流体喷射器的防潮的制作方法

专利名称：流体喷射器的防潮的制作方法
技术领域：
本公开总体上涉及流体小滴喷射。
背景技术：
在流体小滴喷射装置的一些实施方案中，基板如硅基板包括流体泵送室，下降部 (descender)和在其中形成的喷嘴。例如在印刷作业中，可以将流体小滴从喷嘴喷射到介质 上。喷嘴流体连接至下降部，所述下降部流体连接至流体泵送室。流体泵送室可以通过换 能器如热或压电致动器致动，以从喷嘴喷射流体小滴。介质可以相对于流体喷射装置移动， 并且流体小滴从喷嘴的喷射可以与介质的移动同步，以将流体小滴放置在介质上的所需位 置。流体喷射装置典型地包括多个喷嘴，并且通常适宜的是，喷射均勻尺寸和速度的并且在 相同方向上的流体小滴，以在介质上提供流体小滴的均勻沉积。

发明内容
在一个方面中，流体喷射装置包括基板，其具有多个用于流体流动的流体通路和 多个喷嘴，所述多个喷嘴与所述流体通路流体连接；多个致动器，所述多个致动器位于所述 基板上面，使所述多个流体通路中的流体从所述多个喷嘴喷射；和保护层，所述保护层形成 于所述多个致动器的至少一部分上，并且所述保护层对湿气的内渗透率低于2. 5x 10- / m ·天。实施方案可以包括一个或多个下列特征。可以在所述多个致动器的至少一部分 上形成多个保护层，所述多个保护层可以包括上述保护层并且包括电介质内保护层，该保 护层提供涂覆所述内保护层的外保护层。外保护层对湿气的内渗透率可以低于内保护层 对湿气的内渗透率。内保护层可以包括聚合物层例如SU-8，合适的SU-8可以由MicroChem Corp.，Newton，MA，USA获得。外保护层可以包括金属、氧化物、氮化物或氧氮化物膜。内保 护层可以包括氧化物、氮化物或氧氮化物层，而外保护层可以是金属膜。内保护层可以是氧 化硅层。外保护层可以由金属膜组成。本文中所用的术语“金属”表示单质金属或合金。金 属可以选自铝、金、NiCr和TiW。金属膜的厚度可以不大于300nm，例如，不大于lOOnm。金 属膜的厚度可以不小于lOnm。金属膜可以是接地的(grounded)。保护层可以直接设置在 多个致动器上，并且其中保护层可以包括氧化物、氮化物或氧氮化物膜例如，氧化硅层。保 护层可以由以下物质组成氧化物、氮化物或氧氮化物，例如二氧化硅、氧化铝、氮化硅或氧 氮化硅。膜的厚度可以不大于500nm。保护层可以是覆盖内部保护聚合物层的外保护层。 外保护层的材料对湿气的内渗透率可以低于聚合物层的材料对湿气的内渗透率。外保护层 对湿气的扩散速率可以低于聚合物层对湿气的扩散速率。保护层可以是覆盖全部致动器的 邻接层。保护层可以图案化为仅仅覆盖致动器。外壳部件可以被固定在基板上，并且可以 限定与基板相邻的室。致动器可以在室内部。多个集成电路元件可以在室内部。吸收剂层 可以在室内部，并且吸收剂层的吸收性可以高于保护层的吸收性。吸收剂层可以包括干燥 剂。致动器可以是压电致动器。
在另一个方面中，形成多个保护层的方法包括将聚合物层沉积在致动器的至少 一部分上，并且将金属、氧化物、氮化物或氧氮化物膜沉积在聚合物层上。实施方案可以包括一个或多个下列特征。聚合物层的沉积可以使得致动器没有暴 露的部分。沉积聚合物层可以包括沉积SU-8层。沉积金属、氧化物、氮化物或氧氮化物膜 包括沉积连续的膜。金属、氧化物、氮化物或氧氮化物膜可以被图案化以仅仅覆盖致动器。 沉积金属膜可以包括溅射。膜对湿气的扩散速率可以低于聚合物层对湿气的扩散速率。将金属、氧化物、氮化物或氧氮化物的薄膜涂覆到聚合物层上，可以产生用于流体 喷射装置的致动器的对流体或湿气的保护阻挡层。作为一种理论，但是不意在限制性的，这 种对流体或湿气的更好的保护可以归因于流体或湿气通过薄膜材料的扩散速率显著低于 通过聚合物材料的扩散速率。一个或多个实施方案的详情在附图和下面的说明书中进行阐述。从说明书、附图 和权利要求中，其它特征、方面和优点将变得明显。


