包括用于流体喷射片的电互连元件的流体喷射设备的制作方法

作为流体喷射系统的一个示例，喷墨打印系统可包括打印头、向打印头供应液体墨的墨供应器和控制打印头的电子控制器。作为流体喷射设备的一个示例，打印头通过多个喷嘴或孔口并向打印介质(如一张纸)喷射墨滴，以打印到打印介质上。在一些示例中，孔口被布置在至少一个列或阵列中，使得当打印头和打印介质相对彼此运动时，从孔口进行的适当顺序的墨喷射使字符或其他图像打印到打印介质上。

附图说明

图1A和图1B图示了流体喷射片的示例。

图2图示了流体喷射设备的部分的示例。

图3图示了流体喷射设备的另一示例。

图4是图示了根据一个示例的图3中所示的衬底的顶端附近的导线的透视图。

图5是图示了根据一个示例的接合到流体喷射片的接触垫之一的梁部之一的放大视图。

图6是图示了根据一个示例的具有对准基准部的梁部的视图。

图7是图示了根据另一个示例的图3中所示的衬底的顶端附近的导线的透视图。

图8是图示了流体喷射系统的一个示例的框图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，对附图进行了参考，这些附图形成具体实施方式的一部分，并且在附图中通过说明的方式示出了可实践本公开的具体示例。应当理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可利用其他示例并且可做出结构或逻辑变化。因此，以下具体实施方式不应当被理解为限制性意义，并且本公开的范围由所附权利要求限定。应当理解的是，除非另外特别指出，否则本文所描述的各种示例的特征可部分地或全部地彼此组合。

在某些示例中，可能期望减小半导体片宽度或包括流体致动设备(例如，流体喷射片)的设备的宽度，以降低成本并且提高可制造性。在一个示例中，提供了一种具有接触垫布置的设备，所述接触垫布置实现这种相对较窄的片。因此，本文描述了一种用于实现流体喷射的设备，所述设备包括相对于所述设备纵向布置的接触垫。第一列六个接触垫可布置在设备的一端，并且第二列六个接触垫可布置在设备的另一端并且与第一列接触垫对齐。一列流体致动设备可布置在第一列接触垫与第二列接触垫之间。

本公开的一些示例涉及一种流体喷射设备，所述流体喷射设备包括环氧树脂包覆模制封装内的多个流体喷射片。每个片包括一列接触垫。所述设备包括具有多个梁的柔性电路，所述梁跨越敞开的片窗口中的各个片。每个梁连接到单独片中的每一个的接触垫之一，从而将多个片电连接在一起。柔性电路互连(FCI)联动热压缩带自动接合(tab)可用于将梁接合到多个片的接触垫。此方法使联动带自动接合能够在单个步骤中互连多个片。

图1A图示了流体喷射片100的一个示例，并且图1B图示了流体喷射片100的端部的放大视图。片100包括第一列接触垫102、第二列接触垫104和一列106流体致动设备108。第二列接触垫104与第一列接触垫102对齐并且与第一列接触垫102相距一定距离(即沿Y轴)。所述一列106流体致动设备108相对于第一列接触垫102和第二列接触垫104纵向布置。所述一列106流体致动设备108也布置在第一列接触垫102与第二列接触垫104之间。在一个示例中，流体致动设备108是用于喷射流体滴的喷嘴或射流泵。

在一个示例中，第一列接触垫102包括六个接触垫。第一列接触垫102可依次包括以下接触垫：数据接触垫110、时钟接触垫112、逻辑电力接地回路接触垫114、多用途输入/输出接触垫116、第一高压电力供应接触垫118和第一高压电力接地回路接触垫120。因此，第一列接触垫102包括处于第一列102顶部的数据接触垫110、处于第一列102底部的第一高压电力接地回路接触垫120以及第一高压电力接地回路接触垫120正上方的第一高压电力供应接触垫118。尽管以特定顺序图示了接触垫110、112、114、116、118和120，但在其他示例中，这些接触垫可以不同顺序布置。

