TWI429540B - 列印頭 - Google Patents

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Description

列印頭
本發明係關於一種列印頭。
 發明背景
噴墨列印技術被使用在許多商業產品中，例如，電腦印表機、繪圖機、影印機以及傳真機。在噴墨列印中之一經常的目的是在合理的成本之下提供可靠的及良好的表現產品。與噴墨筆購買相關之花費可能降低購價慾。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種列印頭，其包括：僅沿著一基片之一第一邊緣被形成之多數個墨滴產生器；與各個墨滴噴射器相關聯之一驅動電晶體；以及沿著該等基片之一第二邊緣被形成的多數個結合墊，其中各個墨滴產生器包括一發射腔、在該發射腔和該第一邊緣之間建立流體連通之一饋送通道、以及被配置在該發射腔中之一流體噴射器。
圖式簡單說明
第1圖是一噴墨筆實施例之立體圖形。
第2圖是一屈曲電路實施例之平面圖。
第3圖是一列印頭晶模實施例之立體圖形。
第4圖是一TAB頭組件實施例之平面圖。
第5圖是沿著第4圖之線5－5所取的TAB頭組件實施例之橫截面圖。
第6圖是一列印頭晶模實施例之積體電路實施例的分解圖。
第7圖是一流體噴射器及其相關的驅動電晶體與互連部之實施例的分解圖。
第8圖是二進位解碼器電路之一實施例的分解圖。
第9圖是在二進位解碼器電路中被使用之一反相器閘實施例的分解圖。
第10圖是在該二進位解碼器電路中被使用之一NOR閘的實施例分解圖。
第11圖是一列印頭晶模實施例之橫截面圖。
第12圖是一列印頭晶模實施例之頂部圖形。
第13圖是第12圖的列印頭晶模之部份放大圖形。
第14圖是第13圖的列印頭晶模之部份放大圖形。
第15圖是一NOR閘之實施例的頂部圖形。
第16圖是揭示用以製造一列印頭晶模之實施例處理程序的實施例流程圖。
 較佳實施例之詳細說明
參看至圖形，全文中各圖形的相同參考號碼表示相同元件，第1圖展示具有一列印頭12之範例噴墨筆10。該筆10包括一筆體14，其一般包括一列印流體供應部。如此處所使用地，“列印流體”名稱是指示在列印處理中被使用之任何流體，其包括，但是不受限制於，墨水、預調節劑、定影液等等。該列印流體供應可包括一完全地被包括在筆體 14之內的流體貯存器，或另外地，可包括在筆體14內部之一流體腔，其以流體方式被耦合至一個或多個離軸流體貯存器(未被展示於圖形中)。
該筆體14，其一般，雖然可能不是，包括一單片構造，包括利用窄週邊壁面18結合在一起的二邊面板16。往外地突出之一噴嘴或鼻狀物結構20被置放於筆體14之一個角落。為清楚起見，第1圖中之筆10是以鼻口朝上的方位被展示，雖然該筆10通常是以鼻口朝下方位在操作。列印頭12被裝設在週邊壁面18上之鼻狀物結構20處並且與該列印流體供應以流體方式連通。如將在下面更詳細地被說明，列印頭12一般包括一晶模(亦即，一基片，其具有積體電路被形成在其上)以及具有多數個噴嘴22之一噴嘴構件，列印流體墨滴經由其被噴射出去。雖然第1圖只展示相對少數之噴嘴22，列印頭12可具有幾百個此類噴嘴。一屈曲電路24被提供以傳輸信號至且自該列印頭12。該屈曲電路24被裝設在面板16之一側，相鄰於該鼻狀物結構20，其之一部份被摺疊在該鼻狀物結構20之邊緣上以銜接該週邊壁面18以及該列印頭12。
該列印頭12可使用膠帶自動結合(TAB)方式被裝設在該屈曲電路24上。列印頭12和屈曲電路24之組合被稱為TAB頭組件25。在一實施例中，該列印頭噴嘴構件是整合至屈曲電路24，使得噴嘴22被形成在屈曲電路24中且列印頭晶模被附著在該屈曲電路24中而與噴嘴22對齊。在另一可能的實施例中，該列印頭噴嘴構件是具有噴嘴22被形成 在其中且被附著至該晶模上的一噴嘴薄板(一般為金屬或聚合物)。該屈曲電路24具有被形成於其中用以接收該噴嘴薄板的一排氣閥。
