TW202120344A - 孔口護板 - Google Patents
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Abstract
一流體噴頭可包括形成一噴出腔室和一噴出孔口之一整合腔室孔口層、用以透過噴出孔口在腔室內噴出流體之一流體致動器、一孔口護板以及將孔口護板接合至整合腔室孔口層之一黏附層。
Description
本發明係有關於孔口護板。
流體噴頭選擇性地透過一流體噴出面中之孔口噴出流體之液滴。此類流體噴頭可以是一印表機之部分，其在一列印目標上，以非限制性範例的方式，選擇性地沉積呈墨水形式之流體液滴。此類流體噴頭也可用在各種其他應用中，諸如積層製造、環境測試及生物診斷。
於本發明的一個態樣中，揭示一種流體噴頭，其包含：一整合腔室孔口層，其形成一噴出腔室和一噴出孔口；一流體致動器，其用以透過該噴出孔口在該腔室內噴出流體；一孔口護板；以及一黏附層，其將該孔口護板接合至該整合腔室孔口層。
本文揭露的是包括一整合腔室孔口層的範例流體噴頭。整合腔室孔口層包含形成一噴出腔室和一噴出孔口兩者之一單一材料層。因為噴出腔室和噴出孔口兩者係形成於一單一層中，所以噴出腔室和噴出孔口可相對於彼此更精確地對準，以及相對於用以透過孔口噴出流體之一流體致動器更精確地對準。因此，整合腔室孔口層可增強列印品質。
雖然使用整合腔室孔口層可增強列印效能及簡化製造，但是有助於整合腔室孔口層之材料可具有其他不足的特性。舉例來說，用以形成整合腔室孔口層之材料可呈現頭之部分，圍繞孔口的此等區域更易受到機械損壞。為了解決此類顧慮，揭露的範例流體噴頭和範例方法提供一孔口護板，其係黏附接合在整合腔室孔口層上。因為孔口護板被黏附接合在整合腔室孔口層上，孔口護板可在接合整合腔室孔口層之前分開地形成，且可由具有流體噴頭之剩餘部份之較小損壞風險的可能材料之一較廣選擇形成。黏附接合之孔口護板進一步有助於對於特定流體噴出任務及環境之流體噴頭之客製化。
揭露內容係一範例噴頭。範例流體噴頭可包含形成一噴出腔室和一噴出孔口之一整合腔室孔口層、用以透過噴出孔口在腔室內噴出流體之一流體致動器、一孔口護板以及將孔口護板接合至整合腔室孔口層之一黏附層。
揭露內容用於形成一流體噴頭之一範例方法。此方法可包含提供形成一噴出腔室和一噴出孔口之一整合腔室孔口層，提供一流體致動器以透過噴出孔口從噴出腔室噴出流體，以及將孔口護板接合至整合腔室孔口層之一表面。
揭露內容係用於形成一流體噴頭之一範例方法。範例方法可包括形成一晶圓，其包含支撐流體致動器及一整合腔室孔口層之一基材。整合腔室孔口層可包含噴出腔室及噴出孔口。此方法進一步涉及形成與晶圓之形成分開之一孔口護板。孔口護板接合至晶圓，其中孔口護板包含對應於噴出孔口之開口。此晶圓可接著分成流體噴出晶粒。各流體噴出晶粒包含流體致動器、噴出腔室和噴出孔口之一部分。
圖1係為例示一範例流體噴頭20之部分的一截面圖。流體噴頭20包含整合腔室孔口層24、流體致動器28、黏附層32以及孔口護板40。整合腔室孔口層24包含形成一噴出腔室42和一噴出孔口44兩者之一單一材料層。噴出腔室42包含一空間，其用以含納要由流體致動器28透過噴出孔口44排出之流體。噴出孔口44包含一開口，其延伸穿過層24(例如穿過層24的一表面或面46、表示層24的一外邊界之面46)且流體液滴將經由此開口噴出。在不存在額外塗層或護板40的情況下，面46將以其他方式形成頭20之流體噴出面。
腔室孔口層24係由可更容易模製、成形、分離或以其他方式改變的一單一材料層所形成，以有助於噴出腔室42和噴出孔口44兩者之形成。如將於下文說明的，因為流體噴頭20包括一黏附接合之孔口護板40，其輔助保護層24免於機械損壞，層24可形成自較廣泛的可能材料選擇。在一實現例中，形成腔室孔口層24的材料包含一聚合物。在一實現例中，形成腔室孔口層24的材料包含一環氧化物。在一實現例中，形成腔室孔口層24的材料包含一以環氧化物為基礎的光阻材料，諸如SU-8。在又其他實現例中，腔室孔口層24可由其他材料所形成，包括但不限於苯環丁烯(BCB)、非晶質矽、氧化矽、及類似者。