图1是一个示例性流体喷射器的透视图。图2A是一个示例性流体喷射器的一部分的横截面示意图。图2B是流体喷射器的一部分的横截面局部放大图。图2C和2D是具有聚合物层的流体喷射器的另一个实施方案的一部分的横截面局 部放大图。图2E和2F是具有覆有薄膜的聚合物层的流体喷射器的另一个实施方案的一部分 的横截面局部放大图。图3是具有上部和下部内插器(interposer)的一个示例性基板的示意性半透明 透视图。图4A、4B和4C是在外壳中具有通路的一个示例性流体喷射器的一部分的透视图。图5是吸收剂材料附着至挠性电路的一个示例性流体喷射器的一部分的透视图。在各个附图中相同的附图标记和符号表示相同的元件。
具体实施例方式从流体喷射器喷射流体小滴的一个问题在于，湿气例如来自被喷射的液体的湿气 可能侵入电部件或致动部件如压电致动器的电极或压电材料或驱动压电致动器的集成电 路元件。湿气可能由于电极之间的短路，或压电材料的降解而引起流体喷射器的故障，并且 可能降低流体喷射器的寿命。一种策略是以聚合物湿气阻挡层的形式涂覆致动器区域。但是，湿气通过这些聚 合物材料的扩散速率可能仍然太高，而不能使用这些材料的薄层，并且厚层可能阻碍膜的 挠度并且损害致动器的功能。这个问题的解决方案是将湿气扩散速率显著低于聚合物的材料的薄膜与一个或 多个聚合物层结合使用。聚合物层可以足够厚，从而提供电绝缘功能，而薄膜可以提供湿气 阻挡功能，并且仍然是足够薄的，从而产生很低的附加刚性。备选地，聚合物层可以被湿气扩散速率更低的另一电介质层代替。任选地，该电介质层可以被湿气扩散速率显著低于电介质层的材料的薄膜涂覆。电介质层可以足够厚，从 而提供电绝缘，而薄膜可以提供湿气阻挡功能，并且仍然是足够薄的，从而产生很低的附加 刚性。参考图1，流体喷射器100的实施方案包括流体喷射组件，例如，四边形板状印刷 头模件，其可以是使用半导体加工技术模制的。流体喷射模件包括其中形成多个流体通路 124(参见图2A，2B)的基板103，和多个单独控制从流动路径的喷嘴喷射流体的致动器。流体喷射器100还可以包括内部外壳110和外部外壳142，用于支撑印刷头模 件；安装框架，用于将内部外壳110和外部外壳142连接至印刷杆；和挠性电路，或挠性电 路201 (参见图2A)和相关的印刷电路板155(参见图4C)，用于接收来自外部处理器的数据 并且向模(die)提供驱动信号。外部外壳142可以连接至内部外壳110，使得在两者之间产 生空腔122。内部外壳110可以被分隔壁130分开，以提供入口室132和出口室136。每一 个室132和136可以包括过滤器133和137。输送流体的管道162和166可以分别经由孔 152、156连接至室132和136。分隔壁130可以被支撑体140保持，所述支撑体140位于基 板103上的内插器组件146上面。内部外壳110还可以包括模盖107，所述模盖107被构造 成密封流体喷射器100内的空腔901 (参见图2A)，并且提供与基板103结合使用的流体喷 射器的部件的结合区域。在一些实施方案中，支撑体140和模盖107可以是同一零件。流 体喷射器100还包括流体入口 101和流体出口 102，其用于使流体从入口室132通过基板 103并且进入出口室136而循环。