專利名稱：噴墨印頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種噴墨印頭及其制造方法，特別是有關(guān)于一種具有高驅(qū)動力的噴墨印頭及其制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的噴墨結(jié)構(gòu)設(shè)計10，如圖1所示，采取開放式儲墨室(ink chamber)，其中11為液體回填流道(feed channel)，12為加熱裝置，13為過濾墨水的外部小島，14為鏤空墨水槽(ink slot)的截面，液體先經(jīng)由此墨水槽14從芯片背面流到芯片正面，再經(jīng)由雙流道11填滿儲墨室，待加熱裝置12獲得一電壓脈沖，瞬間產(chǎn)生高熱并生成氣泡，經(jīng)由噴孔片將液體噴出，再經(jīng)由此雙流道11回填。
此種噴墨芯片需在芯片上制作一鏤空的墨水槽，讓墨水可由墨水匣補(bǔ)充至墨水流道中，該墨水槽使用機(jī)械加工的方式貫穿芯片，在加工的過程中，不斷地以堅硬且細(xì)小的金剛沙粒蝕刻芯片，易造成芯片污染及損傷，且貫穿芯片的準(zhǔn)確度不高，使良率降低。另外，針對高分辨率的彩色噴墨打印機(jī)而言，在單一的芯片上，即需要有三個墨水鏤空槽，且為了縮小芯片的面積，該墨水鏤空槽的需求是既窄且長的長方形，使得該墨水鏤空槽的難度增高。
此種噴墨裝置需貼合噴孔片，噴孔片的對準(zhǔn)貼合需使用精密對準(zhǔn)技術(shù)，且芯片與噴孔片需以一對一的方式進(jìn)行對準(zhǔn)及貼合的動作，亦將造成量產(chǎn)速率降低，相對提高生產(chǎn)所需的成本。
又，傳統(tǒng)的噴射結(jié)構(gòu)設(shè)計，采取開放式儲墨室，液體先經(jīng)由雙流道填滿儲墨室，氣泡生成將墨滴推出之后，再經(jīng)由此雙流道回填。此種設(shè)計在氣泡成核時所產(chǎn)生的推力，會有少部分消耗在將墨水推往兩側(cè)的回填流道上，無法將推力集中于欲噴墨的方向。
另外，以往是以有機(jī)的聚合物來定義儲墨室的高度、液體的供應(yīng)流道、與作為芯片與噴孔片之間的黏著層，此層聚合物易受、到墨水侵蝕的作用，使墨水會逐漸滲入噴孔片與聚合物之間、或芯片與聚合物之間，造成黏著力降低，甚至有剝離(delamination)的現(xiàn)象。
圖2顯示傳統(tǒng)的側(cè)射式(edge shooting)噴墨結(jié)構(gòu)20，其中21為基材，22為加熱區(qū)，23為流道，24為蓋板的墨水傳輸孔，25為蓋板，26為噴孔；此噴墨結(jié)構(gòu)在氣泡生成時所產(chǎn)生的推力，同樣會有部分消耗在將液體往回推的方向上，造成噴射的墨滴速率降低；此外，此種噴射結(jié)構(gòu)尚需對蓋板加工以產(chǎn)生墨水傳輸孔，而且也需要將此蓋板與芯片對準(zhǔn)貼合。
另外，在專利US6412918中使用背射式結(jié)構(gòu)，其需要使用深蝕刻硅等制程(干蝕刻或濕蝕刻)，而需要較高的成本及較長的制程時間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有低成本、高驅(qū)動力、無噴砂制程(制作墨水鏤空槽的制程)、不對硅晶圓蝕刻的側(cè)射式噴墨印頭及其制造方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種完全無有機(jī)物的噴墨印頭及其制造方法，使結(jié)構(gòu)更耐腐蝕，且可應(yīng)用的墨水材料更為廣泛。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種具有高驅(qū)動力的噴墨結(jié)構(gòu)，其可以使用黏滯系數(shù)較高的液體作為噴墨材料。