在一个示例中，第二列接触垫104包括六个接触垫。第二列接触垫104可依次包括以下接触垫：第二高压电力接地回路接触垫122、第二高压电力供应接触垫124、逻辑复位接触垫126、逻辑电力供应接触垫128、模式接触垫130和激发接触垫132。因此，第二列接触垫104包括处于第二列104顶部的第二高压电力接地回路接触垫122、第二高压电力接地回路接触垫122正下方的第二高压电力供应接触垫124以及处于第二列104底部的激发接触垫132。尽管以特定顺序图示了接触垫122、124、126、128、130和132，但在其他示例中，这些接触垫可以不同顺序布置。

数据接触垫110可用于将串行数据输入到片100，以用于选择流体致动设备、存储器位、热传感器、配置模式等。数据接触垫110还可用于从片100输出串行数据，用于读取存储器位、配置模式等。时钟接触垫112可用于将时钟信号输入到片100以将数据接触垫110上的串行数据移位到片中或将串行数据从片中移位到数据接触垫110。逻辑电力接地回路接触垫114为供应到片100的逻辑电力(例如，约0V)提供接地回路路径。在一个示例中，逻辑电力接地回路接触垫114电耦接到片100的半导体(例如，硅)衬底140。多用途输入/输出接触垫116可用于片100的模拟感测和/或数字测试模式。

第一高压电力供应接触垫118和第二高压电力供应接触垫124可用于将高压(例如，约32V)供应到片100。第一高压电力接地回路接触垫120和第二高压电力接地回路接触垫122可用于为高压电力供应器提供电力接地回路(例如，约0V)。高压电力接地回路接触垫120和122不直接电连接到片100的半导体衬底140。将高压电力供应接触垫118和124以及高压电力接地回路接触垫120和122作为最里面的接触垫的特定接触垫顺序可提高到片100的电力输送。

逻辑复位接触垫126可用作逻辑复位输入，以控制片100的操作状态。逻辑电力供应接触垫128可用于将逻辑电力(例如，在约1.8V与15V之间，如5.6V)供应到片100。模式接触垫130可用作逻辑输入，以控制存取从而启用/禁用片100的配置模式(即，功能模式)。激发接触垫132可用作逻辑输入，以锁存来自数据接触垫110的经加载数据并且启用片100的流体致动设备或存储器元件。

片100包括具有长度142(沿Y轴)、厚度144(沿Z轴)和宽度146(沿X轴)的细长衬底140。在一个示例中，长度142是宽度146的至少二十倍。宽度146可以是1mm或更小并且厚度144可小于500微米。流体致动设备108(例如，流体致动逻辑)和接触垫110至132提供在细长衬底140上并且沿细长衬底的长度142布置。流体致动设备108具有小于细长衬底140的长度142的条带长度152。在一个示例中，条带长度152为至少1.2cm。接触垫110至132可电耦接到流体致动逻辑。第一列接触垫102可布置在细长衬底140的第一纵向端部148附近。第二列接触垫104可布置在细长衬底140的与第一纵向端部148相对的第二纵向端部150附近。

图2图示了流体喷射设备200的一部分的示例。在一个示例中，流体喷射设备200是用于喷射单色(例如，黑色)流体的打印头组件。流体喷射设备200包括承载件202和流体喷射片100。如先前参考图1A和图1B所描述和图示的，流体喷射片100包括布置在第一列102中的多个第一接触垫和布置在与第一列102对齐的第二列104中的多个第二接触垫。流体喷射片100可嵌入或粘附到承载件202。在一个示例中，承载件202是柔性电路(也被称为带自动接合或“TAB”组件)。