参考图2A，基板103可以包括终止于喷嘴126的流体流动路径124 (在图2A中仅 仅显示了一个流动路径)。单个流动路径1 包括流体进料170、上升部172、泵送室174和 终止于喷嘴126的下降部176。流体路径还可以包括再循环路径178，因此即使流体没有被 喷射时，墨水也可以流过墨水流动路径124。如图2B中所示，基板103可以包括流动路径主体182，其中通过半导体加工技术 例如蚀刻形成流动路径124。基板103还可以包括膜180，如硅层，其密封泵送室174的 一侧；和喷嘴层184，通过该喷嘴层184形成喷嘴126。膜180、流动路径主体182和喷嘴层 184各自可以由半导体材料(例如，单晶硅)组成。参考图2A和2B，流体喷射器100还可以包括在基板103上被支撑的各个可控的 致动器401，其用于使流体从相应的流体路径124的喷嘴1 选择性地喷射(在图2A、2B 中仅仅显示了一个致动器401)。在一些实施方案中，启动致动器401使得膜180向泵送室 174内偏斜，从而迫使流体通过下降部174并且从喷嘴126出来。例如，致动器401可以是 压电致动器，并且可以包括下部导电层190、压电层192(例如由锆钛酸铅(PZT)形成的)， 和图案化的上部导电层194。压电层192的厚度可以在例如约1至25微米之间，例如，厚度 为约2至4微米。备选地，致动器401可以是热致动器。每一个致动器401具有数个相应 的电部件，包括输入垫(input pad)和一个或多个导电迹线(conductive traces) 407，以传 输驱动信号。尽管在图2B中未显示，但是致动器401可以以列的形式被设置在入口 101和 出口 102之间的区域内。每一个具有其相关的致动器401的流动路径IM提供各个可控的 MEMS流体喷射器单元。参考图2B和3，流体喷射器100还包括一个或多个集成电路元件104，其被构造成 在例如导电迹线407上提供电信号，以控制致动器401。集成电路元件104可以是微芯片，
6而非基板103，其中集成电路是例如通过半导体制造和封装技术形成的。例如，集成电路元 件104可以是特定用途集成电路(ASIC)元件。每一个集成电路元件104可以包括相应的 电部件，如输出垫402、输出迹线403、晶体管和其它垫和迹线。集成电路元件104可以直接 以平行于入口 101或出口 102延伸的行的形式被安装在基板103上。参考图2A，2B和3，在一些实施方案中，内部外壳110包括下部内插器105，其用 于将流体与致动器401和/或集成电路元件104的电部件分开。如图2A中所示，下部内插 器105可以包括主体430和凸缘432，所述凸缘432从主体430向下凸出而在集成电路元件 104和致动器401之间的区域中接触基板103。凸缘432将主体430保持在基板上，以形成 致动器空腔434。这防止主体430接触并且干扰致动器401的运动。尽管未显示，但是具有 致动器的空腔434可以连接至具有ASIC 104的空腔901。例如，凸缘432可以例如以环形 的形状仅仅在流体进料通道170周围延伸，使得空腔434和901形成一个空腔，并且空气可 以在相邻的凸缘之间通过。在一些实施方案(图2B中所示)中，经由膜层180以及致动器401的层(如果存 在的话)形成孔，使得凸缘432直接接触流动路径主体182。备选地，凸缘432可以接触膜 180或覆盖基板103的另一层。流体喷射器100还可以包括上部内插器106，以进一步将流 体与致动器401或集成电路元件104分开。