專利名稱：噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭及制造包含金屬焊料的連接點(diǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種依照權(quán)利要求1的前序所述的用以噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，以及一種依照權(quán)利要求33的前序所述的用以制造包含金屬焊料的連接點(diǎn)的方法。本發(fā)明進(jìn)一步包含一種印刷頭的使用方法，其系依照噴墨印刷原理來進(jìn)行。
本發(fā)明的目的系可以藉由一種具有權(quán)利要求1的特征的印刷頭來達(dá)成。依照本發(fā)明的印刷頭系用以噴出一熱流質(zhì)媒體。其具有一媒體室，其中該媒體室的其中一壁體系由一隔板所構(gòu)成。該隔板系與一致動(dòng)器形成機(jī)械式接觸，使得該隔板可以被撓曲或驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明系使該致動(dòng)器與該隔板形成熱隔離。換言之，該致動(dòng)器系可以技術(shù)性地與隔板針對(duì)熱及/或冷來加以隔離。這使得熱流質(zhì)媒體可以在媒體室中加熱至一溫度，該溫度系用以加熱一金屬或合金，尤其系金屬焊料，而使得其在媒體室中系呈現(xiàn)液態(tài)。在一特別有利的方式中，此一熱流質(zhì)金屬合金則可以藉由本發(fā)明的印刷頭來加以噴出，以供應(yīng)所謂的焊料積塊至基板及/或元件。由于該致動(dòng)器系與隔板形成熱隔離，因此其可以保持在一工作溫度，在該溫度下，其物理特性基本上系不會(huì)改變。換言之，雖然在媒體室中可能存在有極高熱的液態(tài)金屬，然而該隔板仍可以藉由致動(dòng)器而相當(dāng)精確地?fù)锨?，藉此使得各種極高熱的流質(zhì)媒體，尤其系高熱的液態(tài)金屬，能以一定的液滴尺寸或體積而精確地噴出。
本發(fā)明依照噴墨印刷原理的印刷頭系可使得焊料積塊(亦稱之為隆起)能夠施加在微電子及/或微機(jī)械或微系統(tǒng)技術(shù)中的元件或基板上。在此之前，為了形成該焊料積塊，其通常系需要耗費(fèi)相當(dāng)多的人力及成本。舉例來所，在所謂的膠帶自動(dòng)黏合(TAB)、晶片尺寸封裝(CSP)以及所謂快閃晶片連接(FC)中皆需要焊料積塊來做為在結(jié)構(gòu)零件及基板之間的連接元件。在大部分的例子中，該焊料積塊系以隆起、易熔的錫-鉛或錫-金合金的形式存在，尤其系用以做為焊料。依照本發(fā)明的印刷頭系可以快速地、精確地及具有成本效益地施加這些焊料積塊至元件或基板，以制造出上述連接技術(shù)中所需要的焊料積塊。
在本發(fā)明的一特征中，該熱隔離系由一安置在隔板與致動(dòng)器之間的熱屏障元件來達(dá)成。此一熱屏障元件系具有較差的熱傳性，因此存在于隔板上的熱量基本上系不會(huì)被傳送至致動(dòng)器。熱屏障元件因此便可以做為一元件，其可以中斷或至少大大地降低熱量由隔板傳送至致動(dòng)器。
一較佳實(shí)施例的特征系在于該致動(dòng)器系一壓電元件。此一壓電元件系可使隔板被相當(dāng)精確地驅(qū)動(dòng)，亦被撓曲，使得一定的墨滴量可以由媒體室中被噴出。該致動(dòng)器，亦即壓電元件，系與隔板形成熱隔，這防止壓電元件的溫度高于所謂的壓電居里臨界溫度。在此一溫度之上，壓電化合物的晶格結(jié)構(gòu)系變成立方體。在此溫度以下，該結(jié)構(gòu)系會(huì)扭曲，因此在正及負(fù)電荷之間的距離便會(huì)產(chǎn)生變化，因而形成電偶極矩。換言之，壓電化合物系僅有當(dāng)其晶格結(jié)構(gòu)扭曲時(shí)才會(huì)具有壓電效應(yīng)，使得自發(fā)極化狀態(tài)產(chǎn)生。在壓電居里溫度以上，當(dāng)晶格結(jié)構(gòu)系正方形時(shí)，壓電特性系不會(huì)在這些壓電元件中產(chǎn)生，因?yàn)槠洳⑽创嬖谟须娕紭O矩。由于本發(fā)明的印刷頭系具有一熱隔離壓電元件，因此熱流質(zhì)媒體便能以一高于壓電元件的居里溫度以上的溫度在媒體室中存在，但該壓電元件的功能并不會(huì)因此而有損失。該熱隔離最好系設(shè)計(jì)成該壓電元件系被加熱至最高達(dá)到其壓電元件的居里溫度的30％至50％，因?yàn)樵诟叩臏囟认?，潛變?nèi)O化便會(huì)發(fā)生。
在一較佳實(shí)施例中，提供一種熱屏障元件，該熱屏障元件可以系壓電元件的一整體性結(jié)構(gòu)的一部分。因此，熱屏障元件不必采用一分離式結(jié)構(gòu)部分。隔板的致動(dòng)器因此便可以更具有成本效益地制成。
在一特征中，該壓電元件系具有一主動(dòng)部分以及一構(gòu)成該熱屏障元件的被動(dòng)部分，該主動(dòng)部分系具有用以驅(qū)動(dòng)壓電元件的電極，而該被動(dòng)部分則系未具有電極的設(shè)計(jì)，或者該電極系存在于被動(dòng)部分中，但并未電連接至該主動(dòng)部分的電極。由于壓電元件的被動(dòng)部分并未具有驅(qū)動(dòng)或撓曲該隔板的功效，因此在被動(dòng)部分中的溫度增加系不會(huì)影響到該主動(dòng)部分的功能。在此例中，該被動(dòng)部分的長(zhǎng)度尺寸系設(shè)計(jì)成——由致動(dòng)器與隔板相接觸的端部開始算起——在朝向主動(dòng)部分的方向上具有一溫度梯度，而在被動(dòng)部分與主動(dòng)部分之間的連接部上的溫度則系遠(yuǎn)小于所用壓電材料的居里溫度。
在本發(fā)明的一特征中，熱屏障元件部分的橫截面系小于致動(dòng)器的其余部分。因此，隔板與熱屏障元件之間接觸面積小，這減小熱的傳遞?；蛘?，可使熱屏障元件在朝向隔板側(cè)端的方向逐漸變細(xì)。