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種噴墨印頭的制造方法，其包括下列步驟首先，提供一芯片以及一多孔性材料，該多孔性材料是以金屬粉末經(jīng)由高溫、高壓燒結(jié)而成的塊體，若制作過程中的壓力越高，則金屬粉末之間的縫隙就越小，形成一可過濾流體的多孔性塊體，因此可經(jīng)由調(diào)整壓力來制作出各種不同緊密程度的多孔性材料，不同緊密程度的塊體，代表彼此之間的孔隙大小不同。接著，在芯片上形成一加熱層，之后，在加熱層上形成一導(dǎo)電層，其中導(dǎo)電層中形成有一缺口，以定義一加熱區(qū)域；然后，在加熱區(qū)域上形成一可儲存液體的腔室，其中腔室具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，且第一側(cè)與加熱區(qū)域鄰接，而第二側(cè)與第一側(cè)連接，且于第二側(cè)上形成一向外延伸的出口，使液體從出口噴出；最后，在腔室上方覆蓋多孔性材料，作為腔室的擋墻，其中液體是從多孔性材料流通至腔室。
在一較佳實施例中，制造方法更包括下列步驟形成一導(dǎo)電線路圖案于導(dǎo)電層，以將一脈沖電壓訊號傳導(dǎo)至加熱區(qū)域；在加熱層上形成導(dǎo)電層之前，在芯片上形成一熱阻障層，其中熱阻障層是形成在芯片和加熱層之間；在加熱層上形成導(dǎo)電層之后，在導(dǎo)電層上形成一絕緣層，其中絕緣層是形成在導(dǎo)電層和腔室之間；在導(dǎo)電層上形成絕緣層后，形成一保護(hù)層于絕緣層上，其中絕緣層與加熱區(qū)域在鉛垂方向上重迭；在導(dǎo)電層上形成絕緣層后，在絕緣層上形成一缺口，且在缺口上形成一連接埠，其中連接端口與導(dǎo)電線路圖案連接。
在另一較佳實施例中，腔室是利用一感光性的聚合物以曝光顯影的方式來形成，而感光性的聚合物可為干膜或液態(tài)光阻，且多孔性材料是以熱壓的方式貼于感光性聚合物上，而感光性聚合物是作為與多孔性材料的黏著層。
在另一較佳實施例中，腔室是以電鑄金屬的方式形成，且金屬可為鎳，而制造方法可更包括下列步驟在形成腔室后，形成一黏著層于鎳上，而黏著層亦可利用低熔點(diǎn)金屬形成，例如鉛錫合金，該合金熔點(diǎn)為183℃，且可以電鑄或網(wǎng)印的方式形成于鎳之上；又，多孔性材料是以熱壓的方式覆蓋于黏著層上，待黏著層產(chǎn)生熔融狀之后，再冷卻即可完成貼合動作。
應(yīng)了解的是多孔性材料可以金屬粉末高溫?zé)Y(jié)而成，或由陶瓷材料燒結(jié)而成、或聚合物所形成。
在另一較佳實施例中，制造方法可更包括下列步驟提供一噴孔片，將噴孔片貼于腔室的第二側(cè)的出口。
又在本發(fā)明中，提供一種噴墨印頭，其包括一基材、一加熱層、一導(dǎo)電層、一腔室、以及一多孔性材料層，其中加熱層設(shè)置于基材上，且具有一加熱區(qū)域，用以噴射液體，導(dǎo)電層設(shè)置于加熱層上，且具有一缺口，以露出加熱區(qū)域，腔室設(shè)置于導(dǎo)電層上，且具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，而第一側(cè)與加熱區(qū)域鄰接，第二側(cè)與第一側(cè)連接，且于第二側(cè)上形成一向外延伸的出口，使液體從出口噴出，多孔性材料層設(shè)置于腔室上，其中液體是從多孔性材料流通至腔室。
在一較佳實施例中，導(dǎo)電層形成一導(dǎo)電線路圖案，以將一脈沖電壓訊號傳導(dǎo)至加熱區(qū)域。
在另一較佳實施例中，噴墨印頭更包括一絕緣層、一保護(hù)層、以及一連接埠，其中絕緣層位于導(dǎo)電層和腔室之間，保護(hù)層位于絕緣層和腔室之間，連接埠設(shè)置于絕緣層上。