流體致動器28包含一致動器，其將在噴出腔室42中的流體選擇性地可控地透過孔口44排出。在一實現例中，流體致動器28可藉由上覆基材而支撐，此基材來自與形成層24的材料不同的一材料。在一些實現例中，流體致動器28可藉由與層24相同或類似材料所形成之一基材來支撐。在一實現例中，流體致動器28包含一熱敏電阻，其在接收電流後，加熱至高於該流體之成核溫度的一溫度，以便汽化相鄰流體之一部分，以建立將該流體透過相關聯孔口44排出之一氣泡。在其他實現例中，流體致動器28可包含其他形式之流體致動器。在其他實現例中，流體致動器28可包含有形式為一基於壓電膜的致動器、一靜電膜致動器、機械/衝擊驅動膜致動器、一磁伸縮驅動致動器、一電化學致動器、以及外部雷射致動器(形成穿過以一雷射束沸騰的一氣泡)、其他此類微型裝置、或其任何組合。
黏附層32包含層24的面46上的一材料層，其輔助將分別形成之孔口護板40接合到整合腔室孔口層24之面46。在一實現例中，在孔口護板40被帶入與層32接合接觸之前，先在面46上沉積黏附層32。在又其他實現例中，在黏附層32被帶入與面46黏附接觸之前，黏附層32可先初始沉積於孔口護板40之一面上。在一實現例中，黏附層32可在孔口護板40接合連接至層24之前，先在一面46上及在孔口護板40之一表面上部分地沉積。在一實現例中，黏附層32可圖案化，接著衝壓到面46及/或護板40上。在另一實現例中，黏附層32可採其他方式圖案化或沉積，諸如使用選擇性地沉積材料之遮罩或其他流體噴頭。可用於形成黏附層32之材料之範例包括但不限於環氧化物、聚(甲基丙烯酸甲酯) (丙烯酸聚合物)、聚矽氧、熱熔膠及類似者。
雖然黏附層32例示為將孔口護板40直接接合至層24之面46，但在其他實行例中，黏附層32可間接地將孔口護板40接合至層24之表面46。舉例來說，層24的流體噴出面46本身可塗覆一額外層或多個額外層，其中黏附層32將分別形成之孔口護板40黏附地接合到塗覆於層24上之層或此等層之外部表面上。
孔口護板40包含一層材料，其不同於形成層24之藉由黏附層32接合至面46材料層。在整合腔室孔口層24係由一材料形成的實現例中，此材料使得面46易受機械損壞、孔口護板40可由相較於形成層24之材料具有增強的機械強度、完整性或穩固性之一層材料形成。在一些實現例中，孔口護板40可具有與形成層24之面46之材料或任何塗覆在面46上的材料之不同的其他機械特性。舉例來說，相較於面46或塗覆於表46上之外部層，形成孔口護板40之材料可具有不同潤濕或非潤濕(表面能量)特性。在一些實現例中，孔口護板40可提供相較於面46而言具有不同表面紋理的頭20。舉例來說，孔口護板40可向流體噴頭20提供一新流體噴出面50，其相對於呈平坦狀，係有紋理或具有溝槽、凹窩或類似者。
在一實現例中，孔口護板40可包含諸如矽之一層或多層材料。矽增強頭20之外部面50的強度或穩固性，其針對否則可能導致層24及其孔口(例如孔口44)之機械損壞的衝擊。在又其他實現例中，孔口護板40可由一層或多層材料形成，諸如不鏽鋼、聚合物、玻璃、陶瓷或類似者。在一實現例中，孔口護板可由一組材料形成，其由一陶瓷材料、一金屬、一玻璃、一聚醯胺、一聚合物及一非潤濕材料所構成。因為孔口護板40係分別形成，且接著隨後直接地或間接地接合至層24，孔口護板40可使用涉及熱、化學材料等的材料及製程來形成，此等材料及製程在此等材料之層將形成於層24上而非預先形成且隨後接合至層24上的情況下可能對層24之材料損壞。
雖然圖1將流體噴頭20例示為包含一單一流體致動器28、一單一噴出腔室42及一單一孔口44，但應了解的是，流體噴頭可包含更多數目的致動器28、噴出腔室42和孔口44。舉例來說，流體噴頭20可包含此致動器28、噴出腔室42和孔口44之一個二維陣列。流體噴出腔室可受來自一區域流體供應器之流體供應，諸如頭20係一流體噴出匣的一部分。在其他實現例中，流體噴出腔室可受來自一遠端或偏軸流體供應器之流體供應。
