[发明专利]焊接柔性电路

说明书

技术领域

本发明涉及将柔性电路焊接到例如打印头致动器的装置上的电学接触。

背景技术

喷墨打印机通过选择性地将墨沉积到接收介质上而形成图像。在传统喷 墨打印机系统中，墨存储于墨存储单元例如墨贮存器或墨盒，并从该存储单 元引入到如图1所示的打印头100内。在打印头100内，墨流入墨泵浦腔体 120并流到喷嘴130，墨在喷嘴130被喷射。通常，该打印头包括迫使墨通 过喷嘴130流出打印头100的致动器。两种常见类型的致动器包括电阻加热 致动器和压电致动器。在压电致动器150内，压电材料层165可以形成为毗 邻墨泵浦腔体120。在压电材料165上施加电压导致压电材料弯曲或者变形， 压电材料165的变形导致压力波穿过墨泵浦腔体120传播，将墨从喷嘴130 挤出到接收介质上。通常，电极160、170形成于压电层165的任意侧，使 得电压可以施加在层165上。

在所谓的“按需滴落(drop-on-demand)”打印机中，可以在单个打印头 100内形成多个流道108a和108b(如图2中的虚线所示)以及相关的喷嘴 130，且各个喷嘴130可以被分别激励。因此，仅当期望来自某个特定喷嘴 的墨滴时，该喷嘴才喷射墨。为了激励打印头上的特定致动器，电学信号通 常单独传达至该致动器。该电学信号可以通过连接到打印头的柔性电路传达 到该致动器。

发明内容

一般而言，一方面，本发明的特征为具有第一和第二电极以及置于这些 电极之间的压电层的致动器。掩模形成于第一电极上，其中该掩模毗邻第一 电极的第一部分。焊接材料由该第一电极支撑并毗邻该第一电极的第二部 分。第一电极的第一部分不交叠第一电极的第二部分，且该掩模包括当焊接 材料熔化时基本上不会被该焊接材料湿润的材料。

该掩模可包括氧化物材料。该掩模厚度可以介于约0.1至2微米之间， 例如约为0.5微米。该焊接材料可以将电极电连接到集成电路。该致动器可 以附着到柔性电路。第一部分可对应于当第二电极接合到装置时该装置的位 置。

另一方面，本发明的特征为形成微机电装置的方法。该方法包括在基板 顶面上形成致动器，该致动器包括压电层、第一电极和第二电极。焊料掩模 形成于第一电极上，使得第一电极的第一部分暴露于环境且第一电极的第二 部分被该焊料掩模覆盖。焊料涂敷到位于第一电极第一部分的第一电极。柔 性电路接触该焊料。加热该焊料，使该焊料将柔性电路电连接到第一电极， 其中在焊料被加热时，该焊料掩模可以防止焊料在第一部分上流动。

具体实施可包括一个以上(或者不包括)下述优点。通过在打印头的泵 浦腔体上形成焊料掩模，可以减小在泵浦腔体上流动的焊料的数量。致动器 上的焊料层会致使致动器变得异常僵硬并难以致动。此外，致动器上的焊料 层会增大致动器的质量。因此，降低各个泵浦腔体上焊料数量，可以改善从 流道到流道以及从打印头到打印头的致动器的质量和扰曲模量的一致性。这 可以直接改善致动器特性例如驱动特性的一致性。因此，避免有源区存在焊 料有助于在流道之间和打印头之间维持一致的驱动特性。非常薄的焊料掩模 层例如氧化物，可以非常小地改变致动器特性。该掩模材料趋于导致至少某 些类型的熔化焊料流动离开氧化物，而流向例如金属的可湿润材料。与无焊 料掩模控制熔化焊料相比，控制焊料掩模的尺寸和位置更为容易。由添加焊 料掩模引起的致动器性能的任何变化都可以得到一致地控制。控制焊料流动 还可以防止打印头的电学短路。在附图和下述描述中陈述了本发明的一个或 多个实施方案的细节。通过该描述和附图并根据权利要求，本发明的其他特 征、目标和优点将变得显而易见。

附图说明

图1为具有压电致动器的打印头内的单个流道的侧视图。

图2为具有多个喷嘴的打印头的仰视图。

图3为具有致动器和电路的打印头流道的剖面视图。

图4为打印头流道的剖面视图，其中部分地形成致动器。

图5A和5B为具有焊料掩模的打印头的剖面视图。

图6为隔膜和致动器结构的平面视图。

图7为具有焊料掩模和焊料的打印头的剖面视图。

图8示出了具有接合到致动器的柔性电路的打印头。

各个图示中相同的参考符号表示相似的元件。

具体实施方式