應(yīng)了解的是腔室可以感光性的聚合物、或金屬形成，而噴墨印頭可更包括一黏著層，其位于腔室和多孔性材料層之間。
在另一較佳實施例中，噴墨印頭可更包括一噴孔片以及一壓電式振動薄膜，其中噴孔片設(shè)置于腔室的第二側(cè)上，壓電式振動薄膜設(shè)置于加熱區(qū)域上。
又在本發(fā)明中，提供另一種噴墨印頭的制造方法，其包括下列步驟首先，提供一芯片、一多孔性材料、以及一噴孔片，之后，在芯片上形成一加熱層，在加熱層上形成一加熱層，且在加熱層上形成一導(dǎo)電層，其中導(dǎo)電層中形成有一缺口，以定義一加熱區(qū)域；接著，在導(dǎo)電層上形成一黏著層，且在黏著層上設(shè)置多孔性材料，以形成一可儲存液體的腔室，其中液體是從多孔性材料流通至腔室，且腔室具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，且第一側(cè)與加熱區(qū)域鄰接，以使液體流進(jìn)腔室后可位于加熱區(qū)域上，而第二側(cè)與第一側(cè)連接；最后，于腔室的第二側(cè)上貼合噴孔片，其中噴孔片具有一噴孔。
在另一較佳實施例中，黏著層是使用感光性的聚合物形成，且多孔性材料在被設(shè)置于黏著層之前，是以刀具切割而具有整齊排列的凹槽，以形成腔室。
又在本發(fā)明中，提供另一種噴墨印頭，其包括一基材、一加熱層、一導(dǎo)電層、一黏著層、一多孔性材料層、以及一噴孔片，其中加熱層設(shè)置于基材上，且具有一加熱區(qū)域，用以噴射液體，導(dǎo)電層設(shè)置于加熱層上，且具有一缺口，以露出加熱區(qū)域，黏著層設(shè)置于絕緣層上，多孔性材料層設(shè)置于黏著層上，且其內(nèi)形成有一腔室，其中液體是從多孔性材料流通至腔室，且腔室具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，且第一側(cè)與加熱區(qū)域鄰接，以使液體流進(jìn)腔室后可位于加熱區(qū)域上，而第二側(cè)與第一側(cè)連接，噴孔片設(shè)置于腔室的第二側(cè)上，且具有一噴孔。


圖1是習(xí)知噴射結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是習(xí)知側(cè)射式噴射結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3A-圖5是本發(fā)明的噴墨印頭的制造方法的第一實施例的示意圖，其中圖4B為圖4A的右側(cè)視圖，圖4C為圖4A的俯視圖；圖6A-圖6F是本發(fā)明的噴墨印頭的制造方法的第二實施例的示意圖；圖7是本發(fā)明的噴墨印頭的制造方法的第二實施例的變形例的示意圖；以及圖8A-圖8E是本發(fā)明的噴墨印頭的制造方法的第三實施例的示意圖。
符號說明
10-噴墨結(jié)構(gòu)11-流道12-加熱裝置13-小島14-墨水槽20-噴墨結(jié)構(gòu)21-基材22-加熱區(qū)23-流道24-傳輸孔25-蓋板26-噴孔30、40、40、50-噴墨印頭31-芯片32-熱阻障層33-加熱層331-加熱區(qū)域34-導(dǎo)電層341-缺口342-導(dǎo)電線路35-絕緣層351-缺口36-保護(hù)層37-連接部38-腔室381-感光性聚合物
381-低熔點(diǎn)金屬382-出口383-漸縮段39-多孔性材料41-光阻42-金屬43-金44-低熔點(diǎn)金屬51-低熔點(diǎn)金屬52-多孔性材料53-噴孔片531-噴孔B1、B2-氣泡具體實施方式

為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說明如下。