在一較佳實(shí)施例中，該媒體室的其余壁體系由一基板所構(gòu)成，其中該基板系由硅所構(gòu)成。該基板系可以設(shè)計(jì)成井狀，在此例中，微機(jī)械結(jié)構(gòu)系在媒體室中形成一媒體導(dǎo)引件，其系可以位在基板的內(nèi)表面。再者，該微機(jī)械結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一用以噴出熱流質(zhì)媒體的噴出孔。在井狀基板中的開口系由隔板所覆蓋。最好系采用一由硼硅玻璃所制成的隔板或由硅制成的隔板。該隔板最好系固定于包圍該井部中的開口的基板邊緣。若該隔板系由硼硅玻璃所制成，則其最好系藉由陽極結(jié)合方法而固定至基板。若該隔板系一種硅隔板，則其最好系藉由所謂的硅熔合結(jié)合方法固定至基板。一般而言，最好該隔板的材料系具有防熱性，使得存在于媒體室中的熱流質(zhì)媒體不會(huì)損害到該隔板。
在一實(shí)施例中，該致動(dòng)器系由一外殼所包圍。該致動(dòng)器因此便可以防止受到外界因素的影響。
在一實(shí)施例中，該致動(dòng)器系可以設(shè)計(jì)成一薄板狀。其因此可以呈現(xiàn)出一長(zhǎng)條帶狀的形狀，其截面系遠(yuǎn)小于其長(zhǎng)度。該致動(dòng)器或薄板系延伸在隔板與一外殼壁體之間，而構(gòu)成該致動(dòng)器的一橋接部。該致動(dòng)器因此便可以由其一端部支撐在隔板上，而由另一端部將其支撐在外殼壁體上，使得力量可以由致動(dòng)器傳送至隔板。當(dāng)該致動(dòng)器被電動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，其便可以擴(kuò)展及收縮，因此其長(zhǎng)度便會(huì)改變。此一長(zhǎng)度的改變便會(huì)造成隔板的撓曲，由于其遠(yuǎn)距該隔板的一端部系固定至外殼壁體。最好，該外殼壁體系具有一切口，其中該致動(dòng)器能以其遠(yuǎn)距該隔板的端部來銜接該切口。最好，該致動(dòng)器系貫穿該切口，使得電極的一接觸形成元件系可以配置在其自由端而位在外殼外側(cè)。因此，該致動(dòng)器系可以連接至一配置在外殼外側(cè)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，其中，為了達(dá)到該接觸形成或?qū)щ娦赃B接的目的，因此提供一可撓曲或剛性的印刷電路板，其可以插入致動(dòng)器的接觸形成元件，且具有一對(duì)應(yīng)的相配接的接觸形成元件。
在一方面，致動(dòng)器的外殼系構(gòu)成該致動(dòng)器的保護(hù)屏幕，而在另一方面，其系用以做為致動(dòng)器的支撐主體，其系藉由一端部而固定至外殼，亦即，固定至支撐主體。
在本實(shí)施例的一特征中，該外殼，亦即，該支撐主體系設(shè)計(jì)成可以電性絕緣及/或具有較差的傳熱性。為此，該支撐主體可以由陶材所制成，最好系由二氧化鋯所制成。
在一較佳實(shí)施例中，該媒體室的隔板系構(gòu)成致動(dòng)器的外殼的其中一壁體。換言之，該支撐主體或外殼系安裝在媒體室中，其可以精確地使該外殼上的開口由隔板所覆蓋。該外殼系設(shè)計(jì)成可以通向一表面，并且僅當(dāng)其系安裝在媒體室中時(shí)才會(huì)由隔板所封閉。為了在媒體室與外殼之間形成連接，在兩結(jié)構(gòu)部分之間系形成有熱隔離，使得在隔板中的熱量系無法經(jīng)由外殼而被傳送至致動(dòng)器。在媒體室或隔板與外殼之間的熱隔離最好系藉由降低在外殼邊緣與隔板之間的接觸面積來達(dá)成。舉例來說，其可以在外殼壁體上形成至少一凹槽，該凹槽最好系設(shè)計(jì)成在邊緣處呈開口狀。若在外殼上具有復(fù)數(shù)凹槽，則便可以形成一梳子狀的結(jié)構(gòu)。在外殼與隔板之間的接觸面積系藉由凹槽所減少，因此僅有極少的熱量系由隔板或媒體室傳送至外殼。在一種具有優(yōu)點(diǎn)的方式中，位在外殼中的凹槽亦構(gòu)成熱膨脹補(bǔ)償。換言之，當(dāng)外殼被加熱時(shí)，其并不會(huì)扭曲，因此該致動(dòng)器的位置便可以相對(duì)于隔板而穩(wěn)定且精確地定位。
為了在隔板與外殼之間形成連接，最好在隔板其面向外殼的一表面或至少一部位上藉由蒸氣鍍覆或?yàn)R鍍的方式加以鍍金。該支撐主體接著便可以藉由含金厚膜燃燒膏而在隔板的連接點(diǎn)上加以鍍金，使得在隔板與支撐主體之間的連接系能以金熔接或軟焊連接的相當(dāng)簡(jiǎn)單的方式來達(dá)成。
在印刷頭的一較佳實(shí)施例中，其系具有媒體的加熱裝置。在另一種變化中，該媒體系以熱且液態(tài)的型式供應(yīng)至印刷頭。該加熱裝置最好系設(shè)計(jì)成一光源，該光源最好系一鹵素?zé)襞??；蛘撸摷訜嵫b置系可以由加熱電阻器所構(gòu)成。這些加熱電阻器最好系利用薄膜技術(shù)而供應(yīng)至基板，該加熱電阻器最好系包含二硼化鉿。該加熱電阻器亦可以藉由噴灑及蝕刻圖案的方式來供應(yīng)。
在除加熱裝置外的另一種方式中，其亦可以提供一冷卻裝置，尤其系用以冷卻基板，亦即，用以冷卻該媒體室的一部分。該冷卻裝置最好系由所謂的散熱器所構(gòu)成，其最好系設(shè)計(jì)成一種Peltier元件。
在一較佳實(shí)施例中，該加熱裝置及/或冷卻裝置系用于媒體室，使得加熱裝置及/或冷卻裝置系用于媒體室，使得藉由該加熱裝置，存在于媒體室中的媒體系可以被加熱，并因而保持液態(tài)的狀態(tài)。在此例中，若有需要，該冷卻裝置系可以冷卻基板，亦即，冷卻該媒體室的部分。
依照一較佳實(shí)施例，該加熱及/或冷卻裝置系由一外罩所包圍，其中該外罩最好系固定至該媒體室的壁體，其中該壁體系相對(duì)于隔板。在一較佳實(shí)施例中，該媒體室的此一壁體系構(gòu)成該加熱及/或冷卻裝置的外罩的一壁體。該外罩最好系設(shè)計(jì)成可以在內(nèi)部反射，且在一較佳實(shí)施例中，其系由金屬及/或一陶材所構(gòu)成。
在本發(fā)明之一特征中，該外罩系與基板形成熱隔離，亦即與該媒體室形成熱隔離。在另一特征中，該外罩亦可以設(shè)計(jì)成具有較差的熱傳性。為了達(dá)到熱隔離，在外罩與基板之間系可以插置一導(dǎo)熱性較差的層體。
在一實(shí)施例中，該媒體室系具有至少一熱流質(zhì)媒體的噴出口(最好是復(fù)數(shù)個(gè)噴出口)。最好，一致動(dòng)器系具有一噴出口。最好，該媒體室系以彼此分開的個(gè)別部分媒體室的形式存在，每一個(gè)別部分媒體室系具有至少一噴出口。因此，該噴出口或分配有一噴出口的部分媒體室系可以藉由對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器而彼此獨(dú)立地操作。