圖2係用於形成一流體噴頭之一範例方法100的一流程圖。雖然方法100係於形成流體噴頭20之情境中描述，但應了解的是，方法100同樣可被應用為用於形成之後描述的流體噴頭或類似流體噴頭中的任一者之一較大整體方法之部分。如方塊104所指，初始提供整合腔室孔口層24。層24形成一噴出腔室42及一噴出孔口44兩者。
如方塊108所指，進一步提供諸如流體致動器28的一流體致動器。流體致動器28係用以透過噴出孔口44從注入腔室42噴出流體。
如方塊112所示，孔口護板40係直接地或間接地黏附接合至整合腔室孔口層24的一面46。如上文所論述，孔口護板40與層24之形成係分開地形成。孔口護板40提供具有與層24或層24上之任何塗層不同之材料特性的頭20之流體噴出面。
圖3係為例示一範例流體噴頭220之部分的一截面圖。流體噴頭220類似於上述流體噴頭20，除了流體噴頭220包含塗覆在整合腔室孔口層24之面46上的一中介層230之外。與噴頭20之組件相對應的噴頭220之那些剩餘組件係按類似方式編號。圖3例示可如何將孔口護板40分別形成並間接接合至層24以增強頭220的流體噴出面的特性。
中介層230包含直接形成於層24之面46上的層。在一實現例中，中介層230係作為面46上之流體或液體而塗覆，其中流體係固化或固體化在面46上。因為中介層230經形成、固化或固體化而同時駐留於層24之面46上，用以形成中介層230之材料或製程可被限制以避免對層24之損壞。如上所述，因為孔口護板40係分別形成的，且接著係黏附地接合至層24以及中介層230，孔口護板40可能由在孔口護板40之材料或多個材料形成、固化且/或固化而同時直接駐留於中介層230上的情況下將潛在地損壞層24及/或中介層230之材料及製程形成。
圖4係為例示一範例流體噴頭320之部分的一截面圖。流體噴頭320類似於上述流體噴頭20，除了流體噴頭320包含取代孔口護板40之孔口護板340以外。與流體噴頭20的組件相對應之流體噴頭320的那些剩餘組件係按類似方式編號。圖4例示使用一孔口護板以改變一流體噴頭之一流體噴出面的一表面幾何形狀。
孔口護板340類似於上文所描述之孔口護板40，除了孔口護板340提供具有不均勻或不規則流體噴出面350之頭320之外。孔口護板340包含非平滑表面紋理。如圖4所示，面350包含凸塊352及/或凹陷354之陣列。凹陷354可呈凹坑、通道、溝槽、鋸齒或類似者之形式。如相較於層24或其任何中介層，諸如以上所描述之層230，的面46，面350之表面紋理可提供不同的潤濕或非潤濕性。
如同護板40，孔口護板340可由相較於形成層24之材料具有不同機械特性之材料形成。護板340可由相較於形成層24之材料具有增強強度、硬度柔韌性或穩固性之一材料形成。相比於將會以其他方式形成流體噴頭320之流體噴出面的任何中介層之層24的材料，護板340可由具有增強潤濕能力或增強非潤濕能力的一材料形成。護板340可由諸如矽、不鏽鋼、聚合物、玻璃、陶瓷或類似者之材料形成。
圖5係為例示一範例流體噴頭420之部分的一截面圖。流體噴頭420類似於上述流體噴頭20，除了流體噴頭420包含取代孔口護板40之孔口護板440以外。那些與流體噴頭20的組件相對應之流體噴頭420的剩餘組件係以類似方式編號。圖5說明孔口護板如何可包含黏附接合至彼此之多個不同層。
如同孔口護板40，孔口護板440黏附地接合至整合腔室孔口層24。孔口護板440包含一基底層442、黏附層444及外部層446。基底層442與外部層446藉由介入黏附層444彼此接合地接合。在一實現例中，基底層442係初始藉由黏附層32接合至層24之面46，其中外部層446接著藉由黏附層444接合至基底層442。在又另一實現例中，層442及446初始係藉由黏附層444彼此接合，與層24分離，其中經接合的層442及446係接著被帶入與黏附層32接觸以便被接合至層24。接合層442及446的黏附層444之黏合劑可包含一黏合材料，諸如環氧化物、丙烯酸聚合物、聚矽氧、熱熔膠、及類似物。
