 처리 표면에 결합되는, 잉크젯 프린트헤드.
  26. 잉크젯 프린트 카트리지로서,
    잉크젯 잉크 하우징과,
    잉크젯 프린트헤드를 포함하고,
    상기 잉크젯 프린트헤드는 패시베이션 처리 표면이 있는 기판과,
    상기 기판의 패시베이션 처리 표면에 위치한 적어도 하나의 실리콘 칩과,
    한 면에 에폭시 코팅을 구비한 적어도 하나의 구부러질 수 있는 회로와,
    상기 기판의 패시베이션 처리 표면에 상기 구부러질 수 있는 회로를 결합시키는 제 1항에 기재된 상기 접착성 결합 라미네이트를
    포함하는, 잉크젯 프린트 카트리지.
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