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    • 专利摘要:
    DieErfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnung(100). Sie ist auf einem Substrat ausgebildet und weist einen Verteiler (111),Blasenerzeugungsvorrichtungen (114a), ein leitfähiges Element und mindestenszwei Reihen von Kammern (116), benachbart zum Verteiler (111) undin Verbindung mit dem Verteiler (111), auf. Das leitfähige Elementist auf der Oberflächedes Substrats und teilweise zwischen den zwei Reihen von Kammern(116) oberhalb des Verteilers (111) angeordnet und wird zum Antreibendes Blasenerzeugers (114a) verwendet.
    公开号:DE102004022497A1
    申请号:DE200410022497
    申请日:2004-05-07
    公开日:2005-01-27
    发明作者:Chih-Ching Chen；Tsung-Wie Shih-Lin Huang
    申请人:BenQ Corp；
    IPC主号:B41J2-05
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnung und ein Verfahrenzur Herstellung der Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches1.
    [0002] ZurZeit werden Flüssigkeits-Einspritzvorrichtungenweitgehend in Tintenstrahldruckern verwendet. Verbesserungen inFlüssigkeits-Einspritzvorrichtungenergeben sich in Tintenstrahldruckern, die von höherer Qualität, verlässlicherund billiger in der Herstellung sind. Flüssigkeits-Einspritzvorrichtungenkönnenauch in vielen anderen Bereichen verwendet werden, z.B. in Kraftstoffeinspritzanordnungen,Zellsortierungen, Arzneimittelzuführsystemen, Drucklithographieund Mikrodüsenantriebssystemen.
    [0003] Unterdiesen Produkten, die auf dem Markt erhältlich sind, gibt es nur einige,die einzelne Tropfen von einheitlicher Form ausstoßen können. Eine dererfolgreichsten Entwicklungen verwendet thermalangetriebene Blasen,die Tropfen ausstoßen. DieseEntwicklung wird infolge der einfachen Herstellung und der niedrigenKosten weitgehend angewandt.
    [0004] Esist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechendeFlüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnungund ein Verfahren hierfürzu schaffen.
    [0005] DieLösungdieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1. DieUnteransprüche habenvorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
    [0006] ImEinzelnen erfolgt diese Lösungwie folgt: Die Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnungist auf einem Trägerausgebildet und weist darin einen Verteiler, Blasenerzeuger, eineleitfähigeAblaufverfolgung und mindestens zwei Reihen von Kammern, die benachbartzum Verteiler und in Verbindung mit dem Verteiler sind, auf. DieleitfähigeAblaufverfolgung ist auf der Oberfläche des Trägers und teilweise zwischenden zwei Reihen von Kammern oberhalb des Verteilers angeordnet undwird zum Antreiben des Blasenerzeugers verwendet.
    [0007] WeitereEinzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich ausnachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.Darin zeigt:
    [0008] 1 eine Querschnitt-Teilansichteiner Druckkopfanordnung gemäß der erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung,
    [0009] 2 eine Querschnitt-Teilansichteiner Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnunggemäß der vorliegendenErfindung,
    [0010] 3 eine Draufsicht der Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnung gemäß der vorliegendenErfindung,
    [0011] 4 ein örtlich vergrößertes Diagrammdes Flüssigkeits-Einspritzkopfes,der in 3 dargestellt ist,
    [0012] 5 ein schematisches Diagrammeines Matrix-Antriebsschaltkreisesim Flüssigkeits-Einspritzkopfgemäß der vorliegendenErfindung,
    [0013] 6 bis 8 schematische Darstellungen von Formendes Flüssigkeits-Einspritzkopfesgemäß der vorliegendenErfindung,
    [0014] 9 eine Querschnitt-Teilansichteiner Druckkopfanordnung gemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung, und
    [0015] 10 eine Querschnitt-Teilansichteiner Druckkopfanordnung gemäß einerdritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung.
    [0016] Diebekannte Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnungist im US-PatentNr. 5,774,148 "printhead with field oxid as termal barrier in chip" veröffentlicht, inwelcher ein Verfahren zur zentralen Zufuhr in einen Flüssigkeits-Einspritzkopfgenau beschrieben ist. Um diese Düsenanordnung herzustellen,muss Sandstrahlen, Laserbohren oder chemisches Ätzverfahren ausgeführt werden,um eine Bohrung im Mittelpunkt des Chips zur Zufuhr von Tinte zuerzeugen.
    [0017] Jedocherfordert dieses Verfahren eine größere Chipgröße, weil der zu entfernendeBereich des Chips vergeudet wird, wodurch sich eine kostenintensivereHerstellung ergibt.
