专利名称：挠性打印头电路的制作方法
技术领域：
以下说明涉及一种打印头组件中的挠性电路。
背景技术：
喷墨打印机典型地包括从墨水供应件到墨水喷嘴组件的墨水路径，该墨水喷嘴组件包括从其中喷出墨滴的喷嘴孔。可以通过利用促动器压迫墨水路径中的墨水来控制墨滴喷射，所述促动器例如是压电偏转器、热气泡喷射(thermal bubble jet)发生器，或者静电偏转元件。典型的打印头具有一排带有相关促动器和相应的墨水路径阵列的喷嘴孔，并且可以独立控制从每个喷嘴孔喷射的墨滴。在一种所谓的“按需即喷”(drop-on-demand)打印头中，在打印头和打印介质彼此相对移动时，每个促动器被促动而选择性地在图像的特定象素位置喷射墨滴。在高性能打印头中，喷嘴孔典型的直径为50微米或者更小(例如25微米)，并且以每英寸100-300个喷嘴的节距分开并且提供的墨滴尺寸约为1至70微微升(p1)或者更小。墨滴喷射频率典型地为10kHz或者更高。
打印头可以包括半导体打印头主体和压电促动器，例如在Hoisington等人的美国专利No.5,265,315中描述的打印头。打印头主体可以由硅制成，其通过蚀刻而限定墨室。喷嘴孔由附加在硅主体上的单独的喷嘴片所限定。压电促动器具有压电材料层，其响应所施加的电压而改变形状或者弯曲。压电层的弯曲压迫沿墨水路径定位的增压室内的墨水。
打印精度会受到许多因素的影响，包括从打印机的打印头和多个打印头内的喷嘴喷射出的墨滴的尺寸和粘性的均匀性。墨滴尺寸和墨滴粘性的均匀性又依次受到一些因素的影响，诸如墨水路径的尺寸均匀性、声波干涉效应(acoustic interference effects)、墨水流动路径内的污染物以及促动器产生的压迫脉冲的均匀性。可以在墨水流动路径中使用一个或者多个过滤器来减少墨水流中的污染物和残渣。
发明内容
描述了一种用于打印头组件的挠性电路。通常，在一个方面，本发明的特征在于将打印头主体连接到外部电路的电路。该电路包括基本上平坦的部分；一个或者多个集成电路；多个引线和一个或者多个臂。基本上平坦的部分包括一个或者多个导电材料层并且其顶面基本上平行于打印头主体的顶面。所述一个或者多个集成电路安装在平坦的部分上。所述多个引线从每个集成电路伸出并且与打印头主体电连接。所述一个或者多个臂基本上垂直地连接到平坦部分，每个臂包括一个或者多个配置成与外部电路连接的外部连接器。
实施例可包括一个或者多个以下特征。该电路可进一步包括多个孔，每个孔由导电材料覆盖并且提供与打印头主体的电连接。多个引线中的每一个从集成电路伸出以与多个孔中的一个连接。
平坦部分包括至少一个铜层和至少一个聚酰亚胺层。平坦部分进一步包括中心部分，其具有第一聚酰亚胺层，其任一侧由铜层覆盖；第二聚酰亚胺层，其任一侧由铜层覆盖；以及将第一层与第二层结合的粘结剂层；以及位于中心部分任一侧的两个远端部，每个远端部具有由铜层覆盖的聚酰亚胺层。所述两个远端部附加在打印头主体的顶面上并且中心部分相对于所述两个远端部从打印头主体的顶面抬高。引线包括附加在电路顶面上的铜迹线，该顶面由聚酰亚胺形成。每个臂包括基本上平行于平坦部分的顶面的远端部，该远端部包括一个或者多个与外部电路连接的触点。
电路的基本上平坦的部分进一步包括中部和位于该中部任一侧的两个远端部，其中两个远端部连接在打印头主体的顶面上并且中部相对于所述两个远端部从打印头主体的顶面抬高。该中部包括多个层，其包括至少一个导电层，并且远端部包括多个层，其包括至少一个导电层，其中包括在中部和远端部中的层数不相等。
通常，在另一个方面，本发明的特征在于一种将打印头主体连接到外部电路的系统。该系统包括电路和内插器。电路配置成与内插器连接。电路包括基本上平坦的部分；一个或者多个集成电路；多个引线和一个或者多个臂。基本上平坦的部分包括一个或者多个导电材料层并且其顶面基本上平行于打印头主体的顶面。所述一个或者多个集成电路安装在平坦的部分上。所述多个引线从每个集成电路伸出并且与打印头主体电连接。所述一个或者多个臂基本上垂直地连接到平坦部分，每个臂包括一个或者多个配置成与外部电路连接的外部连接器。
内插器包括配置成与电路连接的上表面；配置成与打印头主体连接的下表面；以及多个内插器孔，每个内插器孔由导电材料覆盖并且提供与打印头主体的电连接。多个内插器孔中的每一个与多个引线中相应的一个电连通。