屈曲電路24之一實施例被展示在第2圖中。該屈曲電路24包括一可撓性帶26，其具有一第一端點28以及一第二端點30並且是由聚合物材料所構成，例如，聚酰亞胺膜Kapton或聚酯薄膜密拉。一排單一行之噴嘴22被形成在可撓性帶26中，該行噴嘴22一般在接近該第一端點28的一位置上越過可撓性帶26延伸。噴嘴22可利用任何適當的技術被產生，例如，雷射熔融技術。一系列之傳導跡線32被形成在可撓性帶26背部表面上，例如，使用一習見的光學製版蝕刻技術及/或電鍍處理。(在展示的實施例中可撓性帶26是透明的，因而跡線32在第2圖中是可見的，不論其是否被形成在該背部表面上。)傳導跡線32一般自接近噴嘴22行列之位置在可撓性帶26長度方向朝向第二端點30延伸。一些傳導接觸墊34被形成在可撓性帶26前表面上。接觸墊34以相鄰於第二端點30之陣列被配置，並且各接觸墊34是與傳導跡線32之對應的一個電氣接觸。當該噴墨筆10被安裝在一滑動臺架中時，接觸墊34對齊該滑動臺架並且電氣地接觸該滑動臺架上之電極。一般，該滑動臺架電極可彈性地朝向該筆被加偏壓以確保形成可靠之接觸。各傳導跡線32之另一端點終止於接近該行噴嘴22處。
第3圖分解地展示一列印頭晶模36實施例，其可被固定在可撓性帶26之背部表面以形成該TAB頭組件25。晶模36 包括一基片38，其一般是一適當材料(例如，矽)的矩形片段，具有一頂部表面40和一相對底部表面42。基片38同時也具有一第一長邊緣44以及一相對之第二長邊緣46。多數個墨滴產生器48沿著該第一邊緣44被形成在頂部表面40上。雖然有六個墨滴產生器被展示在第3圖中，一晶模一般將具有大量之此類墨滴產生器。各墨滴產生器48包括一發射腔50、在發射腔50和第一邊緣44之間建立流體連通的一饋送通道52、以及被配置在該發射腔50中的一流體噴射器54。當晶模36被附著在該可撓性帶26以形成該TAB頭組件25時，各發射腔50與噴嘴22之對應的一個對應。流體噴射器54可以是能夠操作以導致流體墨滴經由該對應的噴嘴22被噴射出去之任何裝置，例如，一電阻器或壓電式致動器。
晶模36包括被形成在基片38之頂部表面40上的積體電路，並且該流體噴射器54是該積體電路之部件。該積體電路同時也形成一系列之傳導結合墊56(有7個被展示在第3圖中作為範例)，其沿著第二邊緣46被形成在頂部表面40上。當晶模36被裝設在屈曲電路24上時，結合墊56使得傳導跡線32電氣地接觸。如將在下面更詳細地被說明，結合墊56包括基本的選擇墊、位置選擇墊以及接地墊。
發射腔50和饋送通道52形成在被配置於頂部表面40的積體電路之上的一障壁層58中。該障壁層58，其可包括一層光阻劑或其他聚合物或環氧樹脂材料，其被形成在基片38之頂部表面40上以便覆蓋除了結合墊56之外的大多數積體電路。發射腔50以及饋送通道52使用任何適當的技術被 形成在障壁層58中，例如，習見的光學製版技術。在這實施例中，墨滴產生器48沿著第一邊緣44而不是第二邊緣46被形成，並且該結合墊56沿著該第二邊緣46而不是第一邊緣44被形成。
接著轉看第4和5圖，具有被裝設在可撓性帶26背部表面之晶模36的TAB頭組件25被展示。(晶模36在第4圖中是可見的，因為該可撓性帶26在被展示的實施例中是透明。)該晶模36相對於該屈曲電路24被置放以便精確地使該流體噴射器54對齊於被形成在屈曲電路24中之對應的噴嘴22。(在這實施例中，該屈曲電路24形成該列印頭噴嘴構件。)該屈曲電路24接著以任何適當的方式標出障壁層58的界限。例如，一薄的膠黏劑層(未被展示於圖形中)可被施加至障壁層58頂部表面以黏著地將該晶模36固定至屈曲電路24背部表面。如果該障壁層58頂部可以另外的方法被膠黏的話，則一分別的膠黏劑層可被省略。該對齊步驟同時也固有地將該結合墊56與傳導跡線32端點對齊，並且各跡線32被結合至對應的結合墊56。
該TAB頭組件25被裝設在該筆體14上因而該屈曲電路24之一第一部份被附著在側面板16之一側上，相鄰於該鼻狀物結構20，且該屈曲電路24之一第二部份被附著在該週邊壁面18上。晶模36被接納在該鼻狀物結構20外方表面中所形成之一凹處(未被展示於圖形中)。當如此被置放時，該晶模36是與被包括在該筆體14中之列印流體供應部的流體連通。當比較於習見的筆體時，側邊裝設屈曲電路24允許 非常窄的筆體14。