承载件202可包括将第一接触垫(例如，第一高压电力供应接触垫118)电耦接到第二接触垫(例如，第二高压电力供应接触垫124)的第一导线204。承载件202还可包括将第一接触垫(例如，第一高压电力接地回路接触垫120)电耦接到第二接触垫(例如，第二高压电力接地回路接触垫122)的第二导线206。

第一导线204可电耦接到第一电互连垫208，并且第二导线206可电耦接到第二电互连垫210。电互连垫208和210可用于将流体喷射设备200电耦接到流体喷射系统，如打印机。电互连垫208和210可用于将高压电力从流体喷射系统供应到流体喷射片100。附加导线和附加电互连垫(未示出)可电耦接到第一列102和第二列104中的其他接触垫，以提供流体喷射片100与流体喷射系统之间的电连接。

图3图示了流体喷射设备300的另一示例。在一个示例中，流体喷射设备300是用于喷射三种不同颜色(例如，青色、品红色和黄色)的流体的打印头组件。流体喷射设备300包括承载件302和多个流体喷射片100a至100c。多个流体喷射片100a至100c被封装在衬底307中，所述衬底包括顶端305和底端309。如先前参考图1A和图1B所描述和图示的，每个流体喷射片100a至100c分别包括细长衬底140a至140c。多个细长衬底140a至140c彼此平行地布置在承载件302上。多个细长衬底140a至140c中的每一个可包括单色衬底并且每个单色衬底可具有不同颜色。细长衬底140a至140c可嵌入或粘附到承载件302。在一个示例中，承载件302是柔性电路(也被称为带自动接合或“TAB”组件)。

承载件302包括延伸到电互连垫(例如，下文描述的电互连垫308、310和314)的电布线(例如，下文描述的导线304、306和312)，用于将流体喷射系统电路(例如，打印机电路)连接到细长衬底140a至140c的接触垫。在一个示例中，电布线可布置在细长衬底140a至140c之间。

承载件302可包括至少一个电互连元件。电互连元件可包括将各个细长衬底140a至140c的第一接触垫(例如，各个细长衬底140a至140c的第一高压电力供应接触垫118)电耦接到各个细长衬底140a至140c的第二接触垫(例如，各个细长衬底140a至140c的第二高压电力供应接触垫124)的第一导线304。承载件302可进一步包括第二电互连元件和第三电互连元件，例如，分别包括第二导线306和第三导线312。例如，承载件302包括将每个细长衬底140a至140c的第一接触垫(例如，每个细长衬底140a至140c的第一高压电力接地回路接触垫120)电耦接到每个细长衬底140a至140c的第二接触垫(例如，每个细长衬底140a至140c的第二高压电力接地回路接触垫122)的第二导线306。在另外的示例中，电互连元件可包括相对刚性的承载部分或由相对刚性的承载部分支撑，所述承载部分比柔性件更具刚性。

第一导线304可电耦接到第一电互连垫308，并且第二导线306可电耦接到第二电互连垫310。电互连垫308和310可用于将流体喷射设备300电耦接到主机流体喷射系统(如打印机)的主控制器。电互连垫308和310可用于将来自流体喷射系统的高压电力供应到细长衬底140a至140c。附加导线和附加电互连垫(例如导线312和电互连垫314)可电耦接到细长衬底140a至140c的其他接触垫，以提供细长衬底140a至140c与流体喷射系统之间的电连接。细长衬底140a至140c的接触垫的取向使得多个片能够与较少的柔性导线和连接并行接合。

图4是图示了根据一个示例的图3中所示的衬底307的顶端305附近的导线的透视图的图。如图4所示，在承载件302中形成敞开窗口410，并且多个流体喷射片100a至100c定位于敞开窗口410内，使得片100a至100c中的每一个的整个顶表面暴露(即，未被承载件302覆盖)。承载件302可包括顶层402和底层404。衬底307的外边缘附接到底层404的底表面。电互连元件可以是相对刚性的。例如，电互连元件可包括相应的梁部406和408和/或由相应的梁部支撑。