相較於形成層24之材料，層442及446中之各者可具有不同材料特性或性質。在一實現例中，相較於形成層24之材料，基底層442可由具有更大強度、柔韌性、硬度或穩固性之一材料所形成。基底層442保護層24及噴出孔口44免於由對頭420的衝擊所造成的損壞。在一個此類實現例中，基底層442可包含諸如矽、陶瓷、玻璃、聚合物、諸如不鏽鋼之金屬、或類似者之一材料。在一實現例中，層442係由下列所組成材料之一群組所形成：矽、金屬、聚合物、玻璃、及陶瓷。
外部層446形成頭420之流體噴出面450。外部層446且為面450提供不同材料特性。舉例來說，外部層446可在增強潤濕表面或增強非潤濕表面中。在增強潤濕表面中可藉由橫跨面50展布流體來減輕流體之攪動。一增強非潤濕表面可藉由抵抗沿著面450累積之流體而減輕攪動。在一實現例中，外部層446可包含潤滑劑、聚四氟乙烯(鐵氟龍)層或由矽、陶瓷、玻璃、聚合物、金屬或與基底層442相配合的另一層以保護層24。在一實現例中，層446係形成於選自由陶瓷材料、金屬、玻璃、聚醯胺、聚合物、及非潤濕材料所組成之一群材料之材料。
圖6係為例示一範例流體噴頭520之部分的一截面圖。除了流體噴頭520包含代替孔口護板440之孔口護板540以外，流體噴頭520類似於流體噴頭420。與流體噴頭420之組件相對應的流體噴頭520之那些剩餘組件係按類似方式編號。圖6例示可如何藉由塗覆有不同層之基底層形成孔口護板。
如圖6所示，孔口護板540類似於孔口護板440，除了孔口護板540省略黏附層444以外。取而代之地，外部層446被直接塗覆於基底層442上。此塗層可藉由衝壓、網版印刷、噴霧塗佈、真空沉積、溶膠凝膠、濺鍍或控制流體沉積來實行。在此塗層後，形成外部層446的流體固化或以其他方式固體化。在一實現例中，基底層442係在基底層442藉由黏附層32黏附接合至層24之前先塗覆外部層446。在又另一實現例中，基底層442係初始藉由黏附層32接合至層24，接著隨後以外部層446塗覆，其中基底層442可保護層24免於可能因為在基底層442已接合到整合腔室孔口層24之後，在基底層442上形成外部層444而發生的任何損壞。
圖7為一範例流體噴頭620之一截面圖。流體噴頭620結合以上關於圖3至5所述之許多特徵。除了流體噴頭620包含代替孔口護板40之孔口護板640以外，流體噴頭620類似於流體噴頭220。與流體噴頭220、320和420的組件相對應之流體噴頭620的那些組件係按類似方式編號。圖7例示流體噴頭如何可具有黏附地接合至一經塗覆腔室孔口層之一孔口護板、孔口護板可如何由彼此黏附地接合之多個層組成以及孔口護板如何可改變流體噴頭之表面幾何形狀/紋理。
孔口護板640類似於上文所描述之孔口護板440，除了孔口護板640包含取代外部層446之外部層646。外部層646類似於孔口護板340，此係因為外部層646提供具有不均勻或不規則流體噴出面650的頭620。孔口護板640包含非平滑表面紋理。如圖7所示，流體噴出面650包含凸塊352及/或凹陷354之一陣列。凹陷354可呈凹坑、通道、溝槽、鋸齒或類似者之形式。如相較於層24或其任何中介層，諸如層230，的面46，面350之表面紋理可提供不同的潤濕或非潤濕性。
如同孔口護板40，外部層646可由相較於形成層24之材料具有不同機械特性之材料形成。外部層646可由相較於形成層24之材料具有增強強度、硬度柔韌性或穩固性之一材料形成。舉例來說，層646可由諸如矽、不鏽鋼、聚合物、玻璃、陶瓷或類似者之材料形成。相比於將會以其他方式形成流體噴頭620之流體噴出面的任何中介層或層24的材料，外部層646可由具有增強型潤濕能力或增強型非潤濕能力的一材料形成。舉例來說，可自潤滑劑或聚四氟乙烯之層形成外部646。在外部層446直接塗覆於基底層442上的一些實現例中，可省略黏附層444，諸如藉由孔口護板540之實現例所例示。