操作時，列印流體自該列印流體供應部環繞著該基片38第一邊緣44流動並且經由饋送通道52進入該發射腔50，如第3和5圖中之箭號60所展示。為自一所給予的噴嘴22之一噴嘴噴射出一小墨滴，關聯的流體噴射器54被致動。例如，於其中流體噴射器是電阻器之情況中，該被選擇之電阻器利用一電流脈波被供電。自該電阻器產生之熱是足以在該對應的發射腔50中形成一水氣泡，因而迫使一小滴列印流體經過該噴嘴22。該發射腔50在各小滴列印流體經由饋送通道52噴出之後再被填滿。
該晶模36被構成，以至於列印流體傳送沿著一單一邊緣(第一邊緣44)發生並且該結合墊連接部沿著一相對之單一邊緣(第二邊緣46)被置放。該“邊緣饋送”流體傳送具有優於先前技術中心饋送列印頭設計上的一些優點，該技術在基片長度方向形成一延伸的中央洞孔或溝槽以允許列印流體流進一中央歧管並且最後流進該饋送通道之入口。其之一優點是由於該基片中無延伸的中央洞孔或溝槽，故該基片可較窄地被構成。除了該基片是較窄之外，對於相同數量之噴嘴，由於該基片結構因無中央饋送槽而較不易破裂或斷裂，邊緣饋送基片長度也可以是比一中心饋送基片較短。一較小的基片降低每個晶模之材料成本。
使用單一邊緣結合墊連接允許保有電源相對地接近於任何所給予的發射腔。這減少或消除越過該晶模延伸長距離之廣泛互連線的使用，其一般是用於標準"端點連結"晶 模。移除或降低專致於廣泛互連線之基片表面區域以及一中央饋送槽的使用意謂著關於具有廣泛互連線及/或一中央饋送槽之晶模的晶模尺度可被降低。沿著晶模36一個單一邊緣延伸之結合墊56同時也提供電源和熱吸收之均勻分配，因而保持晶模36在操作期間之操作溫度有好的控制。更進一步地，傳導跡線32不被使用以圍繞列印頭12且形成在晶模36的二個相對側或端點上之結合墊連接，故TAB頭組件25的全部面積比較於習見的TAB頭配件顯著地被降低。這代表因為較少屈曲電路材料被使用而使得主要成本降低。
第6圖是一分解圖，其揭示被形成在該基片38頂部表面40上之積體電路的一代表部份。該電路包括上述之流體噴射器54，其在實施例中展示之範例是加熱電阻器，以及用以選擇地致動該流體噴射器之另外的電路。該另外的電路包括與各個加熱電阻器54相關聯的一驅動電晶體62。該加熱電阻器54被組織成為被稱為基本物件之族群，其中各個基本物件包括一群相鄰加熱電阻器，於其中每一次只不多於一個之加熱電阻器被致動。用以控制該加熱電阻器54以及驅動電晶體62之互連部包括連接到位址結合墊56a之分別的位址選擇線64、連接到基本結合墊56b之基本選擇線66以及連接到接地結合墊56c之共用接地線68。展示實施例之驅動器電路包括一陣列之N條基本選擇線66、N條共用接地線68以及M條位址選擇線64以控制M x N個加熱電阻器54。各個加熱電阻器54利用與其相關的驅動電晶體62被控 制，其與來自各其他基本物件的一個驅動電晶體62共用一位址選擇線64。在一基本物件中的各個加熱電阻器54被連接到一共用基本選擇線66以及一共用接地線68。
參看至第7圖，一分別的加熱電阻器54以及其之驅動電晶體62的分解圖被展示。在這實施例中，該驅動電晶體62是具有一汲極(D)、一源極(S)以及一閘極(G)之一場效電晶體(FET)。該加熱電阻器54被連接到該基本選擇線66以及至驅動電晶體62之汲極。驅動電晶體62之源極被連接到共用接地線68，並且驅動電晶體62之閘極被連接到位址選擇線64。一第一靜電放電(ESD)電晶體70被連接到基本選擇線66，以及第二ESD電晶體72被連接到該位址選擇線64供用以排除不需要的靜電電荷。一拉降電阻器74被連接到該位址選擇線64以置放所有不選擇的位址在一關閉狀態中。
啟動一加熱電阻器54包括施加一控制電壓在其之位址結合墊56a上以及一電源在其之基本結合墊56b上。該位址選擇線64經由適當的界面電路連續地被導通。當自左方至右方地列印時該位址結合墊56a通常依順序地自Am 至A1 被排列以及當自右方至左方之列印時則依順序地自Am 至A1 被排列。其中供用於一所給予的加熱電阻器54之基本選擇線66以及位址選擇線64兩者皆同時地致動，因而該特定的加熱電阻器54被供電。