在一些实施方案中，下部内插器105直接接触基板103(下部内插器105和基板 103之间具有或没有结合层)，而上部内插器106直接接触下部内插器105 (上部内插器106 和下部内插器105之间具有或没有结合层)。因此，下部内插器105被夹在基板103和上部 内插器106之间，同时保持空腔434。挠性电路201 (参见图2A)在基板103顶表面上结合 至基板103周边。模盖107结合至上部内插器106的一部分，从而产生空腔901。尽管模盖 107示例为接触上部挠性电路201的顶表面，但是在实践中，在模盖107和挠性电路201之 间可以存在小的间隙，例如，约20微米的间隙。挠性电路201可以在模盖107的底部周围 弯曲并且沿着模盖107的外部延伸。集成电路元件104结合至基板103的上表面，其与挠 性电路201相比，更靠近基板103的中心轴，如通过基板103的长度的中心轴，但是比下部 内插器105更靠近基板103的周边。在一些实施方案中，下部内插器105的侧表面邻近集 成电路元件104并且垂直于基板103的顶表面延伸。在一些实施方案中，一个或多个保护层被设置在流体喷射器模件上面，以减少湿 气对易损坏部件如导电迹线、电极或压电部的渗透。保护层(或如果存在多个保护层，保 护层中的至少一个)对湿气的内渗透率低于SU-8对湿气的内渗透率，即低于2. 5x 10- / m 天，例如，低于约Ix 10_3g/m 天。保护层的内渗透率可以比SU-8小多个数量级，例如，小 于约2. 5xl0_6g/m 天。例如，内渗透率可以小于约2. 5x 10_7g/m 天，例如，小于约Ix 10V m·天，例如，小于约2. 10_8g/m·天。特别是，保护层可以是充分不渗透的，甚至在保护 层充分薄使得它不干扰致动器的操作的情况下，它将仍然提供可用寿命多于1年，例如3年 的装置。在一些实施方案中，这种保护层直接被设置在多个致动器上，而在一些其它的实 施方案中，保护层是外部保护层，而电介质内保护层被设置在多个致动器和外保护层之间。 可以注意到，上部导电层194被认为是致动器的一部分；作为必须防止受到湿气的影响的 层，它不是保护层结构的一部分。保护层可以是例如，暴露于空腔434内的环境中的最外层，或者保护层可以是相对于空腔的倒数第二层，例如，保护层可以被绝缘体或非润湿性涂
覆层覆盖。在一些实施方案中，如图2C中所示，保护层910被沉积在流体喷射器模件上。该保 护层910可以接触迹线407、电极194和/或压电层192。保护层910是电介质材料。在一 些实施方案中，保护层910是聚合物，例如，聚酰亚胺、环氧树脂和/或光致抗蚀剂，如SU-8 的层。在一些实施方案中，保护层910是对湿气的内渗透率小于SU-8的无机材料，例如，氧 化物，氮化物或氧氮化物，如二氧化硅。保护层形成于致动器401的迹线407上，以防止电部件受到流体喷射器中的流体 或湿气的影响。在泵送室174上面的区域可以不存在保护层，以避免对泵送室上的膜180 的制动的干扰。尽管图2C-2F示例了由单层组成的保护层910，但是在这些实施方案的任何一个 中，该结构可以被多个电介质保护层例如具有多个电介质层的保护层层叠体代替。保护层 层叠体可以包括层与至少一些不同材料的层如在两个聚合物层之间的氧化物层的组合。备选地，如图2D中所示，如果保护层充分薄或是挠性的，使得致动器401(参见图 2B)可以适当地起作用，则保护层910可以形成于迹线407和致动器401上，包括在泵送室 174上。在这种情况下，保护层仍然可以在一些区域中被除去，例如在基板中的流体路径的 入口和出口周围的区域中，在此内插器向下凸出而接触基板103。