在一較佳實(shí)施例的特征中，其系提供有一保護(hù)性媒體排放口，其方向最好系可使保護(hù)性媒體由噴出口的方向或由噴出口噴出。當(dāng)該熱流質(zhì)媒體由噴出口噴出時(shí)，該保護(hù)性媒體系可以防止熱流質(zhì)媒體氧化，使得其無法被大氣中的氧氣所氧化一直到焊料滴撞擊在欲熔合的連接點(diǎn)。最好是采用惰性氣體，尤其是氮?dú)?，來做為該保護(hù)性媒體。
在本發(fā)明之一特征中，其系提供該保護(hù)性媒體排放口設(shè)計(jì)在致動(dòng)器的外殼。
在一較佳實(shí)施例中，該致動(dòng)器的外殼系具有一注入口，用以使保護(hù)性媒體注入。該保護(hù)性媒體因此便可以注入至外殼中，并且流經(jīng)該外殼，然后由保護(hù)性媒體排放口流出，以包圍該熱流質(zhì)媒體滴而做為保護(hù)性氣體。
在一示例性實(shí)施例中，該保護(hù)性媒體的注入口及排放口系配置在外殼中，使得致動(dòng)器系可以安置在該保護(hù)性媒體的流動(dòng)路徑上。詳言之，當(dāng)其進(jìn)入至外殼中時(shí)，該保護(hù)性媒體系處在一溫度，而使其可以做為致動(dòng)器的冷卻媒體。該保護(hù)性媒體因此便可以具有雙重功能，在一方面，其可以冷卻該致動(dòng)器，而在另一方面，其系可以防止熱流質(zhì)媒體的氧化防止媒體。
在一實(shí)施例中，用以在致動(dòng)器外殼與媒體室之間做為熱隔離之用的凹槽，系可以做為該保護(hù)性媒體排放口。在此一特征中，該冷卻致動(dòng)器的保護(hù)性媒體亦可以同時(shí)地冷卻該外殼位于靠近隔板的部位，以及該媒體室。熱量因此便可以由此一部位中散逸，因此該外殼基本上便不會(huì)產(chǎn)生高熱。
在本發(fā)明之一特征中，其系提供一用于外殼中的致動(dòng)器的固定板，該固定板系大致與媒體室的隔板平行。該固定板最好是距離該隔板相當(dāng)短，且大致在其中央部位上具有一穿孔，經(jīng)由該穿孔，可使致動(dòng)器與其熱屏障元件相銜接。因此，該致動(dòng)器系被固定在外殼中，如上所述系位在該外殼壁體之一表面上，而其面向隔板的另一端部則系藉由固定板而牢固地定位。
該固定板最好系藉由導(dǎo)引斜面所固定且導(dǎo)引，其中該斜面系設(shè)計(jì)在該外殼內(nèi)部。因此，該固定板并不需要固定式地連接至致動(dòng)器的外殼。相反地，在外殼內(nèi)部的斜面系可以設(shè)計(jì)成該固定板系固定在一定的位置上。詳言之，該固定板系可以由相同于致動(dòng)器的外殼的材料所制成。
在本發(fā)明之一特征中，該媒體室系具有一溫度偵測(cè)裝置，用以偵測(cè)該媒體的溫度。該溫度偵測(cè)裝置最好系藉由溫度感應(yīng)器所構(gòu)成，其系可以偵測(cè)流質(zhì)媒體的溫度，或者系偵測(cè)該媒體室的至少一壁體的溫度。該溫度感應(yīng)器最好系一溫度計(jì)或者系一薄膜感應(yīng)器所構(gòu)成，且最好系安裝在位于媒體室外側(cè)的隔板。
其他的特征是如申請(qǐng)專利范圍附屬項(xiàng)所述。
本發(fā)明的目的亦可以藉由一種用以制造一包含金屬焊料的連接點(diǎn)的方法來達(dá)成，其具有如申請(qǐng)專利范圍第33項(xiàng)所述的特征。本發(fā)明系提供可使焊料依照一種根據(jù)噴墨印刷原理的裝置，而以熱流質(zhì)焊料的方式噴出至連接點(diǎn)的接觸形成點(diǎn)，依照本發(fā)明的方法，其便能以相當(dāng)簡(jiǎn)單的方式來施加金屬焊料至一連接點(diǎn)的接觸形成點(diǎn)，其可以在微電子及微系統(tǒng)技術(shù)或微機(jī)械結(jié)構(gòu)中提供連接技術(shù)或系提供連接點(diǎn)。
詳言之，上述的印刷頭系可用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。
在本方法之一特征中，該焊料系以至少一熱流質(zhì)焊料滴的方式由該裝置噴出。
當(dāng)該焊料噴出時(shí)，其系由一防止氧化媒體所包圍，且最好系由惰性氣體所包圍。這可以防止熱流質(zhì)焊料在到達(dá)接觸形成點(diǎn)之前被氧化。
在一較佳實(shí)施例中，該位于裝置中的熱流質(zhì)焊料的溫度系加以偵測(cè)及檢視。因此，該媒體的噴出溫度便可以最佳化，使得其可以制造出高品質(zhì)的連接點(diǎn)。
在一較佳實(shí)施例中，該裝置系受到脈沖驅(qū)動(dòng)，以噴出復(fù)數(shù)焊料滴。若該焊料沿著系由一噴出口噴出，則便可以使復(fù)數(shù)焊料滴被連續(xù)地噴出。當(dāng)然，亦可使該熱流質(zhì)媒體由復(fù)數(shù)個(gè)噴出口噴出，在此例中，其亦可使該個(gè)別噴出口的部分媒體室以時(shí)間錯(cuò)開的方式來加以驅(qū)動(dòng)。
詳言之，在電子制程中的所有軟焊料(當(dāng)其噴出時(shí)可能具有大約400至600℃之間的溫度)是可以做為該熱流質(zhì)媒體。當(dāng)然，亦可以采用無鉛焊料。依照本發(fā)明的方法，其能以大約4pl至2n1的方式噴出個(gè)別液滴。因此，依照本方法所制成的連接點(diǎn)便具有相當(dāng)精確的焊料用量。
其他的特征系揭露在申請(qǐng)專利范圍附屬項(xiàng)中。
圖4是顯示印刷頭的固定及調(diào)整板。


圖1所示的印刷頭1是模組化地建構(gòu)而成，其包含有復(fù)數(shù)個(gè)模組。在圖示的實(shí)施例中，該印刷頭系包含三個(gè)模組，亦即一所謂的印刷晶片3，一致動(dòng)器模組4以及一加熱及/或冷卻模組5(其在下文中簡(jiǎn)稱為加熱模組)。這三個(gè)模組是分開的結(jié)構(gòu)元件，其是藉由彼此組合且連接在一起而構(gòu)成該印刷頭1。在特定的前提下，該加熱模組5系可以省略。然而，這將在后面才會(huì)提到。
印刷晶片3的基部主體6最好是由半導(dǎo)體材料所制成，例如硅。該基部主體6(亦稱之為基板)是與一隔板7一起構(gòu)成至少一媒體室8。該由基部主體6及隔板7所構(gòu)成的媒體室8的壁體基本上是設(shè)計(jì)成類似一井部(在此例中，是以該基部主體或基板6的截面形狀而言)，且該隔板7是覆蓋該井狀基部主體6中的開口。在基板6的內(nèi)表面9上是可以提供微機(jī)械結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是用以導(dǎo)引在媒體室8中的媒體，以及用以構(gòu)成復(fù)數(shù)個(gè)部分媒體室。另一微機(jī)械結(jié)構(gòu)是構(gòu)成該媒體室8的噴嘴2。