本发明的实施例可包括一个或者多个以下特征。内插器包括加热元件。电路进一步包括多个电路孔，每个电路孔由导电材料覆盖并且提供与相应的内插器孔的电连接。多个引线中的每一个从集成电路伸出以与多个电路孔中的一个连接，这样多个引线中的每一个就与多个内插器孔中相应的一个孔电连通。内插器包括一个或者多个形成在上表面中的凹部，该一个或者多个凹部配置成接收安装在电路的平坦部上的一个或者多个集成电路。多个引线中的每一个可以从集成电路伸出，与多个内插器孔中的一个连接，这样多个引线中的每一个与多个内插器孔中相应的一个电连通。
电路的平坦部分包括至少一个铜层和至少一个聚酰亚胺层。每个臂包括远端部，其基本上平行于平坦部分的顶面，该远端部包括一个或者多个与外部电路连接的触点。电路的平坦部分进一步包括在其任一侧由铜层覆盖的第一聚酰亚胺层；其任一侧由铜层覆盖的第二聚酰亚胺层；以及将第一层与第二层结合的粘结剂层。
通常，在另一个方面，本发明的特征在于一种将打印头主体与外部电路连接的系统。该系统包括配置成与内插器连接的电路和内插器。电路包括基本上平坦的部分，其包括一个或者多个导电材料层并且顶面基本上平行于打印头主体的顶面，和安装在平坦部分的底面上的一个或者多个集成电路。电路进一步包括多个从每个集成电路伸出的引线，该多个引线通过多个内插器孔与打印头主体电连接。一个或者多个臂基本上垂直地连接在平坦部分，每个臂包括一个或者多个配置成与外部电路连接的连接器。
内插器包括配置成与电路连接的上表面，该上表面包括一个或者多个凹部，所述凹部配置成接收安装在电路的基本上平坦的部分的底面上的一个或者多个集成电路；以及配置成与打印头主体连接的下表面。多个内插器孔从上表面延伸穿过下表面。每个内插器孔由导电材料覆盖并且配置成在电路和打印头主体之间提供电连接。多个内插器孔中的每一个都与电路的多个引线中相应的一个电连通。
在一个实施例中，内插器可以进一步包括加热元件。
可以实施本发明从而实现一个或者多个以下优势。从安装在挠性电路上的集成电路到促动器例如压电促动器的引线较短，允许在打印头附近实现非常高速和密集的信号线。较短的引线也具有较低的电阻和电感，并且因此允许以更高频率操作并且在抵达促动器的信号中波形失真更小。更短的引线也辐射更小的噪音。
在挠性电路和打印头主体之间包括内插器可以实现一个或者多个以下优势。在将内插器连接在打印头主体之前，挠性电路可以连接到内插器上。这允许挠性电路的连接以及挠性电路和内插器之间的连接在挠性电路/内插器组件连接在打印头主体之前进行测试。如果连接存在问题，可以替换挠性电路，而不必替换打印头主体，或者不必从打印头主体移除挠性电路，这可能会损坏打印头主体。在组装过程中损坏打印头主体的可能性因将挠性电路连接到内插器而不是直接连接到打印头主体上而得以减小。彼此接触的内插器和打印头主体的表面可以抛光从而提供精确配合。这可以减小或者消除沿着打印头主体的长度产生的压力变化，这种压力变化会在通过钎焊将电路直接连接到打印头主体的过程中产生。可选地，内插器可以包括加热元件。挠性电路可以形成为基本上平坦的，因此也取消了对电路进行塑形例如形成弯曲的需要。
将集成电路安装到作为与内插器的接触面的相同表面上的挠性电路实施例的优势是取消了将引线连接到内插器的孔。
一个或者多个实施例的细节在以下的附图以及说明书中进行阐述。通过说明书和附图以及通过权利要求，其他的特征和优势将显而易见。
将参照以下附图详细说明这些和其他方面。
图1示出了挠性电路；图2A和2B示出了打印头主体和面板；图3A示出了如图2B所示的挠性电路和组件的分解视图；