在一些实施方案中，保护 层910是邻接层，其覆盖基板的顶表面，例如，覆盖全部致动器，并且还跨接致动器之间的 间隙。在该上下文中，邻接层可以具有孔，但是以未破损的整体方式到处(throughout)连 接的。保护层910的厚度可以大于0. 5微米，例如，如果保护层是氧化物，氮化物或氧氮 化物，则厚度为例如约0. 5至3微米，或者如果保护层是聚合物例如SU-8，则厚度为例如3 至5微米。如果存在多个层，则总厚度可以是约5至8微米。如果使用氧化物层，则氧化物 层可以具有约1微米以下的厚度。保护层结构体可以通过旋涂、喷涂、溅射或等离子体增强 气相沉积而沉积。备选地或另外，保护层910可以包括形成于迹线407和/或致动器401上的非润 湿性涂覆层，如分子聚集体。即，可以形成非润湿性涂覆层代替另一个保护性聚合物层如光 致抗蚀剂层，或者可以在另一个保护性聚合物层如光致抗蚀剂层上形成非润湿性涂覆层。在一些实施方案中，如图2E中所示，保护层910 (或保护层层叠体)在泵送室上延 伸，例如，在迹线407和致动器401上延伸，并且涂覆有另一个保护层，即，进一步防止致动 器受到湿气的影响的薄膜914。在一些实施方案中，薄膜914的位置大体上与保护层910相 同。例如，薄膜可以是连续的，以覆盖空腔434内的整个区域，包括迹线407。在其它实施 方案中，如图2F中所示，薄膜914被图案化而大体上与泵送室174和致动器401而非迹线 407对齐，并且只覆盖泵送室174和致动器401。通常，薄膜至少覆盖对压电材料施加电压 的区域，例如在泵送室上的区域。与保护层910类似的是，薄膜914可以是邻接层，其覆盖全部致动器，并且还跨接 致动器之间的间隙。至少在致动器上的区域内，薄膜914可以是在基板上的最外层，例如， 它可以暴露于空腔434内的环境下。在这些实施方案的任何一个中，在需要与导电层190和194的触点的区域，例如，在连接ASIC 104的迹线407的末端的结合垫处，可以形成在保护层910和薄膜914中的孔， 但是这样的孔不位于泵送室174上。在包括薄膜914和任选的非润湿性涂覆层的实施方案 中，非润湿性涂覆层被设置在薄膜914上，即，薄膜914在保护层910与非润湿性涂覆层之 间。膜914可以由对湿气的内渗透率低于聚合物材料，例如，保护层910内的聚合物 材料，并且不显著地机械加载或限制致动器的材料形成。膜914可以提供对湿气的内渗 透率低于SU-8的保护层，例如，内渗透率在上述范围内，例如低于约2. 5x 10_7g/m ·天的 保护层。在一些实施方案中，薄膜914由对湿气的内渗透率低于下面的保护层910的材 料形成。在一些实施方案中，与保护层910相比，薄膜914可以具有更低的广延渗透率 (extensivepermeability)，因此更低的扩散速率。与下面的保护层910相比，薄膜914可以在机械上更硬性。如果保护层910的挠 性高于薄膜，则保护层910可以将薄膜914与压电层192部分地机械去耦合(de-couple)。薄的防潮膜的材料的实例包括金属、氧化物、氮化物、或氧氮化物。膜914应当尽 可能薄，同时仍然充分厚以保持足够的阶梯覆盖(st印coverage)并且充分地没有针孔以 提供令人满意的不渗透率。在一些实施方案中，薄膜914为金属，例如，导电金属。如果薄膜914是导电的，则 电介质保护层910可以在上薄膜914和致动器401之间提供电绝缘。可以用于薄膜914的金属的实例包括铝、金、NiCr, TiW、钼、铱、或它们的组合，但 是其它金属也是可以的。膜可以包括粘附层(例如，TiW，Ti或Cr)。