第一實施例圖3A-圖5是顯示本發(fā)明的噴墨印頭30的制造方法的第一實施例，在本實施例中，是采用一側(cè)射式噴墨印頭，搭配多孔性材料作為供墨之用，以提供一具有高驅(qū)動力的噴墨印頭，其制程流程如下所示。
首先，提供一芯片31以及一多孔性材料39(porous material，參考圖5)，芯片31作為基材，且在其上生成一熱阻障層32，如圖3A所示，以作為熱絕緣層，用以減低熱量往芯片31方向散失，接著生成一加熱層33于熱阻障層32之上，如圖3B所示，再生成一導(dǎo)電層34于加熱層33之上，如圖3C所示，并以黃光制程及蝕刻制程定義出缺口341(作為加熱區(qū)域331，參考圖5，亦即，加熱區(qū)域331是由導(dǎo)電層34和加熱層33所定義)與導(dǎo)電線路342(參考圖4C)，以將脈沖電壓訊號傳至加熱區(qū)331，之后，制作一絕緣層35于導(dǎo)電層34之上，如圖3D所示，并形成如圖所示的外形，以提供絕緣的功能，應(yīng)注意的是在絕緣層35上形成有一缺口351；然后，于加熱區(qū)331上方形成一保護(hù)層36，并定義出如圖3E所示的外形，防止因氣泡破裂時所產(chǎn)生的反作用力破壞加熱區(qū)域331，最后，生成一具導(dǎo)電性的對外連接埠37，并以黃光及蝕刻制程定義其圖形，作為與外部電性聯(lián)是的窗口，如圖3F所示，即完成噴墨印頭30的基本結(jié)構(gòu)。
接著，在已完成線路布局的芯片31上(如圖3F所示)，直接以感光性的聚合物381定義腔室(儲墨室)38與其噴嘴(出口)382的漸縮段383(參考圖4C)，其中感光性的聚合物381經(jīng)由熱壓(干膜)或旋轉(zhuǎn)涂布(液態(tài)光阻)的方法設(shè)置于芯片31表面，厚度約為20μm，并以黃光顯影的制程方法，完成圖形定義，如圖4A、圖4B、圖4C所示，其中382為所完成的出口。之后再以熱壓的方式與多孔性材料39貼合，結(jié)構(gòu)完成如圖5所示。
詳而言之，借由本實施例的制造方法所完成的噴墨印頭30，如圖5所示，其包括基材31、熱阻障層32、加熱層33、導(dǎo)電層34、絕緣層35、保護(hù)層36、連接埠37、腔室38、以及多孔性材料層39，其中加熱層33具有一加熱區(qū)域331，用以加熱液體，導(dǎo)電層34具有一缺口341，以露出加熱區(qū)域331，腔室38具有一第一側(cè)38a和一第二側(cè)38b，而第一側(cè)38a與加熱區(qū)域331鄰接，第二側(cè)38b與第一側(cè)38a連接，亦即，第二側(cè)38b位于腔室38的側(cè)邊，且于第二側(cè)38b上形成一向外延伸的出口382，使液體從出口382噴出，多孔性材料層39設(shè)置于腔室38上，其中液體是從多孔性材料39流通至腔室38；應(yīng)注意的是雖然在本實施例中，多孔性材料是設(shè)置于腔室上，但并不限于此，也可設(shè)置于基材的其它位置上，只要液體可經(jīng)過多孔性材料流通至腔室即可。
應(yīng)了解的是噴墨印頭30可更包括一噴孔片(未圖示)以及一壓電式振動薄膜(未圖示)，且可將噴孔片設(shè)置于腔室38的第二側(cè)38b上，而將壓電式振動薄膜設(shè)置于加熱區(qū)域331上。
因此本實施例提出了一種封閉式儲墨室的噴射結(jié)構(gòu)，如圖5所示，其中B1為生成的氣泡，B2為噴出去的液滴；此封閉式結(jié)構(gòu)乃是利用有機(jī)聚合物定義出此封閉儲墨室，并制作出單一漸縮出口，此出口即為液滴的噴射方向，一旦氣泡生成，則可將氣泡所產(chǎn)生的推力應(yīng)用于墨滴的噴射方向，達(dá)成高驅(qū)動力的目的，以下詳細(xì)說明為何本實施例的驅(qū)動力可較習(xí)知噴墨印頭的驅(qū)動力高。