图3B示出了安装在图2B所示组件上的挠性电路；图4A示出了如图3B所示的打印头壳体和组件的分解视图；图4B示出了如图4A所示的打印头壳体的底视图；图4C示出了如图4B所示的沿4C-4C线剖开的打印头壳体的截面图；图4D和4E示出了安装在面板上并且容纳了图3B中的打印头主体和挠性电路的打印头壳体；图5A示出了加热器组件；图5B示出了图5A中的加热器组件的分解视图和图4D和4E中的打印头组件；图5C示出了图5A中的加热器组件，其定位在图4D和4E中的打印头组件内；图6A示出了加热器单元；图6B示出了外部电路和加热器单元的分解视图；图7A示出了过滤器组件和图5C的打印头组件的分解视图；图7B示出了安装在图5C中的打印头组件上的过滤器组件；图8A示出了图3B的打印头组件的一部分的透视图；图8B和8C示出了图1的挠性电路的示意性代表，其上未安装集成电路；图9示出了图8A所示的打印头组件沿9-9线剖开的截面图；图10A示出了挠性电路的一部分的放大截面图；图10B示出了形成挠性电路的层厚度的表；图11A和11B示出了安装在面板上的打印头主体上的内插器；图11C示出了安装在图11A和11B的打印头组件上的挠性电路的一部分的透视图；图11D示出了图11C的打印头组件沿11D-11D线剖开的截面图；图12示出了安装在面板上的打印头主体上的内插器上的挠性电路的截面图和透视图。
类似的附图标记在各个图中表示类似的元件。
具体实施例方式
参照图1，示出了打印头中用于提供信号以控制墨滴喷射的挠性电路100的一个实施例。挠性电路100包括外部连接器102，其将挠性电路100与用于连接到信号源诸如位于打印机内的处理器的第二电路(在图1中未示出)连接。集成电路、晶片或者芯片104安装在挠性电路100上以接收来自外部连接器的输入信号并且产生输出驱动信号。输出驱动信号传输到打印头主体，例如，通过选择性促动打印头内的相应促动器，选择性地从特定喷嘴喷射墨滴，其中所述促动器包括压迫墨水路径中的墨水的压电偏转器。集成电路104可以连接到挠性电路100上的多个引线。这些引线中的一些可以延伸到外部连接器102，从而携带输入信号。其他的引线可以从集成电路延伸到形成在挠性电路100内的相应导电孔，从而将输出驱动信号输出到一种装置，例如，打印头主体，挠性电路100就安装于其上。
在进一步详细地说明挠性电路100之前，应该先说明一种其中采用了挠性电路100的打印头组件的示例，从而为说明挠性电路100提供上下文环境。所说明的打印头组件是示例性的并且仅用于说明的目的。挠性电路100可以调适成应用于此处未说明的其他打印头组件内。
参照图2A和2B，示出了打印头主体106和面板108。打印头主体106可以是，例如，MEMS硅片，诸如在Hoisington等人的美国专利No.5,265,315中所述的打印头，或者如2003年10月10日提交的题为“Print Head with ThinMembrane”的美国临时申请No.60/510,459中所述的半导体打印头单元。打印头主体106可以通过蚀刻来限定墨室和喷射墨滴的墨水喷嘴阵列，并且可以包括相应于每个墨水喷嘴的压电促动器。每个压电促动器可以具有压电材料层，其响应所施加的电压改变形状或者弯曲。压电层的弯曲压迫沿着墨水路径定位的室中的墨水。承载墨水喷嘴的打印头主体106的表面例如通过环氧树脂定位和附加在面板108上。然而，面板108可以包括开口110，其定位成露出墨水喷嘴。
参照图3A和3B，在一个实施例中，挠性电路100配置成配合在打印头主体106的顶部。挠性电路100例如通过电连接器的钎焊而连接在打印头主体106上。
参照图4A，打印头壳体112可以定位在面板108上，围绕打印头主体106和挠性电路100延伸并且位于其上。打印头壳体112例如利用环氧树脂附加在面板108上。参照图4B，在所示的示例性打印头中，打印头壳体112是模制的塑料壳体，包括中心孔114以接收和容纳打印头主体106，并且包括形成在下表面117的通道116。图4C示出了安装在打印头主体106上的打印头壳体112沿图4B中的4C-4C线剖开的截面图。当打印头壳体112的下表面117连接在面板108上时，通道116的内壁119接触打印头主体106的顶面107。因此，通道116形成墨水路径，其导向包括在打印头主体106内的墨水喷嘴。打印头壳体112在2004年4月30日提交的Kevin Von Essen的题为“Elongated FilterAssembly”的美国专利申请No.10/836,456中有进一步的说明，其全文作为参考包含在内。图4D和4E示出了连接在面板108上的打印头壳体112，挠性电路100容纳在中心孔114内。