一個或多個基本的選擇線66反應於來自一列印控制器之列印命令而被引動。任何數量的基本選擇線66或其組合可同時地被引動，而每一次只不多於一個位址選擇線64被 引動。這確保基本選擇線66及共用接地線68每一次只供應電流至一個加熱電阻器54。此外，被傳送至一加熱電阻器之能量將是在相同時間被啟動的電阻器數目之一函數。
在第6圖中所展示之驅動器電路包括用於各位址選擇線64之一個位址結合墊56a。第8圖展示一組二進位解碼器電路，其可被使用以減少對於一所給予位址選擇線數目而被形成在晶模36上之位址結合墊56a數目，因而降低該晶模尺度以及該屈曲電路24尺度。該二進位解碼器電路操作以選擇地自該位址結合墊56a將信號發送至該位址選擇線64，其中該等位址結合墊56a數目是較少於該等位址選擇線64數目。經由範例，該二進位解碼器電路被展示如具有五個位址結合墊56a(進一步地被確認為A1-A5)以及十個傳導線路76。各個位址結合墊56a是與十個傳導線路76之一分別的配對相關，使各個位址結合墊56a直接地被連接到其導線76之第一條以及經由一反相器閘78間接地被連接到其導線76之第二條。反相器閘78之輸入被連接到位址結合墊56a並且反相器閘78之輸出被連接到第二導線76。當一電壓被施加至一位址結合墊56a時，則在其之第一導線76上有一對應的電壓，但不是在其之第二導線76上，並且當沒有電壓被施加至一位址結合墊56a時，則在其之第二導線76上有一對應的電壓，但不是在其之第一導線76上。
該二進位解碼器電路進一步地包括一些NOR閘80(進一步地被辨識為S1-Sm)。該等NOR閘80之數量是等於在晶模36中被使用之該等位址線64數量，而各個NOR閘80之輸 出被連接到該等位址線64之對應的一個。在展示之實施例中，該等NOR閘80是5個輸入NOR閘，其各個輸入被連接到十個傳導線76之不同的一者。該等連接被形成，因而各個NOR閘80被連接到五個導線76之唯一的族群。因此，如果該等五個位址結合墊56a以此方式被致動，而使一所給予的NOR閘80之五個輸入無一個接收信號，則該NOR閘80產生一輸出信號至其對應的位址線64。如果一NOR閘80之一個或多個輸入接收信號，則該NOR閘80不產生一輸出。藉由這配置，具有五個位址結合墊56a之一組二進位解碼器電路可容納32條位址選擇線64。
參看至第9圖，一反相器閘78之一個可能的實施例被展示。於此情況中，反相器閘78包括一電阻器82以及具有一汲極(D)、一源極(S)以及一閘極(G)之一場效電晶體84。電阻器82被連接到一供應電壓Vdd以及電晶體84之汲極。該電晶體84之源極被連接到接地，並且該電晶體84之閘極被連接到該對應的位址結合墊56a，因而作用為反相器閘78之輸入。電晶體84之汲極同時也被連接到與對應的位址結合墊56a相關聯的第二傳導線76以形成反相器閘84之輸出。
參看至第10圖，一NOR閘80之一個可能的實施例被展示。於此情況中，該NOR閘80包括一電阻器86以及五個場效應電晶體88。該電阻器86被連接到該供應電壓Vdd 以及至五個電晶體88之各個汲極。該等五個電晶體88之閘極作用如至NOR閘80之五個輸入(X1 －X5 )並且各個閘極被連接到傳導線路76之不同的一導線。各個電晶體88之源極被連接到 接地。各個汲極同時也被連接到對應至NOR閘80的位址選擇線64。
第11圖展示一列印頭晶模36實施例，其包括一基片38以及被形成在其上之積體電路。基片38一般是，雖然也可能不是，被包括於具有一個第一平面表面40以及相對於該第一表面之一個第二平面表面42的矽平面中。該晶模36具有被形成在第一表面40上之一層閘極氧化物89以及被形成在該閘極氧化物89上用以形成電晶體閘極區域之一層第一傳導層90。該晶模36進一步地包括多數個流體噴射器54(為清楚起見，有一個被展示在第11圖中)，其被配置在基片38第一表面40之上，在該第一表面40上沈積一中間介電質層91用以提供在流體噴射器54以及基片38之間的熱隔離。該介電質層91包括任何適當的材料，例如，磷矽玻璃，以及在一實施例中被沈積大約在5,000－20,000埃(Angstroms)之範圍的厚度。流體噴射器54是由被沈積在介電質層91上的第二傳導層92所構成。