在附图的示例中，承载件302的导线304、306包括梁部406(1)至406(6)(统称为梁部406)和梁部408(1)至408(2)(统称为梁部408)。梁部406中的每一个跨形成在承载件302中的敞开窗口410的整个宽度地水平延伸，并且垂直或基本上垂直于流体喷射片100a至100c以及片100a至100c中的接触垫和流体致动设备的列。梁部408中的每一个跨敞开窗口410的一部分水平地延伸。梁部406和408被暴露(即，未被衬底307覆盖)，而包括梁部406和408的导线的剩余部分定位于承载件302的顶层402与底层404之间，并且因此，不会暴露。梁部406和408跨敞开窗口410笔直延伸，其中梁部406(1)除外，该梁部406(1)包括片100a与100b之间的第一弯曲部分和片100b与100c之间的第二弯曲部分。

梁部406(1)电连接到流体喷射片100b的数据接触垫110。梁部408(1)电连接到流体喷射片100a的数据接触垫110。梁部408(2)电连接到流体喷射片100c的数据接触垫110。三个梁部406(1)、408(1)和408(2)允许单独地寻址三个数据接触垫110。

梁部406(2)电连接到流体喷射片100a至100c中的每一个的接触垫112。梁部406(3)电连接到流体喷射片100a至100c中的每一个的接触垫114。梁部406(4)电连接到流体喷射片100a至100c中的每一个的接触垫116。梁部406(5)电连接到流体喷射片100a至100c中的每一个的接触垫118。梁部406(6)电连接到流体喷射片100a至100c中的每一个的接触垫120。

图3中所示的衬底307的底端309附近的导线还可包括以与梁部406和408相同的方式配置的梁部。同样地，梁部406和408可用于互连多于或少于三个流体喷射片，并且可用于连接到单个流体喷射片，如流体喷射设备200中的流体喷射片100(图2)。

在一个示例中，梁部406和408使用柔性电路互连(FCI)联合热压缩tab接合工艺接合到流体喷射片100a至100c的接触垫。此工艺同时将片附接和电互连组合到承载件302，并且允许在单个工艺步骤中完成所有接合。图5是图示了根据一个示例的接合到流体喷射片的接触垫之一(例如，流体喷射片100a的接触垫120)的梁部406之一(例如，梁部406(6))的放大图。接合工艺导致梁部406(6)被压缩并且向下朝向接触垫120弯曲，并且梁部406(6)被接合到接触垫120上的立柱凸起502。

梁部406或408中的任一个可包括用于促进梁部与流体喷射片100a至100c的接触垫对齐的对准基准部(targeting fiducial)。图6是图示了根据一个示例的具有对准基准部602的梁部406的图。如图6所示，对准基准部602与在流体喷射片100上的接触垫附近形成的对准部604对齐。

图7是图示了根据另一个示例的图3中所示的衬底307的顶端305附近的导线的透视图。图7所示的示例与图4所示的示例相同，除了图4中的梁部406(1)、408(1)和408(2)已经被图7中的u形导体702(1)、702(2)和702(3)(统称为u形导体702)替换。u形导体702中的每一个包括从片窗口410的顶部向下延伸的两个竖直部分706和708，以及跨片窗口410的一部分水平地延伸并且电连接到流体喷射片100a至100c之一的数据接触垫110之一的水平部分710。三个u形导体702允许单独地寻址三个数据接触垫110。u形导体702中的至少一个的水平部分710可包括用于促进与流体喷射片100a至100c的接触垫对齐的对准基准部704。

图8是图示了流体喷射系统800的一个示例的框图。流体喷射系统800包括流体喷射组件，如打印头组件802以及流体供应组件(如墨供应组件810)。在一个示例中，打印头组件802可包括图2的流体喷射设备200或图3的流体喷射设备300。在所图示的示例中，流体喷射系统800还包括服务站组件804、承载组件816、打印介质传输组件818和电子控制器820。尽管以下描述提供了用于关于墨进行流体处理的系统和组件的示例，但是所公开的系统和组件也适用于处理除墨之外的流体。