参照图5A-C，示出了包括加热器单元118和外部电路120的加热器组件116。外部电路120连接在打印机内用于控制从墨水喷嘴中喷射墨滴的处理器上。加热器组件116配合在打印头壳体112内形成的中心孔114内，并且挠性电路100的外部连接器102折叠过加热器组件116的顶部，从而接触并且提供挠性电路100和外部电路120之间的电连接，其将在下文进一步说明。
参照图6A和6B，加热器单元118包括两个垂直板122，其包括加热元件124和水平隔件126。垂直板122和水平隔件126可以用材料，诸如硅形成。外部电路120包括连接片128和挠性电缆130。连接片128包括触点132以与挠性电路100的外部连接器102电连接。连接片128还包括开口134，其提供了与从加热器单元118的垂直板122向上延伸的加热器连接器136的电连接。将加热器单元118电连接至连接片128，并且因此连接至挠性电缆130，允许加热器单元118的温度通过连接到外部电路120的处理器控制。
参照图7A和7B，过滤器组件138，诸如上面提到的美国专利申请No.10/836,456中说明的过滤器组件，可以定位在打印头壳体的顶部。过滤器组件138包括一个或者多个过滤器，墨水在进入打印头壳体并且然后进入墨水喷嘴之前必须通过它们。导向件140包括在过滤器组件138上，用来引导挠性电缆130的定位。
在说明了其中采用了挠性电路100实施例的打印头的一个示例之后，现在更为详细地说明挠性电路100。图8A示出了安装在打印头主体106上的挠性电路100的放大的局部视图，其安装在面板108上。在本实施例中，挠性电路100形成“鸥形翼”结构。就是说，挠性电路100包括基本上平坦的中部142，其定位成基本上平行于打印头主体106的顶面107。挠性电路100进一步包括远端部144，其延伸过挠性电路100的长度并且也基本上平行于打印头主体106的顶面107。中部142和远端部144由弯曲部143结合，所述弯曲部以一定角度在中部142和远端部144之间延伸。
中部142被抬高以容纳与挠性电路100配合的打印头主体106的顶面107的外形。特别地，在打印头主体106包括压电促动器的实施例中，在挠性电路100和打印头主体106的上表面上的压电材料之间存在空间，从而为压电材料弯曲提供空间。
集成电路104连接在挠性电路100中部142的上表面上。示出了挠性电路引线146从各集成电路104延伸到形成在挠性电路100远端部144中的相应孔148。为打印头主体106内包含的每个墨水喷嘴都提供了挠性电路引线146。挠性电路引线146从集成电路104向激励墨水喷嘴的激励器传输信号。例如，在本实施例中，挠性电路引线146传输电信号激励压电促动器促动墨水喷嘴。
在挠性电路100的任一端部，臂150沿着基本上垂直于面板108表面的方向向上延伸，这样臂150的远端部基本上平行于面板108的表面，其中打印头主体106安装在所述面板108上并且在其上折叠。外部连接器102(以虚线示出)包括在臂150的远端部的下侧。如前面的图5C和6B所示，外部连接器102配置成在外部电路120的连接片128上与连接器132配合。在一个实施例中，外部连接器102是与连接片120表面上的迹线电连接的球垫(ball pad)。在另一实施例中，外部连接器是阳极或者阴极电连接器。
图8B是挠性电路100的顶视图的示意性地表示，其中移除了集成电路104并且臂150被展平，从而处于与挠性电路100的平衡面相同的平面内。在典型地安装集成电路104的区域105内，示出了触点阵列。在该实施例中，每个区域105包括16X6阵列的触点101。每个阵列任一侧的最外侧两行触点与挠性电路引线146连接。在一个实施例中，引线可以是带有薄镀金的铜迹线，以防止氧化。每个挠性电路引线146与形成在挠性电路100远端部144上的相应孔148连接。
集成电路104具有形成在将与挠性电路100接触的表面上的集成电路(IC)引线。IC引线可以是，例如，16X6的球形栅格阵列，其配置成相应于形成在挠性电路100上的16X6触点阵列。当集成电路104定位在挠性电路100上时，球形栅格阵列与挠性电路100上的触点阵列对准。。IC引线可焊接到触点阵列中的触点101，从而将集成电路104连接到挠性电路100，并且在IC引线和触点101之间形成电连接。