隔板7最好是由硅玻璃所制成，且最好是藉由陽極粘附方法而連接至基部主體6的井部邊緣?；蛘?，該隔板7亦可以由硅所制成，且可以藉由所謂硅熔合方法而連接至基部主體6的井部邊緣。該隔板7因此便可以固定式地連接至基部主體6。
該致動(dòng)器模組4(亦稱之為致動(dòng)裝置)是具有一外殼10，其系包括一致動(dòng)器11。該外殼10最好是由非導(dǎo)電性且具有較差的熱傳導(dǎo)性的材料所制成。該外殼10的材料是可選用與該致動(dòng)器11的材料具有相同熱膨脹系數(shù)的材料。為此，舉例來說，其可使用一陶材(諸如氧化鋯)。外殼10在其面對(duì)隔板7的側(cè)邊并未具有一外殼壁體。在外殼10的開口因此便由隔板7所覆蓋。為了將印刷晶片3與致動(dòng)器模組4連接在一起，因此至少在隔板7其與外殼10的接觸部位上系加以鍍金。該鍍金是可以藉由蒸氣鍍覆或?yàn)R鍍方法來進(jìn)行。若可行，在該鍍金層與隔板之間系可提供至少一所謂的促粘層。圍繞在外殼10的開口12的邊緣13(亦請(qǐng)參閱圖2)最好是同樣地加以鍍金。這可以利用一種含金厚膜燃燒膏來加以實(shí)現(xiàn)。為了形成實(shí)際的連接點(diǎn)14，在印刷晶片3與致動(dòng)器模組4之間是可以形成一金熔接或軟焊連接點(diǎn)。
如上所述，該外殼10包圍該致動(dòng)器11。該致動(dòng)器11是設(shè)計(jì)成薄板狀，亦可稱之為薄長(zhǎng)條帶，且最好是具有長(zhǎng)方形的截面形狀。在示例性實(shí)施例中，該致動(dòng)器11是一壓電元件15，其是由外殼10的背面16延伸至該隔板7，并且與該隔板7相碰觸。該外殼10的后緣壁16是具有一穿孔17，而致動(dòng)器11的一端部18便可經(jīng)由該穿孔17而銜接。藉由其端部18，該致動(dòng)器11最好是藉由粘合劑而固定在穿孔17中。該外殼10因此便構(gòu)成該致動(dòng)器11的支撐元件或支撐主體19。最好在致動(dòng)器11的端部18是額外地提供一延伸部20，且該延伸部是由外殼10突伸而出，亦即，突伸超過該外殼的后緣壁16。在面向觀看者的表面上，該延伸部20是具有一電接觸形成裝置21。再者，在該延伸部20其遠(yuǎn)離觀察者的表面(亦即，平行圖面而無法被看到的表面)上是可進(jìn)一步地提供接觸形成裝置。每一接觸形成裝置是可導(dǎo)電性地連接至致動(dòng)器的啟動(dòng)電極，其中僅有面向觀看者的啟動(dòng)電極22可以被看到。另一啟動(dòng)電極是平行于位在薄板致動(dòng)器表面上的啟動(dòng)電極22，并且平行于圖面。
在致動(dòng)器11另一端部23，該致動(dòng)器11是機(jī)械式且活動(dòng)式地連接至隔板7。由圖1可以看出，該致動(dòng)器11或壓電元件15是僅在部分部位上提供有啟動(dòng)電極。因此，該致動(dòng)器11是構(gòu)成一主動(dòng)部分24以及一被動(dòng)部分25。在被動(dòng)部分25上，其是未提供有啟動(dòng)電極或者是該啟動(dòng)電極是在主動(dòng)部分及被動(dòng)部分之間的過渡部位上被阻斷，亦即其是未彼此形成電性連接。在示例性實(shí)施例中，該致動(dòng)器11的主動(dòng)部分24是設(shè)計(jì)成比被動(dòng)部分25還要長(zhǎng)得多。就后緣壁16而言，該致動(dòng)器11是與其主動(dòng)部分24一起朝向隔板7的方向延伸，且藉由其被動(dòng)部分25而鄰接在一起，該致動(dòng)器11的端部23是承靠在該隔板7上。該被動(dòng)部分25是構(gòu)成一熱屏障元件26，使得存在于隔板7上的熱量對(duì)在致動(dòng)器11之主動(dòng)部分24不會(huì)造成影響。因此，致動(dòng)器11或其主動(dòng)部分24是與隔板7形成熱隔離。熱屏障元件26亦可視為一種傳熱性較差的元件，或者是一種可使隔板7上的熱量能以消失或減少的狀態(tài)傳送至主動(dòng)部分24的元件。為了進(jìn)一步強(qiáng)化在隔板7與致動(dòng)器11之間具有較差的熱傳性，最好該致動(dòng)器11的被動(dòng)部分25在朝向隔板7的方向上系呈漸細(xì)狀，因此，在隔板7與致動(dòng)器或熱屏障元件26之間便具有較小的接觸面積，這表示其具有較小的熱傳區(qū)域。
在本實(shí)施例中，該致動(dòng)器是具有整體性的設(shè)計(jì)，換言之，該主動(dòng)部分24及被動(dòng)部分25是由相同材料一體式地制成。
該外殼10最好是與隔板7形成熱隔離。因此，僅有相當(dāng)少的熱量會(huì)由隔板7流至外殼10，使得存在于隔板7上的熱量基本上是無法傳送達(dá)到該外殼的后緣壁16，而該后緣壁16則可以做為該致動(dòng)器11的橋接部W。因此，致動(dòng)器的端部18便可以與隔板形成熱隔離，使得主動(dòng)部分24的任何熱影響是微乎其微。為了達(dá)到在隔板7與外殼10之間的熱隔離，在隔板7的邊緣13與隔板7的接觸區(qū)域是相當(dāng)小。為此，便提供了復(fù)數(shù)個(gè)凹槽27，其在邊緣上系設(shè)計(jì)成開口狀。凹槽與插置齒部28便構(gòu)成了一種梳子結(jié)構(gòu)29(參閱圖2)，使得在隔板7與外殼10之間具有極小的熱傳遞面積。凹槽27最好是延伸在外殼10的下方外殼壁體31以及上方外殼壁體32。理所當(dāng)然，此類凹槽或梳子結(jié)構(gòu)亦可以形成在橫向外殼壁體33的邊緣上。就邊緣13而言，該凹槽27系大約以直角的角度延伸至隔板。該凹槽27是僅延伸至位在外殼壁體中的部位，亦即，其不會(huì)延伸到外殼后緣壁16。因此，該支撐主體19最好是設(shè)計(jì)成使得該凹槽27或梳子結(jié)構(gòu)、該穿孔17以及保護(hù)性媒體入口43可以由前方或后方導(dǎo)入，亦即其不需要形成橫向開口。因此，該支撐主體19系能以相當(dāng)簡(jiǎn)單的方式在一鑄模中形成。