各個流體噴射器54被耦合至形成在基片38中的一驅動電晶體62(為清楚起見，有一個被展示在第11圖中)。這耦合使用被沈積在第二傳導層92之上的一第三傳導層94被達成。在第三傳導層94中的一開孔形成各個流體噴射器54。各個電晶體62包括一源極作用區域96、一汲極作用區域98以及一閘極100。在展示之實施例中，電晶體62使用一閉迴路閘極結構被形成以隔離在該閉迴路內部之內的汲極98。電晶體62之源極96被置放在閉迴路閘極之外。第一開孔102 被形成在介電質層91中以允許第二傳導層92與電晶體62之汲極98形成接觸；第三傳導層94同時也接觸該流體噴射器54以耦合該汲極98以及該流體噴射器54。同時，第二開孔104也在介電質層91中被形成以允許第二傳導層92與電晶體62之閘極100形成接觸。第三開孔(未被展示於第11圖中)被形成在該介電質層91中以允許與該源極作用區域96電氣接觸。為保護流體噴射器54免於噴射列印流體之反應性品質，一被動層106被配置在流體噴射器54以及被沈積在基片38上的另一薄膜層之上。形成發射腔50以及饋送通道52的障壁層58是直接地在被動層106之頂部上。在這晶模36的實施例中，沒有空穴作用層被配置在被動層106之上。
第12圖是列印頭晶模36之一頂部圖形，為清楚起見，該障壁層58被移除，其展示一積體電路設計之實施例。該積體電路包括多數個流體噴射器54，其在這實施例中是加熱電阻器。一噴嘴(不被展示於第12圖中)是與各個加熱電阻器54相關聯的。在這實施例中，晶模36具有300個加熱電阻器54(其各具有一對應的噴嘴)，其被配置在單一行中以涵蓋半英吋之距離，其提供每英吋600個圓點(dpi)之一列印解析度。這些加熱電阻器54被安排在十個基本物件族群中，各個基本物件族群具有三十個加熱電阻器54。第12圖展示一個此類基本物件族群108以及各個相鄰基本物件族群之一部份；該等十個基本族群是大致地相似的。基本族群108的三十個加熱電阻器54共用一共同的基本結合墊56b以及一共同的基本選擇線66。基本族群108的三十個加熱電阻器54 同時也共用一共同的接地結合墊56c以及一共同的接地線68。在這實施例中，該基本族群108同時也包括被連接到加熱電阻器54之三十個驅動電晶體62以及三十條位址選擇線64。
雖然加熱電阻器54(以及對應的噴嘴)沿著列印頭晶模36長度方向被安置於600個dpi之中心點上，在各基本族群之內的三十個驅動電晶體62被安置於一較小的間隙上。這在基本族群108的端點上提供用於形成自基本結合墊56b被引導至加熱電阻器54相對側的基本選擇線66之金屬軌跡的空間。如第12圖中之箭號所展示，電流被沿著基本選擇線66引導，經由被選擇之加熱電阻器54，經由相關聯的驅動電晶體62，並且進入共用接地線68，其被連接到基本族群108中各個驅動電晶體62之源極。
該等三十條位址選擇線64實際地被置放在共用接地線68和結合墊56b、56c之間並且一般延伸十個基本族群的整個長度。第13和14圖更詳細地展示該等位址選擇線64以及它們的連接。明確地，該等三十個位址選擇線64之每一個各利用一連接器或“跨接線”63被連接到三十個驅動電晶體62之對應的一個閘極。在所展示之實施例中，該等跨接線63在該第一傳導層90中被形成，其可包括多晶矽，並且在該等位址選擇線64和接地線68之下通過，其被形成在第三傳導層94中。該等跨接線63與該等位址選擇線64以及該接地線68電氣地隔離，除了至該一位址選擇線64的一接觸點65之外，跨接線63是連接至一驅動電晶體62。如在第14圖 中所見的，跨接線67和接觸69被使用以在基本選擇線66和接地線68的相鄰部份之下傳導該等位址選擇線64。