挠性电路引线146与触点101连接，触点101与IC引线连接。挠性电路引线146还通过导电孔148与打印头主体106连接。打印头主体106的顶面107包括沿打印头主体106边缘定位的接地触点和横向定位于相关接地触点内侧的驱动触点。打印头主体106的接地触点与共用接地103连接(并且因此接地)，所述共用接地沿着挠性电路100的远端部的长度形成。打印头主体106的每个驱动触点与挠性电路100的导电孔148连接。这样，由集成电路104产生的输出驱动信号从集成电路104传输到打印头主体106内的压电促动器的驱动触点，向该促动器施加电压并且因此选择性地驱动相应的墨水喷嘴。
位于内侧两行的触点101可以用来将集成电路104连接到挠性电路100内的连接层。例如，可以在挠性电路100内形成延伸到连接层例如铜层的孔，并且该孔由导电材料填充或者覆盖。集成电路100上的IC引线接触触点，形成与连接层的电连接。连接层在挠性电路100的长度上延伸，包括臂150，并且电连接到形成在臂150远端部上的至少其中一个电连接器102。这样，来自外部电路120的输入信号从外部电路120传输到集成电路104。再次参照图8B，臂150平坦地延伸，露出每个远端部的下侧。示出了位于臂的每个远端部下侧的外部连接器102。
参照图8C，示出了挠性电路100的一个区域105的放大视图。在本实施例中，至少64个挠性电路引线146与每个集成电路104连接，该集成电路104驱动包括在打印头主体106内的64个墨水喷嘴。
图9示出了挠性电路100沿图8A中的9-9线剖开的截面图。集成电路104安装在挠性电路100中部142的顶部。示出了挠性电路引线146从集成电路104的下方向着挠性电路100的远端部144延伸。挠性电路引线146延伸到形成在挠性电路100内的相应孔148。孔148延伸贯通电路的厚度并且与打印头主体106上的驱动触点152对准。例如，驱动触点152可以是打印头主体106顶面107上的迹线。挠性电路引线146延伸穿过孔148。例如，孔148可以由导电材料诸如金或者铜覆盖。从集成电路104通过挠性电路引线146传来的电信号经过导电材料到达驱动触点152，因此在集成电路104和打印头主体106之间建立连接，例如，向压电促动器施加电压。
图10A示出了一部分挠性电路100的放大截面图。在示出的实施例中，挠性电路100的中部142较之远端部144而言形成不同数量的层。远端部144由层160和161形成，其中层160可以是导电层，诸如铜层，层161可以是绝缘层，诸如聚酰亚胺层，例如，可从DuPont High Performance Material ofOhio获得的Kapton。中部142包括分别为铜层162、粘结剂层163、铜层164、Kapton层165、铜层166的附加层。就是说，中部142包括4个铜层，其中每个铜层由Kapton层或者粘结剂层分开。中部142可以通过在两个Kapton层161、165的任一侧上覆盖铜然后利用粘结剂163结合而形成。在集成电路104与挠性电路100连接的中部142，附加层提供互连(铜层)，例如，将集成电路104与外部连接器102连接，并且提供支撑刚度。
参照图10B，在一个实施例中，形成挠性电路100，诸如图10A所示的挠性电路的层，可以具有如图所示的厚度。两个层的远端部的厚度为42微米并且7个层的中部厚度为143微米。焊剂防护膜可以施加在铜层162的顶部以及铜层166上(例如，与打印头主体106连接)，每个焊剂防护膜可以增加额外的25微米。因此厚度可以有193微米之多。
在挠性电路100的远端部144中仅提供两层为鸥形翼区域(即，弯曲部142)提供了挠性，使得挠性电路100可弯曲成希望的形状。因为在包括孔148的侧部100处有较少的层，所以有利于在孔148内对准这些层。