圖8A至8G例示可如何形成一範例流體噴頭820(如圖8F中所示)之一範例。圖8A至8D例示提供孔口護板840之二維陣列的孔口護板晶圓800之形成，而圖8E及8F例示形成之孔口護板晶圓800將提供對應二維陣列之流體噴出裝置812-1、812-2、812-3(統稱為流體噴出晶粒812)轉移及接合至晶圓810。圖8F進一步例示分離經接合晶圓800及810成個別流體噴頭820-1、820-2、820-3(統稱為頭820)。圖8G所示之各流體噴頭820類似於流體噴頭520，其中各流體噴頭820包含具有一基底層841之一孔口護板840，其係以一外部層846塗覆以供增強之功能化。
如圖8F所示，接合至分別形成之孔口護板晶圓800的晶圓810包含基底基材822、整合腔室孔口層824以及流體致動器828。基底基材822界定流體供應及循環通道830。基底基材822進一步支撐流體致動器828。在一實現例中，基材822包含一層矽。於其他實現例中，基材822可由諸如玻璃、陶瓷、聚合物等其他材料所形成。
整合腔室孔口層824類似於以上所描述之層24。層824包含形成流體噴出腔室842及噴出孔口844兩者之單一材料層。在所例示範例中，層824額外包含狹縫843，以有助於沿著此類狹縫843進入個別流體噴頭820之晶圓810之分離。在其他實現例中，此狹縫843可被省略。
腔室孔口層824係由一單一層材料形成，其可更容易模製、成形、分離或以其他方式改變，以有助於噴出腔室842及噴出孔口844兩者之形成。因為流體噴頭820包括一黏附接合的孔口護板840，其輔助保護層824免於機械損壞，層824可自較廣的可能材料的選擇所形成。在一實現例中，形成腔室孔口層824的材料包含一聚合物。在一實現例中，形成腔室孔口層824的材料包含一環氧化物。在一實現例中，形成腔室孔口層824的材料包含一以環氧化物為基礎的光阻材料，諸如SU-8。在又其他實現例中，腔室孔口層824可由其他材料形成，包括但不限於BCB、非晶質矽、氧化矽、及類似者。
如圖8A中所示，將最終形成孔口護板晶圓800之基底層841的材料層被圖案化。材料層中之圖案形成基底層841中之凹陷802，其對應於晶圓810之噴出孔口844。在所例示範例中，層中之圖案形成額外凹陷804，其對應於經銜接晶圓進入個別流體噴頭端之分離或分別的狹縫843，如圖8G中所示。在一實現例中，層841之材料係藉由光蝕刻而圖案化。在一實現例中，層841之材料包含矽。在又其他實現例中，層841之材料可包含其他材料且可利用其他技術而圖案化。
如圖8B中所示，將額外外部層846塗覆於基底層841之圖案表面上。在一實現例中，藉由衝壓、網版印刷、噴霧塗佈、真空沉積、溶膠凝膠、濺鍍或控制流體沉積將層846塗覆於層841上。在所例示之範例中，連續地橫跨層841塗覆層846；其中連續層846之部分隨後如下文關於圖8D所描述透過薄化來移除。在一些實現例中，層846可選擇性地印刷於或沉積於層841之選定部分上，其中在對應於噴出孔口844的位置處省略層846之材料或多個材料。
層846類似於上述的外部層446。外部層846形成頭820中之每一者的流體噴出面850。外部層846為面850提供不同材料特性。舉例來說，外部層846可具有增強潤濕表面或增強非潤濕表面。一增強潤濕表面中可藉由橫跨面850展布流體來減輕流體之攪動。一增強非潤濕表面可藉由抵抗沿著面850累積之流體而減輕攪動。在一實現例中，外部層846可包含潤滑劑、聚四氟乙烯(鐵氟龍)層或由矽、陶瓷、玻璃、聚合物、金屬或與基底層841相配合的另一層以保護層824。
如圖8C中所示，形成晶圓800之層841及846係暫時接合至載體849。載體849作為晶圓800之一支撐，同時層841被進一步改變且同時晶圓800接合至晶圓810。載體849可由多種材料諸如靜電晶圓載體、具有熱釋放帶之金屬載體、具有來自布魯爾科技(Brewer Sciences)之諸如HT10.10的暫時接合材料的一玻璃載體及其類似者所形成。在一些實現例中，載體849可包括用以有助於晶圓800及810之對準的額外特徵。
