[发明专利]具有复合基底的喷墨印刷设备

说明书

技术领域

本发明大体涉及喷墨印刷领域，且更具体地涉及印刷设备中的墨水通道。

背景技术

喷墨印刷已成为普及的印刷技术。按需滴墨（drop-on-demand，DOD)喷墨印刷系统比较便宜而且能够满足家庭或办公室的高质量印刷需求。DOD印刷系统包含设置在DOD喷墨印刷设备上的一个或多个墨滴喷射器阵列，其中在要求的时间和位置上起动各墨滴喷射器以将墨点附着在记录介质上以印刷图像。除墨滴形成机构（如，加热器或压电结构)和组成各墨滴喷射器的喷嘴以外，还存在一个或多个墨水输送孔，将来自墨水源的墨水通过一个或多个墨水输送孔提供到一个或多个墨滴喷射器。热喷墨印刷设备具有每印刷设备数百或更多个墨滴喷射器，一般还包含驱动器和逻辑电子器件以促使至加热器的电互联。

连续喷墨（CIJ)印刷系统提供与商业印刷需求良好匹配的高生产量印刷。在CIJ中，将连续受压的墨水流从一个或多个喷嘴放出而且分成小滴，其或朝向记录介质引导以根据需要形成墨点以印刷图像，或朝向槽引导用于再循环。通过间歇地对控制墨滴尺寸的加热器施加脉冲能提供可控制的墨滴中断（比方说，如在美国专利第6,505,921号中所描述的)。不同尺寸的墨滴（如，通过空气流或通过在喷嘴的不同侧上的加热器施加不均匀脉冲)随后或朝向记录介质或朝向槽被引导。与DOD印刷设备相同，CIJ印刷设备一般还包含一个或多个墨水输送孔，以及用于控制加热器的驱动器和逻辑电子器件。

为了以低成本和高生产量提供高分辨率印刷，期望的是以紧密的间距堆积DOD喷嘴阵列和墨水输送孔。另外，对于CIJ印刷设备可能期望的是使得交叉流动能够用于墨水输送孔之间的清洁（包含引向喷嘴的沟道的清洁)用以改进长期印刷可靠性。在这种紧凑的DOD和CIJ印刷设备中，使用传统的设备几何形状和制作方法引发难以实现的制作挑战。

所以，设计新的印刷设备几何形状和制作方法，致能实现以下要求中的一个或多个将是有益的：

1) 向位于喷嘴阵列附近的（或在喷嘴阵列的同侧上或在对置侧上)多个紧密间隔的墨水输送孔提供流体连接；以及

2) 向用于两种不同颜色墨水的墨水输送孔提供墨水供给的可靠密封的流体连接，其中用于不同墨水的墨水输送孔在印刷设备的喷嘴面上明显小于1mm间隔。

发明内容

因而本发明涉及用于喷墨印刷头的喷墨印刷头裸片，其中所述喷墨印刷头裸片包括复合基底，所述复合基底包含平面半导体件、平面基底件、以及界面，所述平面半导体件在所述界面处与所述平面基底件熔合。

附图说明

图1是喷墨印刷机系统的示意显示；

图2示出根据本发明的第一具体实施方式的一部分喷墨印刷头裸片的的剖开（cut-away)透视图；

图3是沿图2的A-A线的截面图；

图4是图2的印刷头裸片的俯视示意图；

图5是图2的印刷头裸片的平面基底件部分的俯视透视图；

图6是结合（bond）至图5的平面基底件的平面半导体件的俯视透视图；

图7示出在图6的平面半导体件上形成的电阻加热器阵列；

图8示出在图7的平面半导体件上的具有输送开口的介电层；

图9示出在图8的平面半导体件上形成的图形化的腔层；

图10示出穿过图9的平面半导体件蚀刻的墨水输送孔；

图11是沿图10的B-B线的截面图；

图12示出在图10的平面半导体件上形成的喷嘴板和喷嘴；

图13是沿图12的C-C线的截面图；

图14是制作步骤顺序的流程图；

图15示出图2的喷墨印刷头裸片的透视图；

图16示出复合晶圆基底对和多个裸片位置（site)；

图17示出根据本发明的第二具体实施方式的喷墨印刷头裸片的一部分的剖开俯视透视图；

图18示出图17的喷墨印刷头裸片的一部分的剖开仰视透视图；

图19是图17的印刷头裸片的俯视示意图；

图20是图17的印刷头裸片的平面基底件部分的俯视透视图；

图21是结合于图20的平面基底件的平面半导体件的俯视透视图；

图22示出在图21的平面半导体件上形成的电阻加热器阵列；

图23示出在图22的平面半导体件上的具有输送开口的介电层；

图24示出在图23的平面半导体件上形成的图形化的腔层；