金属膜的厚度通常不 小于lOnm，但是它仍然是很薄的，例如，不大于300nm。在一些实施方案中，膜914的厚度可 以在200-300nm之间。如果存在粘附层，则其厚度可以为20nm以下。在一些实施方案中， 膜914的厚度不大于lOOnm，例如，不大于50nm。金属膜可以接地以提供除防潮以外的其它 优点，如EMI屏蔽。金属层可以通过溅射沉积。可以提供薄的防潮膜的氧化物、氮化物和氧氮化物材料的一些实例是氧化铝、氧 化硅、氮化硅和氧氮化硅。这些膜的厚度通常不大于500nm。氧化物，氮化物或氧氮化物层 可以通过等离子体增强化学气相沉积来沉积。通常，金属膜的有利之处在于，它可以变得很 薄，同时仍然提供很低的透湿度。在不限于任何具体理论的情况下，这可能是因为金属层可 以通过溅射以低的针孔密度沉积。尽管无针孔膜(无论是金属还是非金属的)由于优良的 透湿度是有利的，但是不是必需的。如果孔的尺寸(rh)远小于聚合物层的厚度(tp)，即 << tp，并且孔的面积密度很低，即孔面积<<总面积，则可以实现良好的防潮。作为示例 性的值，tp 的比率可以为100 1以上，并且总面积孔面积的比率可以为10，000 1 或10以上。此外，如图2B和3中所示，湿气吸收剂层912可以位于空腔434内部。备选地或 另外，吸收剂层912可以位于空腔901内部。吸收剂层912的吸收性可以高于保护层910。 吸收剂层可以由例如干燥剂制成。干燥剂可以是例如，硅胶、硫酸钙、氯化钙、蒙脱粘土、分 子筛、沸石、氧化铝、溴化钙、氯化锂、碱土金属氧化物、碳酸钾、硫酸铜、氯化锌或溴化锌。干 燥剂可以与另一种材料如粘合剂混合，以形成吸收剂层912，例如，吸收剂可以是STAYDRY HiCap2(KK)。备选地，吸收剂材料如纸、塑料(例如尼龙6、尼龙66或乙酸纤维素)、有机材 料(例如淀粉或聚酰亚胺如Kapton 聚酰亚胺)，或者吸收剂材料的组合(例如，层压纸)可以被放置在空腔122(参见图1)中。吸收剂层也可以由其它吸收性材料如纸、塑料(例 如尼龙6、尼龙66或乙酸纤维素)、有机材料(例如淀粉或聚酰胺)，或吸收剂材料的组合 (例如层压纸)制成。吸收剂层912的厚度可以小于10微米，例如在2至8微米之间，以 避免对致动器401的适当功能的干扰。此外，吸收剂层912可以跨越空腔434的大部分或 整个长度和宽度，以提高表面积和总吸收度。吸收剂层912可以附着，例如，沉积在内插器 105的底表面上。在一些实施方案中，如图2A和4A-5中所示，通道或通路922穿过模盖107和内部 外壳Iio而形成，以允许湿气从集成电路元件104和/或致动器401除去。如图4A中所示， 通道922可以在集成电路元件104(如上所述，其可以连接至空腔434)上面的空腔901开 始，并且可以向上贯穿模盖107。模盖107可以由硬化的塑性材料如液晶聚合物(“LCP”) 制成，以稳定通道922。如图4B中所示，通道922然后可以贯穿内部外壳110或在内部外壳 110的表面上形成凹槽。此外，如图4C中所示，通道922可以延伸通过印刷电路板155和挠 性电路201(参见图2A)。在一些实施方案中，通道922可以终止于在内部外壳110和外部外壳142之间的 室或空腔122(参见图1)。空腔122可以包括吸收剂材料如干燥剂。干燥剂可以是例如，硅 胶，硫酸钙，氯化钙，蒙脱粘土，分子筛，沸石，氧化铝，溴化钙，氯化锂，碱土金属氧化物，碳 酸钾，硫酸铜，氯化锌或溴化锌。干燥剂可以与另一种材料如粘合剂混合以形成吸收剂，例 如，吸收剂可以是STAYDRY HiCap2000。