在基本族群108的基本結合墊56b和接地結合墊56c之間的空間57，在第12圖中分解式地被展示，可包括位址結合墊、靜電放電電路以及解碼器電路。第15圖展示被使用在上述二進位解碼器電路中之5個輸入NOR閘80的配置圖之實施例。在這實施例中，該等十個傳導線路76在第三傳導層94中被形成。五條跨接線77，被形成在第一傳導層90中，被引導經傳導線路76之下以將特定傳導線路76連接至五個相鄰電晶體88之閘極。這五個跨接線連接77構成至NOR閘80的五個輸入，其分解地被展示在第10圖中作為輸入(X1 －X5 )。該等五個電晶體88之被圍住的汲極全部被連接到在第三傳導層94中被形成的一線87上。這線87代表NOR閘80之輸出並且經由在該第一傳導層90中被形成的跨接線85被連接到該等位址選擇線64之對應的一線。負載電阻器86在第一傳導層90中被形成並且被連接在線87和供應電壓Vdd之間。三十個此類之NOR閘80以類似形式並列地被置放。除了唯一地針對該等NOR閘80各個閘之該等十個傳導線路76的輸入連接樣型之外，各個NOR閘80之配置是完全相同的。
第12－15圖之列印頭晶模36使用全部的26個結合墊以驅動該等300個加熱電阻器54。更明確地，有十個基本結合墊、十個接地結合墊、五個位址結合墊、以及一個供應電壓墊以供應將電源供應給該二進位解碼器電路之Vdd電位。
參看至第16圖，一種用以製造晶模36之處理程序被說明。在方塊110中，該處理程序由一摻雜基片38而開始，其在一實施例中是一NMOS之p－摻雜基片或一PMOS之n－摻雜基片。在方塊112中，該閘極氧化物89之層被施加在該基片38第一平面表面40上。在一實施例中，一二氧化矽層被形成以產生閘極氧化物89。另外地，該閘極氧化物89可自許多層被形成，例如，一矽氮化物層以及一二氧化矽層。
在方塊114中，該第一傳導層90，例如，一多晶矽沈積，被施加在閘極氧化物89頂部上並且以閘極遮罩被成型且接著以溼式或乾式的方式被蝕刻，如在方塊116，成為閉迴路結構以自其餘之第一傳導層90形成閘極區域100。在方塊118中，一摻雜濃縮物被施加在不被第一傳導層90所遮住的基片38區域中以產生驅動電晶體62之作用區域96、98。驅動電晶體62之汲極98被形成在閉迴路閘極之內的基片38中，並且驅動電晶體62之源極96被形成在閉迴路結構之外的區域之基片38中。
在方塊120中，介電質層91，被施加在第一表面40之上以提供在稍後－被形成之流體噴射器54以及基片38間之足夠的熱隔離。如上所述，在一實施例中，介電質層91是磷矽玻璃(PSG)並且被施加至一預定的厚度(在一實施例中，大約為5,000－20,000埃範圍之一預定厚度)。該磷矽玻璃，在一實施例中，在被施加之後被增濃。在施加介電質層91之前，一薄層之熱氧化物可被施加在電晶體62的源極、汲極及閘極之上。在方塊122中，一組接觸區域在介電質層91中 使用接觸遮罩被成型並且被蝕刻以形成開孔102、104以及至驅動電晶體62之作用區域的另外開孔。
在方塊124中，第二傳導層92利用沈積方式被施加。該第二傳導層92可包括任何適當的電阻材料，例如，鉭鋁材料。在方塊126中，第三傳導層94被施加在第二傳導層92之上。第三傳導層94可由任何適當的材料所構成，例如，比第二傳導層92具有較少電阻之鋁材料，並且可使用任何適當的技術(例如，濺射)被施加。在方塊128中，第三傳導層94利用金屬遮罩被成型並且接著被蝕刻以形成結合墊56以及各種互連，其被使用以連接該等結合墊56、該等驅動電晶體62之作用區域、該等驅動電晶體62之閘極區域以及該等流體噴射器54。在方塊130中，第三傳導層94被成型並且被蝕刻以選擇性地移除第三傳導層94之部份以便曝露形成該流體噴射器54之第二傳導層92的部份。
在方塊中132，一被動層106被施加在先前被施加於基片38上的層之上。在一實施例中，保護性被動層106是由一矽氮化物層以及一矽碳化物層所形成。在方塊134中，使用一結合墊遮罩，被動層106被成型並且被蝕刻以曝露可作用如結合墊之第三傳導層94的部份。在方塊136中，障壁層58直接地被施加在被動層106頂部上，而不必任何其間的氣穴層或另外的傳導層。障壁層58可被施加作為印刷製版聚合物或環氧樹脂材料之一層或多層，其可被曝光並且被產生以形成發射腔50以及饋送通道52。