藉由提供有該凹槽27，外殼10便可以具有熱膨脹補(bǔ)償。雖然在隔板7與外殼10之間是由于小的接觸面積30而形成熱隔離，然而外殼10在其靠近隔板的部位是被加熱的。為了降低或避免外殼10或支撐主體19“扭曲”，該凹槽27系可做為熱膨脹補(bǔ)償。由圖1可以看出，該外殼壁體31、32或33是朝向邊緣13而呈漸細(xì)狀。
加熱模組5是位在基部主體6其遠(yuǎn)距該隔板7的表面上，該加熱模組5因此便面向基部主體6的井部底部34。加熱模組5是包含一加熱源35，其是可以由一光源36來提供。一鹵素?zé)襞葑詈檬强勺鰹樵摴庠?6。存在于媒體室8中的金屬媒體是可以藉由熱源35來加熱之，使得該媒體系呈現(xiàn)液態(tài)，而可以經(jīng)由噴嘴2而噴射至印刷晶片3。為了增加熱源35的效率，最好該熱源35是由一外罩37所包圍，而該外罩37是由井部底部34所封閉。在外罩37的內(nèi)表面系施加有一反射覆層38，用以反射在井部底部34方向上的熱輻射，其中該熱輻射系由熱源35所射出。因此，由熱源35所產(chǎn)生的熱量基本上系無法由外罩37散逸出來。該外罩37亦可以由一種傳熱性較差的材料所制成。就三個(gè)模組3、4、5的配置方式而言，其可以選擇串列配置，使得熱源35不會(huì)直接地作用在致動(dòng)器11上。
該印刷頭1的操作方法如下依照本發(fā)明，該印刷頭1系用以噴出熱流質(zhì)媒體，其中該媒體系以至少在媒體室8中為高熱且液態(tài)的狀態(tài)存在。該致動(dòng)器11的啟動(dòng)系會(huì)造成隔板7在井部底部34的方向上偏移或撓曲，使得該媒體室8的體積可以降低。因此，該熱流質(zhì)媒體正比于該媒體室8容積縮減的部分是被壓出該噴嘴2。接著，停止該致動(dòng)器11的動(dòng)作會(huì)造成該隔板再次由井部底部34被抽離，因此，該熱流質(zhì)媒體便能以墨滴的形式由噴嘴2被噴出。該隔板7的撓曲可以藉由壓電元件15的電動(dòng)啟動(dòng)來達(dá)成。將電壓施加至啟動(dòng)電極系會(huì)造成薄板狀壓電元件15改變其空間型態(tài)。視該被驅(qū)動(dòng)的啟動(dòng)電極的極性而定，該壓電元件的主動(dòng)部分24是可以加長(zhǎng)或縮短。因此，隔板便可以朝向井部底部34的方向而撓曲或彎曲或者鼓起。因此很清楚地，在媒體室8中的容積便可以由于致動(dòng)器11或者系壓電元件15的驅(qū)動(dòng)而改變。藉由脈沖式地驅(qū)動(dòng)該致動(dòng)器11，其便可以使復(fù)數(shù)熱流質(zhì)媒體的墨滴由噴嘴2被連續(xù)地噴出。視驅(qū)動(dòng)頻率而定，這些墨滴是可以由噴嘴2中很迅速地一個(gè)接著一個(gè)被噴出，該隔板7的撓曲程度是可以視啟動(dòng)電極的能量輸入來加以影響之。
為了使個(gè)別噴出的墨滴體積可以保持大致固定，使該致動(dòng)器11免于外部影響是相當(dāng)重要的，例如熱或結(jié)構(gòu)變形，所以當(dāng)該隔板7每次被驅(qū)動(dòng)或撓曲時(shí)，該隔板7便覆蓋住相同的路徑。為了保持內(nèi)部流動(dòng)至致動(dòng)器11的熱量系盡可以地小，因此便提供上述的熱屏障元件26。為了降低在壓電元件15上的結(jié)構(gòu)影響，因此如上述的例子，該外殼10或致動(dòng)器11的支撐主體19是與隔板7形成熱隔離，且如上述具有額外的熱膨脹補(bǔ)償。
為了增加該致動(dòng)器11的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及對(duì)齊性，在外殼10中系提供一種所謂的調(diào)整及固定板39，其系設(shè)計(jì)成具有C形的截面形狀。該調(diào)整及固定板39，在以下簡(jiǎn)稱為固定板39，系由位在外殼內(nèi)表面上的斜面40所引導(dǎo)，且藉此可以精確地對(duì)準(zhǔn)。由于C形的自由端，該固定板39便可以支承在該隔板7其面向外殼10的表面上。該固定板系具有一穿孔41，其大體系位在該C形基部的中央部位，經(jīng)由該穿孔，該致動(dòng)器11便可以與該熱屏障元件26相銜接。
該穿孔41的尺寸系設(shè)計(jì)成雖然該致動(dòng)器11系被加以引導(dǎo)，然而當(dāng)其長(zhǎng)度由于該啟動(dòng)電極被驅(qū)動(dòng)而變化時(shí)，其系不會(huì)有不利的影響。該固定板39最好系由與外殼10相同的材料所制成。
在一較佳實(shí)施例中，該印刷頭1系具有一保護(hù)性媒體排放口42，其系定位成使得由該保護(hù)性媒體排放口42所流出的保護(hù)性媒體系會(huì)沿著噴嘴2的孔口的方向來流動(dòng)。所使用的保護(hù)性媒體最好系一種可以防止由該噴嘴2流出的熱流質(zhì)媒體氧化的保護(hù)性媒體，尤其最好系一種惰性氣體。舉例來說，氮?dú)獗憧梢宰鰹樵摱栊詺怏w。由于由噴嘴2所流出的墨滴系由一種包含有保護(hù)性媒體的保護(hù)性氣體所保護(hù)，因此，該墨滴在其“飛噴”期間便可以避免被氧化。這系相當(dāng)重要的，尤其當(dāng)一金屬焊料作為熱流質(zhì)媒體由媒體室8流出欲施加至一具有連接點(diǎn)的基板時(shí)。該外殼10最好系具有一保護(hù)性媒體注入口43，其可以位在該外殼的后緣壁16上。該保護(hù)性媒體系可以經(jīng)由該保護(hù)性媒體注入口43而導(dǎo)入至外殼10中，且接著在流出該保護(hù)形媒體排放口42之前系通過該外殼10。尤其在外殼上所提供的保護(hù)性媒體排放口42及保護(hù)性媒體注入口43的位置配置，系使得該致動(dòng)器11，尤其系其主動(dòng)部分24，可以安置在該保護(hù)性媒體的流動(dòng)路徑上。因此，該保護(hù)性媒體亦可以做為致動(dòng)器的冷卻媒體。該梳子結(jié)構(gòu)29的凹槽27系可以適當(dāng)?shù)剡x擇用以做為該保護(hù)性媒體排放口。在外殼10中的保護(hù)性媒體的流動(dòng)路徑系可以適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，使得該保護(hù)性媒體系由外殼的后緣壁16上的保護(hù)性媒體注入口43進(jìn)入，流經(jīng)該致動(dòng)器11，通過位在固定板39上的穿孔41，流經(jīng)位在固定板39的C形部分上的凹槽44，然后到達(dá)該保護(hù)性媒體排放口42。在此例子中，該凹槽44最好系與位在外殼10上的凹槽27完全相同。當(dāng)然，可以想像的是，亦可以有一種流動(dòng)路徑設(shè)計(jì)，其中該固定板39的分支系設(shè)計(jì)成使得一通向該保護(hù)性媒體排放口42的流動(dòng)導(dǎo)管系位在該介于固定板39與外殼10之間的導(dǎo)引斜面40之間。