备选地，吸收剂材料如纸、塑料(例如尼龙6，尼龙 66或乙酸纤维素)、有机材料(例如淀粉或聚酰亚胺如Kapton 聚酰亚胺)或吸收剂材料 的组合(例如层压纸)可以被放置在空腔122中。吸收剂材料933可以例如附着在挠性电 路201或印刷电路板155上，如图5中所示。在其它实施方案中，通道922可以例如经由空 腔122(参见图1)中的孔通向大气。 在一些实施方案中，通道922可以连接至泵，如真空泵，其可以通过湿度传感器如 湿度传感器944启动。湿度传感器可以是例如，体积阻抗型湿度传感器，其基于由蒸气吸收 引起的薄膜聚合物的变化来检测湿度。因此，例如，如果在空腔901和/或空腔434内部的 湿度升高至高于例如80-90%，则可以启动泵以从空腔901中除去湿气。这样的启动可以避 免空腔901和/或空腔434中的冷凝湿度水平。在流体小滴喷射中，来自循环通过喷射器的流体的湿气可能侵入压电致动器或集 成电路元件，这可能导致流体喷射器的由短路引起的故障。通过将吸收剂层包括在致动器 或集成电路元件附近的空腔内部，可以降低在空腔中湿气的量，因为吸收剂例如干燥剂可 以吸收相对空气高达1，000倍以上的湿气。此外，由于有从容纳致动器和集成电路元件的空腔通向外壳的在内部外壳中的通 道，致动器和集成电路元件周围的空气体积(例如来自空腔901和434)可以增加高达100 倍。例如，空气体积可以增加75倍，例如从0. 073cc增加至5. 5cc。增加空气体积进而可以 增加空气变饱和所需的时间，这可以降低干扰致动器或集成电路元件中电部件的湿气的速 率。通过向在通道末端的室进一步增加吸收剂材料如干燥剂，可以将湿气从电部件进一步 排空。这样的避免湿气的步骤可以提高流体喷射器的寿命。保护层的实施方案可以与上述的包括干燥剂的其它防潮实施方案组合。在整个说明书和权利要求书中的术语如“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上面”和“下面”的使用是为了说明部件的相对位置或方位。这些术语的使用不意味着喷射器相对于重 力的具体方位。 已经描述了具体实施方案。其它实施方案在后附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种流体喷射装置，其包括基板，所述基板具有多个用于流体流动的流体通路和多个喷嘴，所述喷嘴与所述流体 通路流体连接；多个致动器，所述多个致动器位于所述基板上面，使所述多个流体通路中的流体从所 述多个喷嘴喷射；和保护层，所述保护层形成于所述多个致动器的至少一部分上，并且所述保护层对湿气 的内渗透率低于2. 5x 10_3g/m ·天。
2.权利要求1所述的流体喷射装置，其还包括电介质内保护层，并且其中所述保护层 提供涂覆所述内保护层的外保护层。
3.权利要求2所述的流体喷射装置，其中所述外保护层对湿气的内渗透率低于所述内 保护层对湿气的内渗透率。
4.权利要求3所述的流体喷射装置，其中所述内保护层包括聚合物层。
5.权利要求4所述的流体喷射装置，其中所述聚合物层包括SU-8。
6.权利要求4所述的流体喷射装置，其中所述外保护层是金属、氧化物、氮化物或氧氮 化物膜。
7.权利要求6所述的流体喷射装置，其中所述外保护层是金属膜。
8.权利要求3所述的流体喷射装置，其中所述内保护层包括氧化物、氮化物或氧氮化 物层，而所述外保护层是金属膜。
9.权利要求8所述的流体喷射装置，其中所述内保护层包括氧化硅层。
10.权利要求3所述的流体喷射装置，其中所述外保护层由金属膜组成。
11.权利要求10所述的流体喷射装置，其中所述金属选自铝、金、NiCr和TiW。