如圖8D中所示，使層841薄化。此薄化發生於凹陷802及804之高度以下的深度，以便將此類凹陷變換成對應於噴出孔口844之開口806。在一實現例中，藉由機械研磨機或化學機械平坦化將層841薄化。在其中層841係自矽形成之一個實現例中，層841經薄化至30 um且不大於150 um之厚度。在其他實現例中，可採用其他方式來薄化層841，或可將其薄化至其他厚度。在其他實現例中，可以其他方式藉由鑽孔、蝕刻或以其他方式移除材料來形成此等開口。在一些實現例中，可省略諸如層841係初始以一所選擇厚度及/或型樣提供之此類薄化。
雖然孔口護板840之晶圓800係揭露為初始形成而與載體849分離且接著暫時接合至載體849以供進一步處理(薄化)，在其他實現例中，層841可在圖案化之前初始地沉積在載體849上。在此類情況下，層841可用一所選擇厚度選擇性地沉積於載體849上，且用以形成對應於凹陷802及804的開口806。在此實現例中，層846可同樣地在層841上用開口806圖案化。藉由此替代過程，可省略關於圖8D所描述之薄化以形成對應於噴出孔口844之洞。
圖8E例示在已利用形成黏附層832之一黏合劑塗覆整合腔室孔口層824之一部份後的晶圓810。黏附層832類似於上文所述之黏附層32。黏附層832可在晶圓810之表面上圖案化，以便在對應於流體噴出孔口844及狹縫843之位置中省略。在一實現例中，黏附層832可衝壓至層824之表面上。
圖8E進一步例示晶圓800的定位，其由載體849支撐抵靠晶圓810上的黏附層832以接合晶圓800和810。圖8F例示在分離且自晶圓800提取載體849之後的經接合晶圓800及810。圖8G例示經接合晶圓800及810分離成個別流體噴頭820。雖然圖8G中所示的每一個別頭820被例示為包含兩列的流體噴出裝置，在其他實現例中，每一個個別頭820可包括其他數量及配置的流體噴出裝置。雖然圖8A至8G例示與上述流體噴頭520類似之流體噴頭820的形成，應了解的是，類似的製程可被用來形成上述流體噴頭20、220、320、420及620。此等替代製程可省略或包括額外製程元件，其用於在圖8E中晶圓800接合至晶圓810之前，增加額外層至孔口護板晶圓800或自孔口護板晶圓800省略特定層。
圖9係示意性地例示包括流體噴頭820-1(上述)之一範例流體噴出系統900之一方塊圖。流體噴出系統900包含一列印條902，其包括多個列印頭820(其中的一者係示出)和一墨水供應總成906。流體噴出系統900係例示為利用列印頭820，在其他實現例中，流體噴出系統900可替代地利用上述流體噴頭20、220、320、420或620。
墨水供應總成906包括一墨水貯存器908。從墨水貯存器908，一流體(F)910，諸如墨水，被提供到列印條902，以被進送到流體噴頭820。流體供應總成906和列印條902可使用一單向流體輸送系統或一再循環墨水輸送系統。在一單向流體輸送系統中，供應給列印條902之實質全部流體係在列印期間被消耗。在一再循環墨水輸送系統中，供應給列印條902之流體910的一部分在列印期間被消耗，且流體的另一部分被回送到流體供應總成。在一範例中，流體供應總成906係與列印條902分開，並透過諸如一供應管(未示出)的一管狀連接件來將流體910供應至列印條902。在其他範例中，舉例來說在單一使用者列印機中，列印條902可包括墨水供應總成906和流體貯存器908，以及一列印條902。在任一範例中，墨水供應總成906之墨水貯存器908可被移除和取代，或是可被重新填充。