打印头组件802包括先前参考图1A和图1B所描述和图示的至少一个打印头或流体喷射片100，所述至少一个打印头或流体喷射片通过多个孔口或喷嘴108喷射墨滴或流体滴。在一个示例中，流体滴被引导朝向介质，如打印介质824，以打印到打印介质824上。在一个示例中，打印介质824包括任何类型的合适的片材，如纸、卡片纸、透明胶片、聚酯薄膜、织物等。在另一个示例中，打印介质824包括用于三维(3D)打印的介质，如粉末床，或用于生物打印和/或药物发现测试的介质，如储液器或容器。在一个示例中，喷嘴108布置成至少一个列或阵列，使得当打印头组件802与打印介质824相对彼此运动时，墨从喷嘴108进行的适当排序的喷射使字符、符号和/或其他图形或图像打印到打印介质824上。

墨供应组件810向打印头组件802供应墨并且包括用于储存墨的储液器812。因此，在一个示例中，墨从储液器812流动到打印头组件802。在一个示例中，打印头组件802和墨供应组件810一起容纳在喷墨或流体喷射打印盒或打印笔中。在另一个示例中，墨供应组件810与打印头组件802分开并且通过接口连接件813(如供应管和/或阀)将墨供应到打印头组件802。

承载组件816相对于打印介质传输组件818定位打印头组件802，并且打印介质传输组件818相对于打印头组件802定位打印介质824。因此，打印区826被限定成在打印头组件802与打印介质824之间的区域中与喷嘴108相邻。在一个示例中，打印头组件802是扫描型打印头组件，使得承载组件816使打印头组件802相对于打印介质传输组件818运动。在另一个示例中，打印头组件802是非扫描型打印头组件，使得承载组件816相对于打印介质传输组件818将打印头组件802固定在规定的位置处。

服务站组件804提供打印头组件802的喷射、擦拭、加盖和/或灌注以维持打印头组件802、并且更具体地喷嘴108的功能。例如，服务站组件804可包括橡胶刀片或擦拭器，所述橡胶刀片或擦拭器周期性地经过打印头组件802以擦拭和清洁喷嘴108上的剩余墨。另外，服务站组件804可包括覆盖打印头组件802的盖，用于在不使用时段期间保护喷嘴108免于变干。另外，服务站组件804可包括墨盂，打印头组件802在吐出期间将墨喷射到所述墨盂中以确保储液器812维持适当水平的压力和流动性，并且确保喷嘴108不会堵塞或渗漏。服务站组件804的功能可包括服务站组件804与打印头组件802之间的相对运动。

电子控制器820通过通信路径803与打印头组件802通信，通过通信路径805与服务站组件804通信，通过通信路径817与承载组件816通信，并且通过通信路径819与打印介质传输组件818通信。在一个示例中，当打印头组件802安装在承载组件816中时，电子控制器820和打印头组件802可通过通信路径801经由承载组件816进行通信。电子控制器820还可与墨供应组件810通信，使得在一种实施方式中，可检测到新的(或使用过的)墨供应器。

电子控制器820接收来自(如计算机等)主机系统的数据828，并且可包括用于临时存储数据828的存储器。数据828可沿电子、红外、光学或其他信息输送路径发送到流体喷射系统800。数据828例如表示要打印的文档和/或文件。因此，数据828形成流体喷射系统800的打印作业并且包括至少一个打印作业命令和/或命令参数。