12.权利要求10所述的流体喷射装置，其中所述金属膜的厚度不大于300nm。
13.权利要求10所述的流体喷射装置，其中所述金属膜的厚度不大于lOOnm。
14.权利要求10所述的流体喷射装置，其中所述金属膜的厚度不小于lOnm。
15.权利要求10所述的流体喷射装置，其中所述金属膜是接地的。
16.权利要求1所述的流体喷射装置，其中所述保护层被直接设置在所述多个致动器 上，并且其中所述保护层是氧化物、氮化物或氧氮化物膜。
17.权利要求16所述的流体喷射装置，其中所述保护层是氧化硅层。
18.权利要求1所述的流体喷射装置，其中所述保护层由氧化物、氮化物或氧氮化物膜 组成。
19.权利要求18所述的流体喷射装置，其中所述保护层由二氧化硅、氧化铝、氮化硅或氧氮化硅组成。
20.权利要求18所述的流体喷射装置，其中所述膜的厚度不大于500nm。
21.权利要求1所述的流体喷射装置，其还包括内部保护聚合物层，并且其中所述保护 层提供涂覆所述聚合物层的外保护层。
22.权利要求21所述的流体喷射装置，其中所述外保护层的材料对湿气的内渗透率低 于所述聚合物层的材料对湿气的内渗透率。
23.权利要求21所述的流体喷射装置，其中所述外保护层对湿气的扩散速率低于所述 聚合物层对湿气的扩散速率。
24.权利要求1所述的流体喷射装置，其中所述保护层是覆盖全部致动器的邻接层。
25.权利要求1所述的流体喷射装置，其中所述保护层被图案化为仅仅覆盖所述致动ο
26.权利要求1所述的流体喷射装置，其还包括外壳部件，所述外壳部件被固定在所述 基板上，并且限定与所述基板相邻的室。
27.权利要求沈所述的流体喷射装置，其中所述致动器在所述室内部。
28.权利要求沈所述的流体喷射装置，其还包括多个集成电路元件，所述多个集成电 路元件在所述室内部。
29.权利要求沈所述的流体喷射装置，其还包括在所述室内部的吸收剂层，其中所述 吸收剂层的吸收性高于所述保护层的吸收性。
30.权利要求四所述的流体喷射装置，其中所述吸收剂层包括干燥剂。
31.权利要求1所述的流体喷射装置，其中所述致动器是压电致动器。
32.—种形成多个保护层的方法，所述方法包括 将聚合物层沉积在致动器的至少一部分上；和将金属、氧化物、氮化物或氧氮化物膜沉积在所述聚合物层上。
33.权利要求32所述的方法，其中沉积所述聚合物层使得所述致动器没有暴露的部分。
34.权利要求32所述的方法，其中沉积所述聚合物层包括沉积SU-8层。
35.权利要求32所述的方法，其中沉积所述金属、氧化物、氮化物或氧氮化物膜包括 沉积连续的膜。
36.权利要求32所述的方法，其中所述金属、氧化物、氮化物或氧氮化物膜被图案化以 仅仅覆盖所述致动器。
37.权利要求32所述的方法，其中沉积所述金属膜包括溅射。
38.权利要求32所述的方法，其中所述膜对湿气的扩散速率低于所述聚合物层对湿气 的扩散速率。
全文摘要
流体喷射装置包括基板，其具有多个用于流体流动的流体通路和多个喷嘴，所述多个喷嘴与所述流体通路流体连接；多个致动器，所述多个致动器位于所述基板上面，使所述多个流体通路中的流体从所述多个喷嘴喷射；和保护层，所述保护层形成于所述多个致动器的至少一部分上，并且所述保护层对湿气的内渗透率低于2.5x10-3g/m·天。
文档编号B41J2/045GK102145580SQ2010105889
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月14日
发明者保罗·A·霍伊辛顿, 克里斯托夫·门策尔, 安德烈亚斯·比布尔 申请人:富士胶片株式会社