在示例性實(shí)施例中，該存在于媒體室8中的媒體，尤其系金屬焊料，系已經(jīng)由熱源35所加熱?？梢灶A(yù)料的是，由媒體室8中被噴出的熱流質(zhì)媒體系被供應(yīng)至媒體室8中，使得其已經(jīng)呈現(xiàn)液態(tài)。若可行，該加熱模組5亦可以省略之。
為了使該印刷頭1亦可以噴出極冷的流質(zhì)媒體，在井部底部34中亦可以提供一冷卻裝置。為此，亦可提供一散熱器，尤其Peltier元件。當(dāng)然，其亦可同時(shí)提供加熱源或加熱裝置以及一冷卻裝置或散熱器。
加熱電阻器(圖上未示)亦可取代該光源36來做為熱源35，且該加熱電阻器系位于井部底部34上的媒體室8外部。這些加熱電阻器最好系利用薄膜技術(shù)而供應(yīng)至基板或基部主體6。該加熱電阻器最好系由二硼化鉿所構(gòu)成。
為了偵測(cè)及檢視在媒體室8中的媒體溫度，在隔板7上系可以提供至少一溫度偵測(cè)元件45，該元件系位在隔板7與固定板39之間，亦即位在媒體室8外側(cè)。
該至少一溫度偵測(cè)元件45系可以做為一溫度感應(yīng)器，其系由熱溫度元件或由薄膜感應(yīng)器所構(gòu)成。
用以制造一包含金屬焊料的連接點(diǎn)的方法將說明如下。該連接點(diǎn)系具有一接觸形成點(diǎn)，其亦可以稱之為接觸墊，其系用以與金屬焊料熔合在一起。為此，最好系采用上述的印刷頭1來將金屬焊料噴出，其中該金屬焊料可以系錫-鉛或錫-金合金。當(dāng)然，亦可以采用電子制造業(yè)所習(xí)知的任何軟焊材料。存在于媒體室8中的熱流質(zhì)焊料系藉由該隔板7的撓曲而經(jīng)由噴嘴2以滴狀的型式來供應(yīng)至連接點(diǎn)的接觸形成點(diǎn)。為此，該存在于媒體室8中的熱流質(zhì)焊料最好系經(jīng)由噴嘴2而由印刷頭以至少一熱液滴的方式噴出。為了防止該熱流質(zhì)焊料液滴氧化，該液滴系由一氧化保護(hù)媒體加以保護(hù)，其中該保護(hù)媒體系由保護(hù)性媒體排放口42噴出。為了確保該連接點(diǎn)的接觸形成點(diǎn)具有最佳化的熔合，在媒體室8中的焊料溫度系藉由溫度偵測(cè)元件45來加以檢視。因此，視所偵測(cè)到的溫度而定，便可以驅(qū)動(dòng)該熱源35，例如關(guān)閉或開啟，以使焊料在媒體室8中可保持所需的溫度。詳言之，在媒體室中的溫度系可保持在400至600℃以將熱流質(zhì)焊料噴出。
因此，便能以相當(dāng)簡(jiǎn)單及節(jié)省成本的方式來簡(jiǎn)化有關(guān)于微電子、微機(jī)械或微系統(tǒng)技術(shù)的連接技術(shù)。詳言之，膠帶自動(dòng)粘合(TAB)、晶片尺寸封裝(CSP)以及所謂快閃晶片連接(FC)皆能夠簡(jiǎn)化。在這些連接技術(shù)中，其系需要所謂的隆塊(焊料積塊)來做為在元件與基板之間的連接元件。這些焊料積塊主要系呈現(xiàn)隆起的形狀，其可以利用本發(fā)明的印刷頭而簡(jiǎn)單地形成。
為了制造出這些焊料積塊，其亦可以使復(fù)數(shù)焊料滴一個(gè)接著一個(gè)地由噴嘴2噴出。該致動(dòng)器11的脈沖式驅(qū)動(dòng)(如上所述)系可以達(dá)到上此一目的，使得隔板7可以迅速地來回移動(dòng)，因此，使得個(gè)別的焊料滴可以由噴嘴2中噴出。
當(dāng)然，亦可以使用具有復(fù)數(shù)個(gè)噴嘴2的印刷頭1，在此例中，其系使該噴嘴排列成一陣列。舉例來說，復(fù)數(shù)噴嘴2系一個(gè)接著一個(gè)地配置成列，亦即在平行于圖面的平面上。若采用復(fù)數(shù)噴嘴的印刷頭1，則最好具有復(fù)數(shù)個(gè)部分媒體室，每一媒體室系針對(duì)至少一噴嘴而設(shè)。每一部分媒體室最好系具有一分開的隔板7，每一隔板系由一個(gè)別的致動(dòng)器11來加以驅(qū)動(dòng)。換言之，所有噴嘴或所有隔板系可以彼此獨(dú)立地由至少一致動(dòng)器11來加以驅(qū)動(dòng)。若采用復(fù)數(shù)噴嘴的印刷頭1，則最好是如圖2所示的致動(dòng)器配置方式。該致動(dòng)器11系彼此配置成列，使得其延伸部20系彼此由外殼10的后緣壁16突伸而出。在此例中，該電接觸形成裝置21系位在該延伸部20的每一側(cè)邊，使得接觸系可以由外殼外側(cè)的啟動(dòng)電極來形成。如圖3所示，兩相鄰致動(dòng)器11的延伸部20系彼此錯(cuò)開，藉此產(chǎn)生足夠的空間來容置相配接的接觸形成裝置，使得電接觸形成裝置21可以電性地連接至該相配接的接觸形成裝置。圖3亦顯示在外殼的后緣壁16上系具有復(fù)數(shù)保護(hù)性媒體注入口43。詳言之，其可以針對(duì)兩個(gè)致動(dòng)器11來提供一個(gè)保護(hù)性媒體注入口43。可以預(yù)料的是，在外殼10的下方外殼壁體31與上方外殼壁體32之間系可具有隔件，該隔件系用以將個(gè)別的致動(dòng)器11在空間上彼此相隔開。
圖4系顯示固定板39的平面視圖?？梢钥闯?，復(fù)數(shù)凹槽44系位在C形固定板的兩分支上，該凹槽44系可導(dǎo)入至該固定板39的分支，使得其可以與位在外殼10上的凹槽27完全相合，如圖1所示。然而，并不一定要在該外殼的下方外殼壁體31與上方外殼壁體32上同時(shí)形成有凹槽27。詳言之，若在下方外殼壁體31上形成有凹槽27便已足夠來形成保護(hù)性媒體排放口42。