例如，在一个实施例中，形成引线146以及任何其他的电连接的导电材料(例如，铜)可以如下形成。例如通过激光照相绘图技术(“布线图底片膜”)在膜上形成包括引线146的电路布线图的底片。光限定(photo-defineable)膜铺设在铜片顶部，所述铜片粘结到Kapton层。布线图底片膜放置在铜的顶部，然后曝光。然后将溶剂施加在被光限定膜覆盖的铜上，溶剂将未曝光的铜腐蚀掉。然后移除光限定膜，剩下的铜(即，未被腐蚀掉的铜)反映出希望的电路。可以在Kapton的相对侧结合第二片铜，随后实施相同的过程在该相对侧上形成引线146。如果使用了多于一个的Kapton层，则为每个Kapton层重复该过程，然后铜/Kapton层必须结合在一起同时保持以铜在其上形成的电路对齐。需要精确的对准来实现各层之间的连接。这样，需对准的层越少(或者根本不需要对准)，则越有利于制造。
也可以用其他材料来形成挠性电路100。例如，金属层可以是金，并且Kapton层可以是液晶聚合物(LCP)。可以在远端部144或者中部142上包括附加层。
参照图11A，在另一实施例中，内插器170可以定位在打印头主体106和挠性电路100之间。内插器170连接在打印头主体106的上表面。内插器170可以由例如硅形成。在所示的实施例中，内插器170包括可选的集成加热元件172。加热元件172可以通过在硅内插器170上蚀刻凹槽并且用导电材料诸如镍铬填充该凹槽而形成。可替代地，加热元件172可以形成在内插器170的相对表面上。
参照图11B，示出了安装在打印头主体106上的一部分内插器的放大视图。内插器170包括沿内插器170两侧的孔174。为了说明的目的，仅在每侧标出了一些孔174，然而，类似的孔174沿内插器170的基本上全部长度定位。孔174由导电材料，诸如金覆盖。一个孔174相应于包括在打印头主体106的墨水喷嘴组件内的每个墨水喷嘴。每个金属化的导电孔174提供与墨水喷嘴的相应促动器的驱动触点的电连接，诸如配置成促动墨水喷嘴的压电促动器。内插器170可以利用薄的环氧树脂连接在打印头主体106上，这样当施加压力和热时，金通过环氧树脂与打印头主体106上的连接器连接。环氧树脂可以是非充填的或充填的，诸如导电颗粒填充的环氧树脂。环氧树脂可以是喷涂的环氧树脂。
如果内插器170包括加热元件172，如图所示，则热敏电阻176可以包括在内插器170内，以控制加热元件的温度，并且引线178可以提供从内插器170到挠性电路100的连接，以接收控制热敏电阻176的信号。
参照图11C，示出了安装在内插器170上的一部分挠性电路100的放大视图，所述内插器170安装在面板108上连接着的打印头主体106之上。形成在挠性电路100内的每个孔148与形成在内插器170内的相应孔174对准。因此，信号可以从集成电路104，经由挠性电路引线146传输到挠性电路100内的导电孔148，到达内插器170内的导电孔174，并且最终到达打印头主体106内的墨水喷嘴激励器。
参照图11D，示出了图11C中的组件沿11D-11D线剖开的截面图。挠性电路100例如利用环氧树脂连接、钎焊连接或者ACF(各项异性导电膜)安装在内插器170上。挠性电路100表面上的挠性电路引线146与形成在挠性电路100的远端部144的导电孔148连接。孔148与内插器170内的导电孔174对准。内插器内的孔174与打印头主体106内用于激励墨水喷嘴的激励器对准。在所示的实施例中，该激励器是包括压电材料的压电促动器，其响应所施加的电压而弯曲，因此压迫相应墨室中的墨水并且导致墨滴从墨水喷嘴中喷出。内插器170的下侧，即与打印头主体106连接的表面，包括凹部173，为打印头主体106顶面上包括的压电材料提供间隙。
在另一实施例中，挠性电路100可以基本上是平坦的，就是说中部142和远端部144可以全部与内插器170的顶面齐平。这是有优势的，因为这能省去在挠性电路100内形成弯曲的制造步骤。
在挠性电路100和打印头主体106之间包括内插器170有许多优势。在将内插器170与打印头主体106连接之前，可以将挠性电路100与内插器170连接。这允许挠性电路100和挠性电路100与内插器170之间的连接可以在挠性电路100/内插器170组件连接到打印头主体106之前进行测试。如果连接有问题，则可以替换挠性电路100，而不必替换打印头主体106，或者试图从打印头主体106上移除挠性电路100而不损坏打印头主体106。通过将挠性电路100连接在内插器170上而不是直接连接在打印头主体106上，可以减小组装过程中损坏打印头主体106的可能性。内插器170和打印头主体106彼此接触的表面可以抛光以提供精确配合。这可以减小或者消除通过钎焊将电路直接连接在打印头主体106时可能发生的沿打印头主体106长度的压力变化。可选地，如上所述，内插器170可以包括加热元件172。