在一个示例中，电子控制器820提供对打印头组件802的控制，包括用于从喷嘴108喷射墨滴的定时控制。因此，电子控制器820限定喷射的墨滴的图案，所述喷射的墨滴在打印介质824上形成字符、符号和/或其他图形或图像。定时控制以及因此喷射的墨滴的图案由打印作业命令和/或命令参数确定。在一个示例中，形成电子控制器820的一部分的逻辑和驱动电路定位于打印头组件802上。在另一个示例中，形成电子控制器820的一部分的逻辑和驱动电路定位于打印头组件802之外。

本公开的一个示例涉及一种设备，所述设备包括多个流体喷射片，其中，所述流体喷射片中的每一个包括接触垫和多个流体致动设备。所述设备包括电互连元件，所述电互连元件与所述流体喷射片中的每一个的接触垫接触，以将所述多个流体喷射片电互连。

所述设备可进一步包括柔性电路，所述柔性电路连接到所述电互连元件和电互连垫，以连接到主控制器。所述电互连元件可以柔性电路的形式实施，所述柔性电路包括至少部分地围绕所述多个流体喷射片的窗口，并且所述电互连元件可跨所述窗口延伸。所述电互连元件可包括比所述柔性电路更具刚性的结构。所述电互连元件可包括梁。所述电互连元件可包括用于促进所述电互连元件与所述流体喷射片的接触垫对齐的对准基准部。所述流体喷射片中的每一个可包括用于数据传输的数据接触垫，并且所述电互连元件可与所述数据接触垫接触。所述设备可进一步包括多个电互连元件。所述电互连元件中的每一个可与所述流体喷射片之一的数据接触垫接触。所述电互连元件中的至少一个可跨所述设备的所有流体喷射片延伸。所述电互连元件中的至少一个可包括具有两个竖直部和一个水平部的u形元件，并且其中，所述水平部分与所述流体喷射片之一的数据接触垫接触。所述流体喷射片中的每一个可包括多个接触垫，并且所述设备可进一步包括多个电互连元件，其中，所述电互连元件中的每一个跨所有流体喷射片延伸并且与所述流体喷射片中的每一个的接触垫之一接触。所述流体喷射片中的每一个的多个接触垫可布置成列，并且所述多个电互连元件可垂直于所述流体喷射片中的每一个中的所述一列接触垫的列进行定位。所述多个流体喷射片可包括至少三个流体喷射片。

本公开的另一个示例涉及一种设备，所述设备包括具有窗口的承载件。所述设备包括流体喷射片，所述流体喷射片附接到所述承载件并且定位在所述窗口内，其中，所述流体喷射片包括一个接触垫和多个流体致动设备。所述设备包括电互连元件，所述电互连元件跨所述窗口延伸并且与所述流体喷射片的接触垫接触。

所述承载件可以是柔性电路。所述设备可包括附接到所述承载件并且定位在所述窗口内的多个流体喷射片，并且所述流体喷射片中的每一个可包括一个接触垫和多个流体致动设备，并且所述电互连元件可与所述流体喷射片中的每一个的接触垫接触。所述流体喷射片中的每一个可包括用于数据传输的数据接触垫，并且所述设备可进一步包括多个电互连元件，其中，所述电互连元件中的每一个与所述流体喷射片之一的数据接触垫接触，并且其中，所述电互连元件中的至少一个跨所述窗口延伸。

本公开的另一个示例涉及一种流体喷射设备，所述流体喷射设备包括包含多个电互连元件的承载件。所述流体喷射设备包括附接到所述承载件的至少三个流体喷射片。所述流体喷射片中的每一个包括多个接触垫和多个流体致动设备。所述电互连元件中的每一个与所述流体喷射片中的每一个的接触垫之一接触。所述流体喷射片中的每一个可包括单色流体喷射片，并且各个单色流体喷射片可具有不同颜色。

尽管本文已经图示和描述了特定示例，但是在不脱离本公开的范围的情况下，各种替代和/或等效实施方式可代替所示出和描述的特定示例。本申请旨在覆盖本文所讨论的特定示例的任何修改或变型方案。因此，本公开旨在仅由权利要求及其等同限制。