TWI269714B - Inkjet dispensing apparatus - Google Patents

Description

^7MΊ^A 五、發明說明（1) ^ [發明所屬之技術領域] 本發明係有關於一種具有多流道卡匣之噴液骏 別是有關於一種可偵測其流道間之漏液之噴液裝^置’特 [先前技術] 傳統在生化分析領域的應用上，往往需要將多 的試劑，同時進行分析檢驗或其他化學、生化的^種不同 就是將多樣性的試劑，傳輸到特定方式排列的位置應’也 試片或工具，以進行後續的反應或分析。例如，義’級成 (DNA Chip)之製造方法之一就是以微喷液頭佈放^因晶片 的基因探針在經表面化學處理過的基材上，以作:數眾多 測的工具。 作為後續檢 從可靠度的觀點來看，在噴液中，防止不同試 交互污染是很重要的，例如，在具有多孔道的嘴液^間的 中，如何防止交真/亏染的產生，即為一重要的課題。匣 除了噴液時有可能發生交互污染之外，交互污染也。 能因為喷液頭中的流道間的漏液而產生。一般而t卞 可 微喷液頭的結構是由多層元件貼合而成，其中包含多孔道 卡匣、喷液晶片、微流道阻障層、以及喷孔片等，而墨= 會有侵入性或是會隨著時間從原本侷限的區域中、;戈漏^ 來，舉例來說，裹水會從噴液晶片與微流道阻障層貼合 處，或是從微流道F且障層與喷孔片貼合處洩漏，甚至是卡’ 匿與喷液晶片的姑合處，然而這些洩漏出來的墨水可能會 造成控制電路間的短路、相異墨水間的交互污染，或是其 他喷液頭功能上的故障。

ρΜΊλά _ __ 五、發明說明⑵ '—""~' - 美國專=第6, 431，678號揭露一種漏液偵测裝 考第la和lb…檢測器21形成在接觸塾片22附近、，去參 至檢測器21和電源線或控制線24上時，將經由旦§漏液 的墨水23導致在檢測器21上產生電壓。檢測^ 2 ,電性 測電路電性連接’其在收到來自控制線24等的電 輸出一漏液訊號，藉此進行漏液偵測。應了解捋，會 20包括晶片25、阻障層26、以及噴孔片27。 疋噴液頭 雖然美國專利第6, 431，678號中揭露的裝置可 些喷液頭進打漏液偵測，但其並不適用於且有 十蚪一 液卡匣的噴液裝置。詳而言之，在第“和。圖中道微噴 測裝置不能決定是哪個孔道漏液。另外，此裝置^不的偵 測晶片和喷液卡匣之間的漏液。 、’無法偵 [發明内容] 有鑑於此，本發明之目的在於提供一種噴液 可偵測流道間的漏液。 £ ’其 本發明之另一目的在於提供一種噴液頭結構 法，其可使漏液偵測便利化。 衣造方 根據本發明，提供一種喷液裝置，其包括—卡 晶片、以及一控制器，其中卡匠具有一第一流道和—三— 流道，且第一流道容納一第一液體於其中，而第二、☆弟二 納/第二液體於其中；晶片設置於卡匣上，且包括」，各 導體和一第二導體，而第一導體與第一液體接觸，^ 一 導體與第二液體接觸；控制器與第一導體和第二導弟二 連接，用以偵測第一流道和第二流道間之漏液。 —電性

〇338-A2〇229TWF(Nl);08-920093.ptd 第7頁 T76Q714 五、發明說明（3) 在一較佳實施例中，喷液裝置更包括一第一端子以及 一第二端子，其中第一端子與第一導體電性連接，使控制 器經由第一端子與第一導體電性連接；第二端子與第二導 體電性連接，使控制器經由第二端子與第二導體電性連 接。 在另一較佳實施例中，晶片包括一絕緣層以及一導電 層，其中絕緣層由氮化矽和碳化矽所形成，且具有複數個 接觸孔，而第一導體和第二導體設置於其上；導電層由鋁 所形成，且在其上設置有絕緣層，而第一導體和第二導體 經由接觸孔與導電層電性連接；導電層與控制器電性連 接，使第一導體和第二導體經由導電層與控制器電性連 接0 在另一較佳實施例中，晶片更包括一致動器，其係為 一加熱層，且由銘化组形成。 應注意的是第一導體和第二導體可由钽形成。 在另一較佳實施例中，喷液裝置更包括一阻障層以及 一喷孔片，其中阻障層設置於晶片上，而喷孔片設置於阻 障層上，且係由聚亞醯胺（ρ ο 1 y i m i d e )所製成，並具有複 數個孔口，其分別與第一流道和第二流道連通。

在另一較佳實施例中，晶片係由玻璃製成，或由矽製 成，且具有一電隔絕層。 在另一較佳實施例中，控制器包括一電壓供給裝置， 其供給電壓至第一導體和第二導體；又，控制器可為一三 用電表。

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和其他目的、特徵、和優點能更 佳實施例，並配合所附圖示，作 為了讓本發明之上述 明顯易懂，下文特舉一較 詳細說明如下。 [實施方式]

