[发明专利]流体喷射头

说明书

一种流体喷射头，具有流体供应本体，所述流体供应本体具有带有至少一个流体供应口的鼻口件。基座在所述流体供应口附近从所述鼻口件的外表面向外延伸。在所述基座上形成有半导体芯片安装表面。由多个肋形成的柔性电路结合表面也邻近所述基座的所述周边从所述鼻口件的外表面向外延伸。用于减低对安装在所述基座上的半导体芯片的损伤的损伤减低结构位于所述基座与所述柔性电路结合表面之间。相似地，损伤减低结构位于所述多个肋中的每一对相邻的肋之间。在每一种情形中，损伤减低结构可为将经过流体供应本体行进到芯片安装表面及芯片安装表面上安装的芯片的冲击波隔开、并减低由冲击波造成的损伤的空隙空间。

技术领域

本发明涉及流体喷射头结构，且具体来说涉及有效地减低安装在流体递送装置上的芯片的应力及变形的流体喷射头。

背景技术

随着制作喷射头的技术不断进步，例如喷墨打印机(ink printer)、汽化装置(vapor evaporation device)等流体喷射装置的流体喷射头持续得到改善。正在不断开发新的技术来提供低成本、高可靠性的流体喷射头结构，以便可以高的良率以及相对小量的损坏或喷射头损伤来制造所述流体喷射头结构。

为提高喷射头速度及容量输出，正在开发喷射致动器的数目增多的较大的喷射头。然而，随着喷射头大小增大以及喷射致动器的数目增多，制造设备及技术需要满足这种喷射头的增大的容差需求。零件容差的轻微变化可对适合的喷射头产品的运行及良率造成显着影响。

流体喷射头的主要组件是芯片或含有芯片的流体喷射器致动器、以及贴合到芯片的喷嘴板。芯片通常由硅制成且含有沉积在芯片的装置表面上的各种钝化层、导电金属层、电阻层、绝缘层及保护层。对于热流体喷射头来说，在电阻层中界定有单独的加热器且每一个加热器电阻器对应于喷嘴板中的喷嘴孔以加热流体并从喷射头朝目标介质喷射流体。流体喷射头也可包括气泡泵型喷射头(bubble pump type ejection head)。在顶部喷出型喷射头(top-shooter type ejection head)中，喷嘴板贴合到芯片且存在流体腔室及用于将流体引导到芯片上的加热器或气泡泵中的每一个的流体馈送通道，所述芯片形成在喷嘴板材料或单独的厚膜层中。在顶部喷出型喷射头的中心馈送设计中，从狭槽或通孔将流体供应到通道及腔室，所述狭槽或通孔在传统上通过穿透芯片的厚度进行化学蚀刻或喷砂而形成。通常使用热固化粘合剂将含有喷嘴板的芯片结合到热塑性本体(thermoplastic body)以提供流体喷射头结构。

热固化工艺在高温下将各组件固定在一起。加热器芯片具有相对低的热膨胀系数(coefficient ofthermal expansion，CTE)，而塑料本体具有相对高的热膨胀系数。对各个组件进行加热会使每一个组件根据其各自的热膨胀系数膨胀。当各零件冷却且收缩时，热膨胀系数较高的塑料本体的收缩程度比热膨胀系数较低的硅加热器芯片的收缩程度大，从而在芯片上造成热应力。芯片及本体的力-偏移(force-deflection)(弹簧比率(springrate))特性决定每一个零件的均衡偏移(equilibrium deflection、)。

为解决芯片及塑料本体冷却时与芯片的热收缩相关的问题，已将陶瓷衬底贴合到芯片。然而，陶瓷衬底实质上会增大喷射头的成本。也使用了芯片的通孔区域中的硅桥(silicon bridge)，但是这种硅桥会在芯片通孔区域中引起流体流动问题。

芯片畸变及开裂的主要原因被认为是芯片与热塑性本体之间的热膨胀系数失配。在制造期间，当芯片及本体经历粘合固化循环时，在组件冷却时引入了芯片畸变。因此，仍然需要能够提供改善的喷射头组件及结构而不会因芯片开裂造成产品损失的改善的制造工艺及技术。

发明内容

针对上述，提供一种流体喷射头，所述流体喷射头具有流体供应本体，所述流体供应本体具有其中形成有至少一个流体供应口的鼻口件(nosepiece)。基座紧邻所述至少一个流体供应口从所述鼻口件的外表面向外延伸。所述基座具有周边边缘，在一些情形中，所述周边边缘是狗骨型的。在所述周边边缘内形成有半导体芯片安装表面。