在傳統(tǒng)的噴墨芯片設(shè)計中，假設(shè)在氣泡的生成過程中，因氣泡生成而將液體沿著回填流道往推出儲墨室的初速度為V1，如圖1所示，其行為可以以管流(channel)方式來描述，其儲墨室內(nèi)外的壓力差與流體的流速成正比，關(guān)系式如下 其中P為壓力，X為流道方向，V為速度。
在本實施例中所使用的多孔性材料作為儲墨室的蓋板，此設(shè)計的儲墨室只有兩個方向允許流體往儲墨室外流動，一個方向是液滴欲噴射的出口方向，另一個方向就是往上沿著多孔性材料方向流出，現(xiàn)在就是要證明沿著多孔性材料流出所受到的阻力比在管流的情況下還大，因此本實施例的設(shè)計能將氣泡生成所產(chǎn)生的推力幾乎應(yīng)用于液滴的噴射方向。假設(shè)氣泡生成將流體沿著多孔性材料往上推的初速度是V2，依據(jù)Darcy s law，其壓力差與流速的一次方與三次方之和成正比，其關(guān)系式如下-∂P∂X=μKV+γρ2μV3,]]>其中P為壓力，X為流道方向，V為速度，μ為黏滯系數(shù)，ρ為流體的密度。
因此，使用多孔性材料的內(nèi)外壓力差較使用管流時的壓力差為大，也就是P1遠(yuǎn)大于P2，因此本裝置氣泡產(chǎn)生之后的壓力遠(yuǎn)大于圖1氣泡產(chǎn)生之后的壓力，如圖5所示，因此大部分的壓力將留在儲墨室內(nèi)，將液滴往第二側(cè)的出口382推出，亦即液體較不容易沿著多孔性材料回流，故此設(shè)計結(jié)構(gòu)可提供較大的驅(qū)動力。
又，以下說明使用多孔性材料確實可達(dá)到供墨的目的依據(jù)多孔性接口流量測試數(shù)據(jù)，觀察在不同正壓壓力之下，去離子水經(jīng)由多孔性材料透過芯片的鏤空槽所得的流量；其方法為將已噴砂并有干膜形狀定義的芯片與多孔性材料進(jìn)行壓合，再將其使用黏膠封裝在可儲存液體的卡匣(liquid reservoir)上，并將此卡匣與芯片連接一可提供壓力調(diào)節(jié)的鋼瓶，經(jīng)由計算機(jī)控制給予依固定壓力，可得到下列結(jié)果1、壓力0.5kg/cm2之下孔徑10um、流量24.46cc/min；孔徑5um、流量11.06cc/min；孔徑2um、流量6.38cc/min；孔徑0.5um、流量2.25cc/min；2、壓力0.2kg/cm2之下孔徑10um、流量8.36cc/min；孔徑2um、流量1.38cc/min；因此，當(dāng)加壓力較大時，流量相對是較大；而在同樣壓力的情形下，其孔徑較大其相對流量也較大，經(jīng)由此實驗證實，的確可經(jīng)由使用多孔性材料來達(dá)到供墨的目的。
如上所述，本實施例是將封閉式的儲墨室與側(cè)射式的噴墨方式結(jié)合，同時利用多孔性儲墨材當(dāng)作液體進(jìn)入儲墨室的媒介，并可借由對液體儲存槽(ink reservoir)加壓作為供墨的組件，待儲墨室內(nèi)的熱氣泡生成之后，將液體從與氣泡生成的方向垂直射出。如此，可以免除噴砂、對準(zhǔn)貼噴孔片等制程，可大幅降低成本；又，可避免使用深蝕刻硅等制程。
又，本實施例的制造方法簡單快速，且可以以整片晶圓的方式(wafer towafer)進(jìn)行貼合，再進(jìn)行切割，切割前必須事先在晶圓背面作切割記號，如此即可大量生產(chǎn)；當(dāng)然也可在貼合之前，先對多孔性材料與晶圓切割，再對準(zhǔn)貼合。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)，即是利用多孔性材料和感光性聚合物形成一封閉的儲墨室，且利用感光性的聚合物定義儲墨室的高度，只在欲推出液滴的方向上有一漸縮段的開口，使得氣泡成核所產(chǎn)生的推力，應(yīng)用在將墨水推出的方向上。