用以制造一依照噴墨印刷原理來作動(dòng)且包含至少印刷晶片3及致動(dòng)器模組4的印刷頭1的方法，將說明如下。亦可額外增加該加熱模組5。在制造期間，該致動(dòng)器11以及致動(dòng)器模組4系彼此以隔熱方式連接在一起。該印刷晶片3系以一種硅基質(zhì)的方式來形成，其中在該硅基質(zhì)上系具有微機(jī)械結(jié)構(gòu)，該微機(jī)械結(jié)構(gòu)系用以導(dǎo)引該媒體以及用以構(gòu)成一噴出口或噴嘴2。該硅基質(zhì)最好系設(shè)計(jì)成一井部的型式，而該用以導(dǎo)引媒體的微機(jī)械結(jié)構(gòu)系以一井部的方式而安置在硅基質(zhì)的內(nèi)部。因此，噴嘴便可以設(shè)計(jì)成一種由硅基質(zhì)內(nèi)部至外表面的開口的型式。該井狀硅基質(zhì)的開口系由隔板7所覆蓋，以構(gòu)成媒體室8。在此例中，若該隔板7系由硼硅玻璃所制成，則該隔板7最好系藉由陽極粘附方法而連接至硅基質(zhì)。若隔板系由硅所制成，則在隔板7與基板或基部主體6之間的連接點(diǎn)系可以藉由所謂的硅熔合的方式來進(jìn)行。在致動(dòng)器模組4與印刷晶片3的組合或連接期間，最好該致動(dòng)器11系先插入至支撐主體19或外殼10中而將其固定，該支撐主體接著便連接至隔板，而精確地位在相對(duì)于基部主體6中的井部開口的表面上。為了將隔板7與支撐主體19連接在一起，最好該隔板7系以蒸氣鍍覆及濺鍍的方式加以鍍金，詳言之，在隔板7與外殼10的連接點(diǎn)部位上加以鍍金。支撐主體的邊緣13最好亦同樣地在連接至隔板之前先加以鍍金，一種具有金的厚膜燃燒膏系可以達(dá)成此一目的。在支撐主體19及隔板7之間的連接最好系由金熔接或焊接的方式來達(dá)成。
該支撐主體19或外殼10系以一種所謂熱鑄造方法而由二氧化鋯所制成，其中該穿孔17、凹槽27以及導(dǎo)引斜面40系可以在鑄造期間連帶地形成?；蛘撸谔詹臒Y(jié)之后亦可以進(jìn)行處理或加工，以構(gòu)成該凹槽27、導(dǎo)引斜面40以及保護(hù)性媒體注入口43。
為了將致動(dòng)器11安裝在支撐主體中的正確位置，因此采用上述的調(diào)整及固定板39，其系在該穿孔17中的致動(dòng)器11粘合在熱屏障元件26上之后來加以安置，使得熱屏障元件26系可以穿透位在固定板39上的穿孔41。當(dāng)固定板39在插入時(shí)，其系保持位置上的精確度以及藉由導(dǎo)引斜面40而牢固在支撐主體19或外殼10中。在此例中，致動(dòng)器系被固定在其外殼的后緣壁64上的橋接部w以及固定板39之間，使得其自由端23系可以作用在隔板上，造成該隔板撓曲。
進(jìn)一步的制造步驟系在隔板上設(shè)計(jì)一溫度感應(yīng)器，該感應(yīng)器系設(shè)計(jì)成一熱溫度元件或薄膜感應(yīng)器。該溫度感應(yīng)器最好系在安置致動(dòng)器模組4之前加以安裝于隔板。該溫度感應(yīng)器系能以一種分離式元件的方式來加以制造，或者系藉由不得蒸氣鍍覆或?yàn)R鍍以及蝕刻圖案的方式的薄膜技術(shù)來加以制造。
加熱電阻器系可以利用薄膜技術(shù)而施加在硅基質(zhì)上，尤其系在井部底部34外側(cè)。就電阻器材料而言，最好系以濺鍍的方式施加二硼化鉿且接著藉由蝕刻圖案的技術(shù)來制成。
藉由上述依照噴墨印刷原理來作動(dòng)的印刷頭1，便可以相當(dāng)具有優(yōu)點(diǎn)地?cái)U(kuò)展該噴墨印刷頭的應(yīng)用范圍，使得在微電子或微機(jī)械與微系統(tǒng)科技中的連接點(diǎn)，能以一種簡(jiǎn)單的方式來形成。舉例來說，或許亦可使用該習(xí)知噴墨印刷頭，倘若其中該噴墨印刷頭系具有一致動(dòng)器元件，其對(duì)于熱系不靈敏的。然而，最好系采用上述具有一致動(dòng)器元件的印刷頭，其系與媒體室形成隔離。
權(quán)利要求
1.一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其具有一隔板系構(gòu)成一媒體室的一壁體，且具有一與該隔板形成機(jī)械式接觸的致動(dòng)器，其特征在于該致動(dòng)器(11)系與隔板(7)形成熱隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該熱隔離系由一安置在隔板(7)與致動(dòng)器(11)之間的熱屏障元件(26)所達(dá)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該致動(dòng)器(11)系一壓電元件(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該熱屏障元件(26)是該壓電元件(15)的一整體結(jié)構(gòu)的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該壓電元件(15)系具有構(gòu)成該后緣壁(16)的一主動(dòng)部分(24)及一形成該熱屏障元件(26)的被動(dòng)部分(25)，其中該壓電元件(15)的主動(dòng)部分(24)系具有電極(22)，且其中該被動(dòng)部分(25)系設(shè)計(jì)成未具有電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于在熱屏障元件(26)的部位上的截面積系小于該致動(dòng)器(11)其余部位的截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該媒體室(8)的其余壁體系由一基板(6)所構(gòu)成，其中該基板則系由硅所構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該致動(dòng)器(11)系由一外殼(10)所包圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該致動(dòng)器(11)系設(shè)計(jì)成一薄板狀，且延伸在隔板(7)與外殼后緣壁(16)之間，而構(gòu)成一用于致動(dòng)器(11)的橋接部(W)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該外殼(10)系設(shè)計(jì)成具有電性絕緣性及/或具有較差的傳熱性。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該外殼(10)是由一種熱膨脹系數(shù)相近(最好是相同)于致動(dòng)器(11)的壓陶材料的材料所制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該媒體室(8)的隔板(7)系構(gòu)成一外殼壁體。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該外殼(10)系與媒體室(8)形成熱隔離。