另外的傳導層之使用可藉由置放所有的電氣繞線(亦 即，所有的結合墊以及互連部)進入第三傳導層94而被降少或被免除。晶模36之整個表面，除了該等結合墊56之外，利用該被動層106被包圍。這保護傳導層可免除有害水氣及/或墨滴水氣損害。這同時也代表障壁層附著力之可能增加。更進一步地，非侵蝕性材料(例如，金)的使用，其一般被採用於列印頭製造中之最上面的導體上，被減少或被免除。發射腔50中氣穴層之使用藉由射流結構而被減少或被免除，其將潰解之氣泡自流體噴射器54移離。這些步驟之免除將導致較低之部件成本、快速的製造週轉時間、以及較高的部件產量。
單一邊緣流體傳送減少或免除一槽蝕刻以及相關的氧氣灰之使用；同時在下游也無鑽槽之使用(亦即，沒有噴砂或雷射鑽孔)。於此情況中，該鋸拉處理程序(其一般被使用於晶模36之切割)同時也形成饋送邊緣。
雖然本發明揭示之特定實施例已被說明，應注意到本發明可有各種修改而不脫離附加的申請專利範圍主要事項所揭示之精神及範疇。
10‧‧‧噴墨筆
12‧‧‧列印頭
14‧‧‧噴墨筆體
16‧‧‧面板
18‧‧‧週邊壁面
20‧‧‧鼻狀結構
22‧‧‧噴嘴
24‧‧‧屈曲電路
25‧‧‧TAB頭組件
26‧‧‧可撓性帶
28‧‧‧第一端點
30‧‧‧第二端點
32‧‧‧跡線
34‧‧‧接觸墊
36‧‧‧列印頭晶模
38‧‧‧基片
40‧‧‧頂部表面
42‧‧‧底部表面
44‧‧‧第一長邊緣
46‧‧‧第二長邊緣
48‧‧‧墨滴產生器
50‧‧‧發射腔
52‧‧‧饋送通道
54‧‧‧噴射器
56‧‧‧結合墊
56a‧‧‧位址結合墊
56b‧‧‧基本結合墊
56c‧‧‧接地結合墊
57‧‧‧結合墊間之空間
58‧‧‧障壁層
60‧‧‧流體流動方向
62‧‧‧驅動電晶體
63‧‧‧連接器
64‧‧‧位址選擇線
65‧‧‧接觸點
66‧‧‧基本選擇線
67‧‧‧跨接線
68‧‧‧接地線
69‧‧‧接觸
70‧‧‧第一靜電放電電晶體
72‧‧‧第二靜電放電電晶體
74‧‧‧拉降電阻器
76‧‧‧傳導線路
77‧‧‧跨接線
78‧‧‧反相器閘
80‧‧‧NOR閘
82‧‧‧電阻器
84‧‧‧場效電晶體
85‧‧‧跨接線
86‧‧‧電阻器
87‧‧‧跨接線
88‧‧‧電晶體
89‧‧‧閘極氧化物
90‧‧‧第一傳導層
91‧‧‧介電質層
92‧‧‧第二傳導層
94‧‧‧第三傳導層
96‧‧‧源極
98‧‧‧汲極
100‧‧‧閘極
102‧‧‧第一開孔
104‧‧‧第二開孔
106‧‧‧被動層
108‧‧‧基本族群
第1圖是一噴墨筆實施例之立體圖形。
第2圖是一屈曲電路實施例之平面圖。
第3圖是一列印頭晶模實施例之立體圖形。
第4圖是一TAB頭組件實施例之平面圖。
第5圖是沿著第4圖之線5－5所取的TAB頭組件實施例之橫截面圖。
第6圖是一列印頭晶模實施例之積體電路實施例的分解圖。
第7圖是一流體噴射器及其相關的驅動電晶體與互連部之實施例的分解圖。
第8圖是二進位解碼器電路之一實施例的分解圖。
第9圖是在二進位解碼器電路中被使用之一反相器閘實施例的分解圖。
第10圖是在該二進位解碼器電路中被使用之一NOR閘的實施例分解圖。
第11圖是一列印頭晶模實施例之橫截面圖。
第12圖是一列印頭晶模實施例之頂部圖形。
第13圖是第12圖的列印頭晶模之部份放大圖形。
第14圖是第13圖的列印頭晶模之部份放大圖形。
第15圖是一NOR閘之實施例的頂部圖形。
第16圖是揭示用以製造一列印頭晶模之實施例處理程序的實施例流程圖。
10‧‧‧噴墨筆
12‧‧‧列印頭
14‧‧‧噴墨筆體
16‧‧‧面板
18‧‧‧週邊壁面
20‧‧‧鼻狀結構
22‧‧‧噴嘴
24‧‧‧屈曲電路
25‧‧‧TAB頭組件

Claims (13)