第二實施例圖6A-圖6F是顯示本發(fā)明的噴墨印頭40的制造方法的第二實施例，本實施例與第一實施例的不同處在于以金屬定義儲墨室(腔室38，參考圖6F)與噴嘴的漸縮段，再與多孔性材料39貼合，完成一無有機(jī)物(no organic)的結(jié)構(gòu)，不怕墨水的侵蝕，可提高芯片的壽命，以往是以有機(jī)的聚合物來定義儲墨室的高度，墨水易對此層聚合物產(chǎn)生侵蝕的作用，墨水會逐漸滲入噴孔片與聚合物之間，或芯片與聚合物之間，造成聚合物有剝離(delamination)的現(xiàn)象。此結(jié)構(gòu)的好處是可應(yīng)用于多種墨水或有機(jī)溶劑，可應(yīng)用于多種特殊用途，例如傳統(tǒng)的桌上型打印機(jī)、生物芯片、藥物傳輸、彩色濾光片、燃油噴嘴、或其它特殊特殊工業(yè)應(yīng)用。
制造方法的步驟如下在已完成線路布局的芯片31上(如圖3F所示)，以旋轉(zhuǎn)涂布的方式，將光阻(photoresist)41均勻的涂布在芯片31上，經(jīng)過曝光顯影之后，如圖6A所示，厚度約為40μm，此層作為電鍍的犧牲層。之后，在無光阻覆蓋的區(qū)域，經(jīng)由電鍍的方式，生成一層金屬鎳(Ni)42，厚度約為10μm，如圖6B所示；緊接著在芯片31上蒸鍍一層金屬，可使用金(Au)43，厚度約1000作為金屬鎳與后44的黏著層(adhesionlayer)，如圖6C所示。再電鍍一層低熔點(diǎn)金屬44，例如鉛錫合金，該合金熔點(diǎn)為183℃，厚度約為10μm，如第6D圖所示。將芯片31置入可去除此犧牲層41的溶液中，但不傷害到金屬層與芯片上的薄膜，結(jié)果如圖6E所示。將多孔性材料39置于完成電鍍的芯片上，利用低熔點(diǎn)的特性，對多孔性材料39加熱與加壓，迫使與多孔性材料接觸的低熔點(diǎn)金屬表面產(chǎn)生熔融狀態(tài)，待冷卻之后，即完成一全無有機(jī)物的噴射結(jié)構(gòu)，如圖6F所示。
另外，也可以用低熔點(diǎn)金屬全部取代定義儲墨室的材料，如圖7所示的噴墨印頭40，其中381為低熔點(diǎn)金屬。除了采用電鍍該金屬的方法之外，也可采用網(wǎng)印(screen printing)的方式達(dá)成。
因此本實施例提供一全無有機(jī)物的液滴噴射結(jié)構(gòu)，以電鑄金屬取代此黏著層，并使用低熔點(diǎn)的金屬合金，進(jìn)行與多孔性材料的壓合，加熱使其成熔融狀之后，待冷卻即完成此一無有機(jī)物的噴射裝置，此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可使用的墨水溶液更加廣泛，芯片的壽命更加提高。
第三實施例圖8A-圖8E是顯示本發(fā)明的噴墨印頭50的制造方法的第三實施例，本實施例與第一實施例的不同處在于本實施例是將多孔性材料作精密的加工，以切削的方式定義儲墨室，再將多孔性材料與芯片作貼合，并將噴孔片貼于側(cè)面，完成此一特殊結(jié)構(gòu)。
制造方法的步驟如下首先在完成電路布線的芯片31上以電鍍的方式生成厚度約為10μm的低熔點(diǎn)金屬51，如圖8A所示。另外，對多孔性材料52作精密加工，如圖8B所示，將厚度為30μm的刀片排成一列，一次進(jìn)刀對多孔性材料加工，完成儲墨室的定義，所得尺寸如下a區(qū)段為60μm，b區(qū)段60μm，c區(qū)段為80μm，d區(qū)段為70μm。之后再以熱壓的方式將多孔性材料52與芯片貼合，如圖8C所示。另外，先將尚未有噴孔的金屬薄片涂膠，再用激光加工的方式做出噴孔531，再將金屬薄片(噴孔片)53貼于芯片側(cè)面，完成結(jié)構(gòu)如圖8D所示，立體結(jié)構(gòu)如圖8E所示。