参照图12，示出了挠性电路180的另一实施例的截面透视图。在本实施例中，集成电路184安装在集成电路180与内插器190连接的相同表面内。内插器190包括凹部192，其配置成容纳从挠性电路180悬下的集成电路184。内插器190可以包括一个延伸过内插器190长度的凹部192，或者多个定位得相应于安装在电路上的多个集成电路184的位置的凹部192。在相反侧，内插器190包括凹部193，为打印头主体106中包括的压电材料提供间隙。在本实施例中，来自集成电路184的引线182位于与内插器190连接的相同表面内，因此不需要孔，诸如前面所述的挠性电路100内的孔148。而是，引线182可以延伸，直接与内插器190内形成的相应导电孔194接触，与参照图11A-D所示的内插器170中所述的导电孔174类似。导电孔194与驱动触点196接触，所述触点是位于打印头主体106内的相应墨水喷嘴的促动器诸如压电促动器的驱动触点。
如图12所示的挠性电路180的实施例的优势在于，消除了将引线182与内插器190连接的孔。挠性电路180可以基本上平坦的形成，如图所示，因此也不需要对挠性电路180塑形，例如形成如图1所示实施例中的弯曲。挠性电路180可以由覆盖有铜的聚酰亚胺层形成，如参照图10所述的那样。然而，由于挠性电路180基本上是平坦的并且不需要孔，在一个实施例中，挠性电路180可以全都包括2个聚酰亚胺层和4个铜层，而不是具有如图10所示的实施例中的较薄的侧部。可以采用其他材料或者数目的层，如上面参照挠性电路100所述的那样。
说明书和权利要求中术语的使用，诸如“上”和“下”、“顶”和“底”仅为了说明的目的，以区别此处说明的挠性打印头电路的各种组件和其他元件。使用“上”和“下”、“顶”和“底”并不表示挠性打印头电路的特别取向。例如，此处所述的内插器的上表面可以取向为位于下表面的上方、下方或者侧方，反之亦然，取决于内插器的定位是否是水平地面朝上、水平地面朝下或垂直。
虽然上面仅说明了一些实施例，但是其他的实施例也是可能的。其他的实施例包括在附带的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种将打印头主体连接到外部电路的电路，所述电路包括基本上平坦的部分，其包括一个或者多个导电材料层并且顶面基本上平行于打印头主体的顶面；安装在平坦部分上的一个或者多个集成电路；从每个集成电路伸出的多个引线，所述多个引线配置成与打印头主体电连接；和一个或者多个臂，其基本上垂直地连接在平坦部分上，每个臂包括一个或者多个配置成与外部电路连接的外部连接器。
2.如权利要求1所述的电路，进一步包括多个孔，每个孔由导电材料覆盖并且配置成提供与打印头主体的电连接；其中，多个引线中的每一个从集成电路伸出，与多个孔中的其中一个连接。
3.如权利要求1所述的电路，其中，平坦部分包括至少一个铜层和至少一个聚酰亚胺层。
4.如权利要求1所述的电路，所述平坦部分进一步包括中部；和位于中部任一侧的两个远端部；其中，两个远端部与打印头主体的顶面连接并且中部相对于两个远端部从打印头主体的顶面抬高。
5.如权利要求4所述的电路，其中，中部包括多个层，其包括至少一个导电层，并且远端部包括多个层，其包括至少一个导电层，其中包括中部和远端部的层的数目不相等。
6.如权利要求1所述的电路，所述平坦部分进一步包括中部，其包括第一聚酰亚胺层，在其任一侧上覆盖有铜层；第二聚酰亚胺层，在其任一侧上覆盖有铜层；以及将第一层和第二层结合的粘结剂层，和位于中部任一侧的两个远端部，每个远端部包括覆盖有铜层的聚酰亚胺层。
7.如权利要求6所述的电路，其中两个远端部连接在打印头主体的顶面并且中部相对于两个远端部从打印头主体的顶面抬高。
8.如权利要求1所述的电路，其中引线包括附着在电路顶面的铜迹线，该顶面由聚酰亚胺形成。
9.如权利要求1所述的电路，其中每个臂包括远端部，其基本上平行于平坦部分的顶面，所述远端部包括一个或者多个配置成与外部电路连接的触点。