從列印頭820，流體910係朝向諸如紙、聚酯樹脂、卡片紙、及類似之列印目標914從噴嘴或噴出孔口作為流體滴液912噴出。列印目標914可被預處理以改善列印品質，舉例來說，使用一透明預處理。這可在列印系統中執行。列印頭904的噴出孔口844係配置在一行或陣列中，使得當列印條902和列印目標914係相對於彼此移動時，流體910的適當經排序噴出能夠形成文字、符號、圖形、或其他影像，以被列印於列印目標914上。流體910不限於在紙上形成可見影像之有色液體。舉例來說，流體910可為用於列印電路及諸如太陽能電池之其他物品之電活性物質。在某些例子中，流體910可包括一磁性墨水。
一安裝總成916可被用來相對於列印目標914定位列印條902。在一範例中，安裝總成916可在一固定位置，使數個流體噴頭820維持在列印目標914上方。在另一範例中，安裝總成916可包括一馬達，其將列印條902前後移動橫跨列印目標914，舉例來說如果列印條902包括一到四個列印頭904的話。一列印目標輸送總成918相對於列印條902移動列印目標914，舉例來說移動垂直於列印條902之列印目標914。在圖9的範例中，列印目標輸送總成918可包括滾筒以及任何數量的電動夾縮滾筒，其用於透過列印系統900將紙拉動。若列印條902被移動，則列印目標輸送總成918可將列印目標914定位至新位置。在列印條902沒有被移動的範例中，列印目標914的動作可為連續的。
一控制器920接收來自諸如一電腦的一主機系統922之資料。資料可經由網路連接924傳輸，其可為電氣連接、光纖連接或無線連接等等。資料920可包括一要被列印之文件或檔案，或者可包括更多元素項目，諸如一文件之一色彩平面或一柵格化文件。控制器920可將資料暫時地儲存在一本地記憶體中以供分析。此分析可包括判定用於墨水滴液從列印頭904噴出之時序控制，以及列印目標902的動作與列印條902的任何動作。控制器920可經由控制線926操作列印系統之個別部分。因此，控制器920界定經噴出流體滴液912之一圖案，其在列印目標914上形成字符、符號、圖形或其他影像。
噴墨列印系統900並不限於圖9中所示的項目。舉例來說，控制器920可為耦接至一網路之一集群運算系統，其具有用於該系統的個別部件之獨立運算控制。舉例來說，一獨立控制器可與安裝總成916、列印條902、流體供應總成906和列印目標輸送總成918之每一個相關連。在此範例中，控制線926可為將獨立控制器耦接至單一網路之網路連接。在其他範例中，安裝總成916可能不是列印條902的一獨立項目，舉例來說如果列印條902固定在適當位置的話。
雖然本揭露內容已參照例示實現例描述，但熟習此技藝者將了解到可在不背離本揭露下於形式及細節上做出變化。舉例來說，雖然不同例示實現例可能描述成包括提供各種優點的特徵，但可思及的是所述特徵可與另一者互換、或替代地與所述例示實現例或其他替代實現例中之另一者組合。由於本揭露內容之技術相當複雜，故無法預見此技術上所有變化。參照例示實現例描述及於後附申請專利範圍提出的本揭露內容係明顯意欲盡可能廣泛。舉例來說，除非另有具體註記，載明單一特定元件之申請專利範圍亦含括複數個此類特定元件。請求項中「第一」、「第二」、「第三」等等用語僅區分不同元件，且除非有另外陳述，否則並不特定關聯於本揭露內容之元件的一特定順序或特定排序。
20:流體噴頭,噴頭,頭
24:整合腔室孔口層,層,腔室孔口層
28:流體致動器,致動器
32,444,832:黏附層
40,440:孔口護板,護板
42,842:噴出腔室
44:噴出孔口,孔口
46,350,450:流體噴出面,面
50:流體噴出面,外部面,面
100:方法
104,108,112:方塊
220,200,420:流體噴頭,頭
230:中介層
320:流體噴頭,噴頭,頭
340:孔口護板,護板
352:凸塊
354,802,804:凹陷
442,841:基底層,層
446,646,846:外部層,層
520,820-1,820-2,820-3:流體噴頭
540,640,840:孔口護板
620:流體噴頭,頭
650:流體噴出面
800:孔口護板晶圓,晶圓
806:開口
810:晶圓
812-1,812-2,812-3:流體噴出裝置
812:流體噴出晶粒
820:流體噴頭,頭,列印頭
822:基底基材,基材