如上所述，本實施例不但可以提供較高的驅(qū)動力以適用高黏滯系數(shù)的溶液，亦提供一全無有機(jī)物的噴射裝置，使得可選用的墨水更加廣泛。
權(quán)利要求
1.一種噴墨印頭的制造方法，包括提供一基材以及一多孔性材料；在該基材上形成一加熱層；在該基材上形成一導(dǎo)電層，其中該導(dǎo)電層可將一電流傳導(dǎo)至該加熱層，且該導(dǎo)電層和該加熱層定義一加熱區(qū)域；在該加熱區(qū)域上形成一可儲存液體的腔室，其中該腔室具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，且該第一側(cè)與該加熱區(qū)域鄰接，而該第二側(cè)與該第一側(cè)連接，且于該第二側(cè)上形成一出口，使該液體從該出口噴出；以及在該基材上設(shè)置該多孔性材料，使液體可從該多孔性材料流通至該腔室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨印頭的制造方法，其中該腔室是利用一感光性的聚合物以曝光顯影的方式來形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨印頭的制造方法，其中該感光性的聚合物為干膜或液態(tài)光阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨印頭的制造方法，其中該多孔性材料是以熱壓的方式貼于該感光性聚合物上，且該感光性聚合物作為與該多孔性材料的黏著層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨印頭的制造方法，其中該腔室以電鑄金屬的方式形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨印頭的制造方法，其中該金屬為鎳。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨印頭的制造方法，更包括在形成該腔室后，形成一黏著層于該腔室上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨印頭的制造方法，其中該黏著層是以金屬形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨印頭的制造方法，其中該黏著層是以電鑄或網(wǎng)印的方式形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨印頭的制造方法，其中該多孔性材料是以熱壓的方式覆蓋于該黏著層上，在該黏著層產(chǎn)生熔融狀后，再冷卻即可完成貼合動作。
11.一種噴墨印頭，包括一基材；一加熱層，設(shè)置于該基材上，且用以噴射液體；一導(dǎo)電層，設(shè)置于該基材上，且可將電流傳導(dǎo)至該加熱層，而該導(dǎo)電層和該加熱層可定義一加熱區(qū)域；一腔室，設(shè)置于該加熱區(qū)域上，且具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，其中該第一側(cè)與該加熱區(qū)域鄰接，而該第二側(cè)與該第一側(cè)連接，且于該第二側(cè)上形成一出口，使該液體從該出口噴出；一多孔性材料層，設(shè)置于該基材上，其中該液體可從該多孔性材料層流通至該腔室。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴墨印頭，其中該腔室以感光性的聚合物形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴墨印頭，其中該腔室是利用金屬形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨印頭，更包括一黏著層，位于該金屬形成的腔室和該多孔性材料層之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴墨印頭，更包括一噴孔片，設(shè)置于該腔室的第二側(cè)上。
