[發明專利]焊接柔性電路

有效

• 申請號: 200580035579.4
• 申請日: 2005-09-22
• 公開（公告）號: CN101066002A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 杰弗里·伯克邁耶;安德烈亞斯·拜布爾
• 申請（專利權）人: 富士膠卷迪馬蒂克斯股份有限公司
• 主分類號: H05K3/34
• 分類號: H05K3/34;H05K3/00;B41J2/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及將柔性電路焊接到例如打印頭致動器的裝置上的電學接觸。

背景技術

噴墨打印機通過選擇性地將墨沉積到接收介質上而形成圖像。在傳統噴 墨打印機系統中，墨存儲于墨存儲單元例如墨貯存器或墨盒，并從該存儲單 元引入到如圖1所示的打印頭100內。在打印頭100內，墨流入墨泵浦腔體 120并流到噴嘴130，墨在噴嘴130被噴射。通常，該打印頭包括迫使墨通 過噴嘴130流出打印頭100的致動器。兩種常見類型的致動器包括電阻加熱 致動器和壓電致動器。在壓電致動器150內，壓電材料層165可以形成為毗 鄰墨泵浦腔體120。在壓電材料165上施加電壓導致壓電材料彎曲或者變形， 壓電材料165的變形導致壓力波穿過墨泵浦腔體120傳播，將墨從噴嘴130 擠出到接收介質上。通常，電極160、170形成于壓電層165的任意側，使 得電壓可以施加在層165上。

在所謂的“按需滴落(drop-on-demand)”打印機中，可以在單個打印頭 100內形成多個流道108a和108b(如圖2中的虛線所示)以及相關的噴嘴 130，且各個噴嘴130可以被分別激勵。因此，僅當期望來自某個特定噴嘴 的墨滴時，該噴嘴才噴射墨。為了激勵打印頭上的特定致動器，電學信號通 常單獨傳達至該致動器。該電學信號可以通過連接到打印頭的柔性電路傳達 到該致動器。

發明內容

一般而言，一方面，本發明的特征為具有第一和第二電極以及置于這些 電極之間的壓電層的致動器。掩模形成于第一電極上，其中該掩模毗鄰第一 電極的第一部分。焊接材料由該第一電極支撐并毗鄰該第一電極的第二部 分。第一電極的第一部分不交疊第一電極的第二部分，且該掩模包括當焊接 材料熔化時基本上不會被該焊接材料濕潤的材料。

該掩模可包括氧化物材料。該掩模厚度可以介于約0.1至2微米之間， 例如約為0.5微米。該焊接材料可以將電極電連接到集成電路。該致動器可 以附著到柔性電路。第一部分可對應于當第二電極接合到裝置時該裝置的位 置。

另一方面，本發明的特征為形成微機電裝置的方法。該方法包括在基板 頂面上形成致動器，該致動器包括壓電層、第一電極和第二電極。焊料掩模 形成于第一電極上，使得第一電極的第一部分暴露于環境且第一電極的第二 部分被該焊料掩模覆蓋。焊料涂敷到位于第一電極第一部分的第一電極。柔 性電路接觸該焊料。加熱該焊料，使該焊料將柔性電路電連接到第一電極， 其中在焊料被加熱時，該焊料掩模可以防止焊料在第一部分上流動。

具體實施可包括一個以上(或者不包括)下述優點。通過在打印頭的泵 浦腔體上形成焊料掩模，可以減小在泵浦腔體上流動的焊料的數量。致動器 上的焊料層會致使致動器變得異常僵硬并難以致動。此外，致動器上的焊料 層會增大致動器的質量。因此，降低各個泵浦腔體上焊料數量，可以改善從 流道到流道以及從打印頭到打印頭的致動器的質量和擾曲模量的一致性。這 可以直接改善致動器特性例如驅動特性的一致性。因此，避免有源區存在焊 料有助于在流道之間和打印頭之間維持一致的驅動特性。非常薄的焊料掩模 層例如氧化物，可以非常小地改變致動器特性。該掩模材料趨于導致至少某 些類型的熔化焊料流動離開氧化物，而流向例如金屬的可濕潤材料。與無焊 料掩模控制熔化焊料相比，控制焊料掩模的尺寸和位置更為容易。由添加焊 料掩模引起的致動器性能的任何變化都可以得到一致地控制。控制焊料流動 還可以防止打印頭的電學短路。在附圖和下述描述中陳述了本發明的一個或 多個實施方案的細節。通過該描述和附圖并根據權利要求，本發明的其他特 征、目標和優點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1為具有壓電致動器的打印頭內的單個流道的側視圖。

圖2為具有多個噴嘴的打印頭的仰視圖。

圖3為具有致動器和電路的打印頭流道的剖面視圖。

圖4為打印頭流道的剖面視圖，其中部分地形成致動器。

圖5A和5B為具有焊料掩模的打印頭的剖面視圖。

圖6為隔膜和致動器結構的平面視圖。

圖7為具有焊料掩模和焊料的打印頭的剖面視圖。

圖8示出了具有接合到致動器的柔性電路的打印頭。

各個圖示中相同的參考符號表示相似的元件。

具體實施方式