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該外殼(10)系具有熱膨脹補(bǔ)償。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于具有一用于媒體的加熱裝置(35)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于具有一冷卻裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該加熱裝置(35)及/或冷卻裝置是設(shè)計(jì)用于媒體室(8)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該加熱及/或冷卻裝置系由一外罩(37)所包圍。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該外罩(37)的一壁體(34)系由基板(6)所構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該外罩(37)系與基板(6)形成熱隔離。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該媒體室(8)系具有至少一個(gè)或最好復(fù)數(shù)個(gè)噴出口(2)，以噴出熱流質(zhì)媒體。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于一保護(hù)性媒體排放口(42)系用于一種保護(hù)性媒體，該保護(hù)性媒體系用以防止熱流質(zhì)媒體氧化，并且可構(gòu)成一保護(hù)性氣體。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該保護(hù)性媒體排放口(42)系位于致動(dòng)器(11)的外殼(10)中。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該外殼(10)系具有一用于保護(hù)性媒體的注入口(43)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22或24所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該注入口(43)以及排放口(42)系配置在外殼(10)中，使得致動(dòng)器(11)系至少安裝在該保護(hù)性媒體的流動(dòng)路徑的部位上。
26.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該外殼(10)與媒體室之間的熱隔離及/或該外殼的熱膨脹補(bǔ)償，系由位于外殼中的一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)凹槽(27)所達(dá)成。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于至少一凹槽(27)系用以做為保護(hù)性媒體排放口(42)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該凹槽(27)系在外殼的邊緣(13)上形成一梳子結(jié)構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于一用于致動(dòng)器(11)的固定板(39)系位于外殼(10)中，該固定板系大致平行于媒體室(8)，且其中該致動(dòng)器(11)系貫穿該固定板(39)，且其熱屏障元件(26)系面向該隔板(7)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該固定板(39)系由導(dǎo)引斜面(40)所固定及導(dǎo)引，其中該導(dǎo)引斜面(40)系設(shè)在外殼內(nèi)部。
31.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭，其特征在于該媒體室(8)系設(shè)有一溫度偵測(cè)裝置(45)，用以偵測(cè)該媒體的溫度。
32.一種印刷頭的使用方法，其中該印刷頭系依照噴墨印刷原理來作動(dòng)，且該印刷頭系具有一隔熱致動(dòng)器，尤其系根據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)至31其中一項(xiàng)或以上的印刷頭，該使用方法系用以供應(yīng)金屬焊料至一軟焊連接點(diǎn)，尤其系一微機(jī)械及/或微電子元件的連接點(diǎn)。
33.一種用以制造一包含金屬焊料的連接點(diǎn)的方法，其特征在于該焊料系依照一種根據(jù)噴墨印刷原理的裝置，而以熱流質(zhì)焊料的方式噴出至連接點(diǎn)的接觸形成點(diǎn)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于該焊料系以至少一熱流質(zhì)焊料滴的方式由該裝置(印刷頭1)噴出。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于當(dāng)該焊料噴出時(shí)，其系由一防止氧化媒體所包圍，且最好系由惰性氣體所包圍。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于該位在裝置(印刷頭1)中的熱流質(zhì)焊料的溫度系加以偵側(cè)及檢視。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于該裝置(印刷頭1)系受到脈沖驅(qū)動(dòng)，以噴出復(fù)數(shù)焊料滴。
全文摘要
本發(fā)明系關(guān)于一種噴出熱流質(zhì)媒體的印刷頭,其具有一隔板系構(gòu)成一媒體室外的一壁體,且具有一與該隔板形成機(jī)械式接觸的致動(dòng)器,其特征在于該致動(dòng)器系與隔板形成熱隔離。
文檔編號(hào)B41J2/055GK1360531SQ00809944
公開日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2000年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月6日
發(fā)明者沃夫根·威爾, 喬格·威爾德 申請(qǐng)人:艾科拉伊杜克弗股份有限公司