16.一種噴墨印頭的制造方法，包括提供一基材、一多孔性材料、以及一噴孔片；在該基材上形成一加熱層；在該基材上形成一導(dǎo)電層，其中該導(dǎo)電層可將電流傳導(dǎo)至該加熱層，且該導(dǎo)電層和該加熱層可定義一加熱區(qū)域；在該導(dǎo)電層上形成一黏著層；在該黏著層上設(shè)置該多孔性材料，以形成一可儲存液體的腔室，其中該液體是從該多孔性材料流通至該腔室，且該腔室具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，且該第一側(cè)與該加熱區(qū)域鄰接，以使該液體流進(jìn)該腔室后可位于該加熱區(qū)域上，而該第二側(cè)與該第一側(cè)連接；以及于該腔室的第二側(cè)上貼合該噴孔片，其中該噴孔片具有一個以上的噴孔。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴墨印頭的制造方法，更包括在該加熱層上形成一導(dǎo)電層之前，在該基材上形成一熱阻障層，其中該熱阻障層是形成在該基材和該加熱層之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴墨印頭的制造方法，其中該黏著層是使用感光性的聚合物形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴墨印頭的制造方法，其中該多孔性材料在被設(shè)置于該黏著層之前，是以刀具切割而具有整齊排列的凹槽，以形成該腔室。
20.一種噴墨印頭，包括一基材；一加熱層，設(shè)置于該基材上，且具有一加熱區(qū)域，用以噴射液體；一導(dǎo)電層，設(shè)置于該基材上，且可傳導(dǎo)電流至該加熱層上，而該導(dǎo)電層和該加熱層可定義該加熱區(qū)域；一黏著層，設(shè)置于該導(dǎo)電層上；一多孔性材料層，設(shè)置于-該黏著層上，且其內(nèi)形成有一腔室，其中該液體是從該多孔性材料層流通至該腔室，且該腔室具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，且該第一側(cè)與該加熱區(qū)域鄰接，以使該液體流進(jìn)該腔室后可位于該加熱區(qū)域上，而該第二側(cè)與該第一側(cè)連接；以及一噴孔片，設(shè)置于該腔室的第二側(cè)上，且至少具有一噴孔。
全文摘要
一種噴墨印頭及其制造方法，其中噴墨印頭的制造方法包括下列步驟首先，提供一芯片以及一多孔性材料，接著，在芯片上形成一加熱層，之后，在加熱層上形成一導(dǎo)電層，其中導(dǎo)電層中形成有一缺口，以定義一加熱區(qū)域；然后，在加熱區(qū)域上形成一可儲存液體的腔室，其中腔室具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，且第一側(cè)與加熱區(qū)域鄰接，而第二側(cè)與第一側(cè)連接，且于第二側(cè)上形成一出口，使液體從出口噴出；最后，在腔室上方覆蓋多孔性材料，而液體是從多孔性材料流通至腔室。
文檔編號B41J2/16GK1640671SQ200410001038
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月16日
發(fā)明者黃啟明, 胡紀(jì)平, 劉健群, 陳家泰, 許法源 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院