10.一种将打印头主体连接到外部电路的系统，所述系统包括配置成与内插器连接的电路，所述电路包括基本上平坦的部分，其包括一个或者多个导电材料层并且顶面基本上平行于打印头主体的顶面；安装在平坦部分上的一个或者多个集成电路；从每个集成电路伸出的多个引线，所述多个引线配置成与打印头主体电连接；和一个或者多个臂，其基本上垂直地连接在平坦部分上，每个臂包括一个或者多个配置成与外部电路连接的外部连接器；内插器，包括配置成与电路连接的上表面；配置成与打印头主体连接的下表面；多个内插器孔，每个内插器孔由导电材料覆盖，并且配置成在电路和打印头主体之间提供电连接，其中，多个内插器孔中的每一个与多个引线中的相应一个引线电连通。
11.如权利要求10所述的系统，所述电路进一步包括多个电路孔，每个电路孔由导电材料覆盖并且提供与相应的内插器孔的电连接；和其中，多个引线中的每一个从集成电路伸出，与多个电路孔中的一个连接，这样多个引线中的每一个都与多个内插器孔中的相应一个电连通。
12.如权利要求10所述的系统，其中一个或者多个集成电路安装在电路的基本上平坦部分的底面，所述内插器进一步包括形成在上表面中的一个或者多个凹部，所述一个或者多个凹部配置成接收安装在电路的基本上平坦部分的底面上的一个或者多个集成电路；和其中，多个引线中的每一个从集成电路伸出，与多个内插器孔中的一个连接，这样多个引线中的每一个都与多个内插器孔中的相应一个电连通。
13.如权利要求10所述的系统，其中电路的基本上平坦的部分包括至少一个铜层和至少一个聚酰亚胺层。
14.如权利要求10所述的系统，其中每个臂包括基本上平行于平坦部分的顶面的远端部，所述远端部包括一个或者多个与外部电路连接的触点。
15.如权利要求10所述的系统，其中电路的基本上平坦部分进一步包括第一聚酰亚胺层，其任一侧上覆盖有铜层；第二聚酰亚胺层，其任一侧上覆盖由铜层；以及将第一层和第二层结合的粘结剂层。
16.如权利要求10所述的系统，所述内插器进一步包括加热元件。
17.如权利要求10所述的系统，所述平坦部分进一步包括中部；和位于中部任一侧的两个远端部；其中两个远端部连接在内插器的上表面并且中部相对于两个远端部从内插器的上表面抬高。
18.如权利要求17所述的系统，其中中部包括第一聚酰亚胺层，其任一侧上覆盖有铜层；第二聚酰亚胺层，其任一侧上覆盖由铜层；以及将第一层和第二层结合的粘结剂层；和每个远端部包括覆盖有铜层的聚酰亚胺层。
19.一种将打印头主体连接到外部电路的系统，所述系统包括配置成与内插器连接的电路，所述电路包括基本上平坦的部分，其包括一个或者多个导电材料层并且顶面基本上平行于打印头主体的顶面；安装在平坦部分底面上的一个或者多个集成电路；从每个集成电路伸出的多个引线，所述多个引线配置成通过多个内插器孔与打印头主体电连接；和一个或者多个臂，其基本上垂直地连接在平坦部分上，每个臂包括一个或者多个配置成与外部电路连接的外部连接器；内插器，包括配置成与电路连接的上表面，所述上表面包括一个或者多个凹部，所述凹部配置成接收安装在电路的基本上平坦部分的底面上的一个或者多个集成电路；配置成与打印头主体连接的下表面；多个内插器孔，其从上表面延伸贯通到下表面，每个内插器孔由导电材料覆盖，并且配置成在电路和打印头主体之间提供电连接；其中，多个内插器孔中的每一个与电路的多个引线中的相应一个电连通。
20.如权利要求19所述的系统，所述内插器进一步包括加热元件。
全文摘要
一种用于打印头组件内并且将打印头主体与外部电路连接的挠性电路，其包括基本上平坦的部分，所述平坦的部分具有一个或者多个导电材料层并且顶面基本上平行于打印头主体的顶面。一个或者多个集成电路安装在平坦部分上。多个引线从每个集成电路伸出，引线电连接到打印头主体。一个或者多个臂基本上垂直地连接在平坦部分，每个臂包括一个或者多个配置成与外部电路连接的外部连接器。
文档编号H05K1/18GK101060984SQ200580022629
公开日2007年10月24日 申请日期2005年4月28日 优先权日2004年5月3日
发明者凯文·冯埃森, 徐安泰, 安德烈亚斯·比布尔, 约翰·A·希金森 申请人:富士胶卷迪马蒂克斯股份有限公司