  1. 一種列印頭，其包括：僅沿著一基片之一第一邊緣被形成之多數個墨滴產生器，其中該第一邊緣係直線的，其中各個墨滴產生器，包括一流體噴射器，該流體噴射器被安排為基元，且各個基元包含一組流體噴射器，其中不超過一個流體噴射器可一次被啟動；N條基本選擇線和M條位址選擇線控制M×N個流體噴射器；僅沿著該等基片之一第二邊緣被形成的多數個結合墊，其中該第二邊緣係直線的且平行並相對該第一邊緣，其中該等結合墊包括連接至該M條位址選擇線之位址結合墊及連接至該N條基本選擇線之基本結合墊；及解碼器電路，用以選擇地自該位址結合墊將信號發送至該位址選擇線，其中，該等位址結合墊之數目是小於該等位址選擇線之數目。
  2. 如申請專利範圍第1項之列印頭，其中該基片是大致為矩形並且該第一邊緣和該第二邊緣是在其相對側上。
  3. 如申請專利範圍第1項之列印頭，其中各個墨滴產生器包括一發射腔、在該發射腔和該第一邊緣之間建立流體連通之一饋送通道、以及被配置在該發射腔中之該流體噴射器。
  4. 如申請專利範圍第3項之列印頭，更包含與各個流體噴射器相關聯之一驅動電晶體。
  5. 如申請專利範圍第4項之列印頭，其中各個位址選擇線被連接到該等驅動電晶體之一個或多個。
  6. 如申請專利範圍第1項之列印頭，其中該解碼器電路包括：與各個位址結合墊相關聯之一對傳導線路以及一反相器閘，各個位址結合墊直接地連接到其傳導線路配對之第一條並且經由其之反相器閘間接地連接到其傳導線路配對之第二條；以及多數個NOR閘，各個NOR閘具有連接到該等位址選擇線之對應的一條之一輸出以及連接到該等傳導線路之一對應的族群之多數個輸入。
  7. 如申請專利範圍第3項之列印頭，更包含定義多數個噴嘴之一噴嘴構件，各個噴嘴係與相對應該等發射腔之其中一者相關聯。
  8. 一種製造一列印頭之方法，其包括下列步驟：施加一第一傳導層至一基片以形成電晶體閘極區域；施加一摻雜濃縮物以產生電晶體作用區域；施加一第二傳導層以產生被安排為基元之流體噴射器，各個基元包含一組流體噴射器，其中不超過一個流體噴射器可一次被啟動；施加一第三傳導層以產生結合墊以及用以連接該等結合墊、該等電晶體閘極區域、該等電晶體作用區域、以及該等流體噴射器的所有互連部，其中所有該等 結合墊僅沿著該基片之一第一直線邊緣被形成及所有的流體噴射器沿著該基片之一第二直線邊緣被形成，其中該第二直線邊緣係平行且相對該第一直線邊緣，其中該等互連部包括N條基本選擇線和M條位址選擇線來控制M×N個流體噴射器，及該等結合墊包括連接至該M條位址選擇線之位址結合墊及連接至該N條基本選擇線之基本結合墊，其中解碼器電路選擇地自該位址結合墊將信號發送至該位址選擇線，其中該等位址結合墊之數量小於該等位址選擇線之數量。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其進一步地包括施加一被動層在該等傳導層之上。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其進一步地包括直接地施加一障壁層在該被動層頂部上，該障壁層形成發射腔以及饋送通道。
  11. 如申請專利範圍第8項之方法，其進一步地包括應用一介電質層以提供在該等流體噴射器以及該基片之間的熱隔離。
  12. 如申請專利範圍第8項之方法的產品。
  13. 一種由一方法製成的列印頭，該方法包含：形成僅沿著一基片之一第一邊緣之多數個墨滴產生器，其中各個墨滴產生器包括一流體噴射器，該流體噴射器被安排為基元，且各個基元包含一組流體噴射器，其中不超過一個流體噴射器可一次被啟動；形成N條基本選擇線和M條位址選擇線以控制M×N 個流體噴射器；形成僅沿著該等基片之一第二邊緣的多數個結合墊，其中該第二直線邊緣係平行且相對該第一直線邊緣，其中該等結合墊包括連接至該M條位址選擇線之位址結合墊及連接至該N條基本選擇線之基本結合墊；及形成解碼器電路，其用以選擇地自該位址結合墊將信號發送至該位址選擇線，其中該等位址結合墊之數目是小於該等位址選擇線之數目。
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