824:整合腔室孔口層,層,腔室孔口層
828:流體致動器
830:循環通道
843:狹縫
844:噴出孔口
849:載體
850:面
900:流體噴出系統,列印系統
902:列印條,列印條總成
904:列印頭
906:墨水供應總成,流體供應總成
908:墨水貯存器,貯存器
910:流體(F)
912:流體滴液
914:列印目標
916:安裝總成
918:列印目標輸送總成
920:控制器,資料,電氣控制器
922:主機系統,主機
924:網路連接
926:控制線
圖1係例示一範例流體噴頭之部分的一截面圖。
圖2係形成一範例流體噴頭之一範例方法的流程圖。
圖3係例示一範例流體噴頭之部分的一截面圖。
圖4係例示一範例流體噴頭之部分的一截面圖。
圖5係例示一範例流體噴頭之部分的一截面圖。
圖6係例示一範例流體噴頭之部分的一截面圖。
圖7係例示一範例流體噴頭之部分的一截面圖。
圖8A、8B、8C、8D、8E、8F及8G係例示用於形成範例流體噴頭之一範例方法的截面圖。
圖9係為示意性例示一範例流體噴出系統之部分的方塊圖。
全部圖式中，同樣的參考編號標定相似但不一定同樣的元件。此等圖式不一定依比例繪製，且一些部分的尺寸可能被誇大以更為清楚例示所示的範例。另外，此等圖式提供與本說明一致的範例及/或實現例；然而，本說明並不受限於圖式中所提供之範例及/或實現例。
20:流體噴頭，噴頭，頭
24:整合腔室孔口層，層，腔室孔口層
28:流體致動器，致動器
32:黏附層
40:孔口護板，護板
42:噴出腔室
44:噴出孔口，孔口
46:面，流體噴出面
50:流體噴出面，外部面，面
Claims (15)
- 一種流體噴頭，其包含： 一整合腔室孔口層，其形成一噴出腔室和一噴出孔口； 一流體致動器，其用以透過該噴出孔口在該腔室內噴出流體； 一孔口護板；以及 一黏附層，其將該孔口護板接合至該整合腔室孔口層。
- 如請求項1之流體噴頭，其中該腔室孔口層包含一光阻材料。
- 如請求項2之流體噴頭，其中該孔口護板包含從由矽、一金屬、一聚合物、一玻璃及一陶瓷組成之一群材料中選出的一材料之一材料層。
- 如請求項3之流體噴頭，其中該孔口護板之該材料層包含矽。
- 如請求項4之流體噴頭，其中該孔口護板之該材料層包含一表面紋理。
- 如請求項5之流體噴頭，其中該孔口護板包含一第二材料之一第二層，該第二材料係不同於該材料。
- 如請求項6之流體噴頭，其中該第二層係被塗覆於該材料層之上。
- 如請求項6之流體噴頭，進一步包含將該第二層黏附接合至該層。
- 如請求項6之流體噴頭，其中該第二材料包含選自由一陶瓷材料、一金屬、一玻璃、一聚醯胺、一聚合物及一非潤濕材料組成之一組材料的一材料。
- 一種用以形成流體噴頭之方法，該方法包含： 提供形成一噴出腔室和一噴出孔口之一整合腔室孔口層； 提供一流體致動器，其用以透過該噴出孔口從該噴出腔室噴出流體；以及 將一孔口護板接合至該整合腔室孔口層之一表面。
- 如請求項10之方法，進一步包含形成與該整合腔室孔口層分開之該孔口護板。
- 如請求項11之方法，其中該孔口護板之該形成包含： 在一載體上形成該孔口護板；以及 將該孔口護板自該載體轉移至該整合腔室孔口層。
- 如請求項10之方法，其中該整合腔室孔口層包含一光阻材料。
- 一種用以形成流體噴頭之方法，該方法包含： 形成包含一基材之一晶圓，該基材支撐流體致動器及一整合腔室孔口層，該整合腔室孔口層包含噴出腔室及噴出孔口； 形成與該晶圓之形成分開之一孔口護板； 將該孔口護板物接合至該晶圓，該孔口護板包含對應於該等噴出孔口之開口；以及 將該晶圓分開至流體噴出晶粒內，該等流體噴出晶粒中的每一者包含該等流體致動器、該等噴出腔室和該等噴出孔口的一部分。
- 如請求項14之方法，其中與該晶圓之形成分開的該孔口護板的該形成包含： 在一載體上形成該孔口護板；以及 將該孔口護板從該載體轉移至該晶圓上。
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