[发明专利]扩散炉中的统一金属熔合

说明书

背景技术

制造工厂的占地空间是贵重的并且需要额外的费用。不仅每个制造设备占据一定空间，而且定制和维护这些设备也需要资源——包括购买该设备的资金、运转该设备的能源、操作该设备的专业人员以及维护该设备的专业人员，还有别的消费。历史上，打印机喷射层叠的制造需要使用多个制造设备，如高压粘合压紧(bond press)和连续带式炉。

打印机喷射层叠(jet stack)的制造包括多个步骤。通常，多个喷射层叠板使用高压粘合压紧结合在一起以使这些板粘结在一起。这个粘合压紧是能够对这些喷射层叠板施加大约每平方英寸3000磅压力的大型设备。一旦这些喷射层叠板粘合，操作者、工程师或者其他有资质的技术人员将该喷射层叠板从该粘合压紧去除并将喷射层叠板传送到另一大型设备，即连续带式炉。该连续带式炉将喷射层叠板铜焊为整体的、熔合在一起的、气密密封的板。该熔合在一起的板产生用于打印机的铜焊的喷射层叠。该铜焊的喷射层叠在熔合的板内包括对齐的通道用于喷出油墨。

使用一种从根本上讲力学方式的工艺，该粘合压紧使得喷射层叠板材料变软并增加它们的表面积。该粘合压紧使用高压低温环境使这些喷射层叠板粘结(待熔合的面向对)。该工艺产生基本上对齐的喷射层叠板，然后可以将其插入该连续带式炉用于单独的铜焊过程。然而，该粘合压紧庞大、运行昂贵，并且已知会导致金属污染，还有别的一些问题。

发明内容

在一个实施例中，提供使用扩散炉的统一金属熔合的方法。该方法包括：将多个可熔合部件层叠在固定装置上；通过固定于该固定装置的销对齐该可熔合部件；将带有该对齐的可熔合部件的固定装置设在该扩散炉的反应室；在预定义的驻留温度执行第一级熔合持续预定义的驻留时间；以及在预定义的铜焊温度执行第二级熔合持续预定义的铜焊时间。

在另一实施例中，提供固定装置，其包括：多个从该固定装置的表面突出的陶瓷销，该陶瓷销构造为对齐多个可熔合部件；至少三个区域，限定为用于该可熔合部件的可层叠区，每个区域由该固定装置中的开口隔开；以及在该固定装置的表面下方的多个支撑元件以提供对该固定装置和该可熔合部件的结构支撑，其中该固定装置构造为可插入扩散炉以将该可熔合部件熔合为至少一个熔合的部件。

在又一实施例中，提供使用扩散炉的统一金属熔合的方法，该方法包括：将多个喷射层叠板层叠在固定装置上；通过固定于该固定装置的销钉对齐该喷射层叠板；将带有对齐的喷射层叠板的该固定装置设在该扩散炉的反应室中；在预定义的驻留温度执行第一级熔合持续预定义的驻留时间以将一个喷射层叠板的硅(Si)熔合于另一喷射层叠板的金(Au)；以及在预定义的铜焊温度执行第二级熔合持续预定义的铜焊时间已将该一个喷射层叠板的锰(Mn)和铁(Fe)熔合于其他喷射层叠板的金(Au)。

附图说明

图1示出按照本发明一个实施例，层叠可熔合部件(如喷射层叠板)，以准备在扩散炉中进行统一金属熔合的示例性固定装置的立体视图。

图2示出稍微示意性的图，说明按照本发明另一实施例，将喷射层叠板布置成套件(kits)以及设在该套件之间的陶瓷板，从而该喷射层叠板和该陶瓷板通过固定在图1的固定装置上的销对齐，并且层叠在图1的固定装置表面上。

图3示出按照本发明又一实施例，图2中两个层叠的喷射层叠板一部分的正视图。

图4示出图1的示例性固定装置连同图2中层叠的并使用陶瓷销对齐的喷射层叠板和陶瓷板柱体的立体图。

图5示出图1的示例性固定装置连同图2中层叠的并使用陶瓷销对齐的喷射层叠板和陶瓷板的正视图。

图6示出扩散炉的示例，包括外壳、反应室、可移动炉加热元件和夹持如图2-5所示的该喷射层叠和陶瓷板的固定装置，以及用于将该固定装置插入该反应室的装载臂。

图7示出已经插入图6所示的该反应室的夹持图2-5所示的该喷射层叠和陶瓷板的固定装置的示例，以及该可移动炉加热元件处于与该扩散炉的该反应室分隔开的位置。

图8示出处于充分靠近该扩散炉的该反应室位置的该可移动炉加热元件的示例。

图9示出说明按照本发明一些实施例可在制造喷射层叠中进行的某些步骤的流程图。

图10示出说明按照本发明一些实施例，可在制造喷射层叠中进行的其他步骤的流程图。

具体实施方式