參考第2a〜2c圖，其揭露本發明之喷液裝置1〇〇。噴液 裝置100包括-卡匣110、一晶片12〇 '一阻障層13〇、一噴 孔片1 4 0、一控制器1 5 〇、以及複數個端子j 6 〇。 曰f匣11 0具有複數個流道111、1 1 2於其中，應注意的 疋在第2 a圖中，僅有兩個流道被顯示，其中一個以下稱為 第一流道111 ’而另一個稱為第二流道丨丨2。不同的流道分 別谷納不同種類的液體，例如，在第2 a圖中，第一流道 111容納一第一液體11於其中.而第二流道丨丨2容納一第二 液體1 2於其中。 晶片1 2 0經由黏膠1 7 0而被設置於卡匣1 1 〇上，且包括 複數個導體121a、121b、一絕緣層122、一導電層123、-致動層124、以及一基材125。詳而言之，以下參考第 3a〜3d圖說明製造晶片120的方法。如第3a圖所示，提供基 材1 2 5，且形成致動層1 2 4在基材1 2 5上；之後，形成導電

0338-A20229TWF(Nl);08-920093.ptd 第9頁 T26Q714 五、發明說明（5) 層123在致動層124上，且其形狀· 成絕緣層122在導電層123上，且絕淡旦=叙接著，形 122a於其中，如第3c圖所示；义數個接觸孔 …、後，形成稷數個導體 121a、121b在絕緣層122上，且導體121a、121b經 孔122 a與導電層123電性連接，如第_所示。接觸 導體121a、121b在噴液裝置1〇〇喷液時，可用以保 晶片120，應注意的是在第2。圖巾，僅顯示兩個導體，： 中一個以下稱為第一導體121a，而另個稱為一第二導體、 1 2 1 b，且每一導體可分別與一種液體接觸，例如，第一 體121a可與第一液體11接觸，而第二導體121b可與第二液 體12接觸；另外，導體12ia、121b可由鈕（Ta)形成。 絕緣層122可由氮化矽（SiN)和碳化矽（SiC)所形成， 而導電層123與端子160電性連接，且可由鋁（A1)形成；致 動層1 24係作為一致動器，用以產生氣泡來喷射液體，其 可為由紹化組（T a A 1)形成的加熱層。基材1 2 5可由玻璃製 成，或由矽製成，且具有一電隔絕層於其中。 如第2a圖所示，阻障層130設置於晶片120上，而喷孔 片140設置於阻障層13〇上，且可由聚亞醯胺（p〇lyimide) 所製成，並具有複數個孔口 1 4 1，其可分別與第一流道111 和第二流道1 1 2連通。 應了解的是從卡匣1 1 〇流到晶片1 2 0的液體係儲存在阻 障層130中，如第2b圖所示。 控制器1 5 0係以可拆裝的方式，經由端子1 6 0與導體 1 21a、1 21b電性連接，用以偵測流道111、11 2間之漏液。

五、發明說明（6) 體制器15°可包括—電壓供給裝置，其可供給電壓 至導體1 一21a、121b ;或者，控制器15〇可為一三用電表。 123Λ7^160係設置於晶片120上，且分別經由導電層 、、mb電性連接；另外，每一端子160可與 1态1 9冑性連接’使控制器1 5 0可供給電壓至導體 „ 1 lb。例如，其中一端子可稱為第一端子161，而 稱為第二端子162，而卜端子161與第一導體 辦、接使控制器15〇可經由第一端子161與第一導 垃，=性Ϊ接；第二端子162與第二導體121b電性連 /控制器15G可經由第二端子162與第二導體121b電性 連接。 伯、目f Ϊ Ϊ裝置的構造如上所述，以下說明其流道間的漏液 1貝列万法。 t 了偵測漏液，控制器150每次與端子160中的任兩個 逼性連接’直到所有的端子160均已被檢杳 可與第-端子161和1二端子162電㈣接後，= :藤和，第二端子162供給電壓至第一導體121“。第 一 V體121b。在正常的狀況下，因為第一流道ηι和第二 流道11 2〃之間是獨立的通道，量測各端子時，第一導體 121a和第二導體121b間的電阻值極高，呈現開路狀能合 為试浏會¥電，使得第一導體121&經由液體丨丨、12而盥第 一導體121b電性連接，而形成一迴路，因此

量測出電阻值或電流值。 為ibl) T

T26Q714__ 五、發明說明（7) 由本發明提供之方法和裝置，不但可以知道任意兩孔 道間是否發生試劑滲漏之現象，亦可確定是哪個孔道間發 生漏液的問題，可以防止試劑間的交互污染，且有效確保 所佈放之試劑的正確性；另外，本發明也可偵測喷液裝置 中之卡匡和晶片間的漏液。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

0338-A20229TWF(Nl);08-920093.ptd 第12頁 J?M714_ 圖式簡單說明 第la圖係為美國專利第6, 431，678號中的喷液頭之示 意圖，其中部分被切開； 以及 第〜3d圖係本發明之喷液頭結構製造方法之示意 第1 b圖係為第1 a圖中之喷液頭之上視圖 第2a圖係為本發明之喷液裝置之示意圖 第2b圖係為第2a圖之喷液裝置之平面圖 第2c圖係為沿著第2b圖中的線c-c之剖面圖 圖 符號說明： 11〜第一液體 1 2〜第二液體 2 0〜喷液頭 2 1〜檢測器 22〜接觸墊片 2 3〜墨水 2 4〜電源線或控制線 25〜晶片 2 6〜阻障層 2 7〜噴孔片 I 0 0〜喷液裝置 110〜卡匣 111〜第一流道 II 2〜第二流道

0338-A20229TW(Nl) ;08-920093. ptd 第13頁 1269714 曰曰 圖式簡單說明 120〜 121a 121b 122〜 122a 123〜 124〜 125〜 130〜 140〜 150〜 160〜 16卜 162〜 170〜 片 〜第一導體 〜第二導體 絕緣層 〜接觸孔 導電層 致動層 基材 阻障層 喷孔片 控制器 端子 第一端子 第二端子 黏膠

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Claims (1)

1. J7M714__ 六、申請專利範圍 1. 一種喷液裝置，包括： 一卡匣，具有一第一流道和一第二流道，其中該第一 流道容納一第一液體於其中，且該第二流道容納一第二液 體於其中 曰曰 二導體， 體與該第 片’設 其中該 二液體 置於該卡匣上，且包括一第一導體和一第 第一導體與該第一液體接觸，且該第二導 接觸； 與該第一導體和該第二導體電性連接，用 以偵測該第一流道和該第二流道間之漏液。 2.如申請專利範圍第1項所述的喷液裝置，更包括： 與該第一導體電性連接，使該控制器經 該第一導體電性連接；以及 與該第二導體電性連接，使該控制器經 該第二導體電性連接。 利範圍第1項所述的喷液裝置，其中該晶 控制器 由該第 由該第 第一端子 第 3 ·如 片更包括 一絕 第二導體 一導 該第二導 4 ·如 緣層係由 5 ·如 電層係由 端子與 二端子 端子與 申請專 緣層，具有複數個接觸孔，其中該第一導體和該 設置於其上；以及 電層，其上設置有該絕緣層，其中該第一導體和 體經由該等接觸孔與該導電層電性連接。 申請專利範圍第3項所述的喷液裝置，其中該絕 氮化矽和碳化矽所形成。 申請專利範圍第3項所述的喷液裝置，其中該導 鋁所形成。

   0338-A20229TWF(Nl);08-920093.ptd 第15頁 T26Q714__ 六、申請專利範圍 6 ·如申請專利範圍第3項所述的喷液裝置，其中該導 電層與該控制器電性連接，使該第一導體和該第二導體經 由該導電層與該控制器電性連接。 7. 如申請專利範圍第1項所述的喷液裝置，其中該晶 片更包括一致動器。 8. 如申請專利範圍第7項所述的喷液裝置，其中該致 動器係為一加熱層，且由銘化组形成。 9. 如申請專利範圍第1項所述的喷液裝置，其中該第 一導體和該弟二導體係由组形成。 1 0.如申請專利範圍第1項所述的喷液裝置，更包括： 一阻障層，設置於該晶片上；以及 一喷孔片，設置於該阻障層上，且具有複數個孔口， 其分別與該第一流道和該第二流道連通。 11.如申請專利範圍第1 0項所述的喷液裝置，其中該 喷孔片係由聚亞醯胺所製成。 1 2.如申請專利範圍第1項所述的喷液裝置，其中該晶 片係由玻璃製成。 1 3.如申請專利範圍第1項所述的喷液裝置，其中該晶 片由石夕製成，且具有一電隔絕層。 1 4.如申請專利範圍第1項所述的噴液裝置，其中該控 制器包括一電壓供給裝置，其供給電壓至該第一導體和該 第二導體。 1 5.如申請專利範圍第1項所述的喷液裝置，其中該控 制器為 用電表

   03 38 -A20229TWF(N1);08-920093.p t d 第16頁 T26Q714__ 六、申請專利範圍 1 6. —種喷液頭結構的製造方法，包括： 提供一基材； 形成一致動層在該基材上； 形成一導電層在該致動層上； 形成一絕緣層在該導電層上，其中該絕緣層具有複數 個接觸孔於其中；以及 形成複數個導體在該絕緣層上，其中該等導體經由該 等接觸孔與該導電層電性連接。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述的方法，其中該基材 係由玻璃製成。 1 8.如申請專利範圍第1 6項所述的方法，其中該絕緣 層係由氮化石夕和碳化石夕所形成。 1 9.如申請專利範圍第1 6項所述的方法，其中該導電 層係由銘所形成。 2 0.如申請專利範圍第1 6項所述的方法，其中該致動 層由銘化組形成。 2 1.如申請專利範圍第1 6項所述的方法，其中該等導 體係由鉅形成。

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