    [0018] In 1 ist eine Querschnitts-Teilansichteiner Druckkopfanordnung gemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Druckkopfanordnung derersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkeits-Einspritzkopfanordnung mit virtuellenVentilen. Wie in 1 dargestellt,weist ein Blasenerzeuger 14 zwei Blasenerzeugungsvorrichtungenauf: einen ersten Erhitzer 14a und einen zweiten Erhitzer 14b,die benachbart zur Öffnungbzw. Ausflussöffnung 12 angeordnetsind. Aufgrund der Abständesowie der unterschiedlichen Widerstände zwischen den beiden Erhitzern 14a und 14b (nichtdargestellt) innerhalb der Kammer 16, werden abwechselndzwei Blasen erzeugt, wenn die zwei Erhitzer 14a und 14b die Flüssigkeiterhitzen. Eine erste Blase (nicht dargestellt) wird durch den erstenErhitzer 14a erzeugt, der näher zum Verteiler 11 alsder zweite Erhitzer 14b ist. Die erste Blase trennt denVerteiler von der Ausflussöffnung 12 undagiert als virtuelles Ventil, um den Kreuzkopplungseffekt zwischendieser Kammer 16 und seinen benachbarten Kammern 16 zureduzieren. Eine zweite Blase (nicht dargestellt) wird durch denzweiten Erhitzer 14b erzeugt. Die zweite Blase drückt dieFlüssigkeit,z.B. Tinte, in die Kammer 16, um sie über die Ausflussöffnung 12 auszustoßen. Anschließend vereinigtsich die zweite Blase mit der ersten Blase, um die Erzeugung vonBegleittropfen zu reduzieren. Der Druckkopf weist vorzugsweise genügend Kammernauf, um einen Ausdruck zu schaffen, der gleich oder größer alsungefähr300 dpi (Punkt pro Zoll) bei einem einzigen Durchlauf des Druckkopfes über einMedium ist.
    [0019] DieFlüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnung dervorliegenden Erfindung führtTinte erfolgreich zu, ohne vollständiges Ätzen durch die Chips. Auf dieser Anordnungbasierend könnenNetzanordnungen bzw. power line layouts oberhalb des Verteilers 11 entwickeltwerden, um somit die Festigkeit der Anordnungsschicht oberhalb desVerteilers 11 zu verstärken.
    [0020] In 2 ist eine Querschnitt-Teilansichteiner Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnunggemäß der vorliegendenErfindung dargestellt. Eine Niedrigtemperatur-Oxidschicht 18 istauf dem ersten Erhitzer 14a und dem zweiten Erhitzer 14b alsSchutzschicht angeordnet. Darauf wird eine Übergangs- bzw. Durchlaufsschichtin einem vorbestimmten Bereich ausgebildet und dann eine Metallschicht 13 aufder Oberflächeder Erhitzer 14a und 14b durch die Übergangsschichtangeordnet. Somit ist die Metallschicht 13 elektrisch mitden Erhitzern 14a und 14b verbunden.
    [0021] Inder gleichen Weise werden ein Drain bzw. eine Senke 68 undeine Source bzw. Quelle 66 eines MOS-FETs (Metalloxid-Feldeffekttransistor) 15 mit denErhitzern 14a und 14b und einer Erdung bzw. Erdverbindung 20 über dieMetallschicht 13 elektrisch verbunden. Wenn ein Gate bzw.Schaltelement 64 des MOS-FETs 15 eingeschaltetwird, wird somit ein externes Spannungssignal am Druckkopf von einemDämpfungsglied,das aus der Metallschicht 13 hergestellt ist, angelegt.Hierbei fließtein Strom vom Dämpfungsglied über dieMetallschicht 13 zum ersten Erhitzer 14a und zumzweiten Erhitzer 14b. Danach geht der Strom durch die Senke 68 unddie Quelle 66 des MOS-FETs 15 zur Erdung 20 durch, umsomit einen Erhitzungsablauf zu vervollständigen. Da die Tinte innerhalbder Kammer 16 erhitzt wird, werden zwei Blasen erzeugt,um die Tintentropfen überdie Ausflussöffnung 12 hinauszudrücken. DieRegelung, welche Ausflussöffnung 12 dieTintentropfen währendeines Druckablaufes auslässt,ist von der Datenmenge abhängig,die gedruckt werden soll. Das Material der Metallschicht 13 kannirgendeines aus Aluminium, Gold, Kupfer, Wolfram oder Legierungenaus Aluminium-Silizium-Kupfer oder Aluminium-Kupfer sein.
    [0022] Bezüglich 3 und 4 ist in 3 eine Draufsichtdes Druckkopfes gemäß der vorliegenden Erfindungdargestellt. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Ausflussöffnungen 12 desDruckkopfes in 16 P-Gruppen, P1 bis P16, aufgeteilt und jede P-Gruppeweist 22 Adressen, A1 bis A22, auf. Wie in 5 in einem schematischen Diagramm einesMatrix-Antriebsschaltkreisesdargestellt, wird ein ausgewähltesSignal durch einen logischen Schaltkreis oder einen Mikroprozessor 32 entsprechend derzu druckenden Datenmenge erzeugt. Danach wird das ausgewählte Signalzum Netztreiber 34 und zum Adresstreiber 35 übertragen,um festzulegen, welches A (A1 bis A22) eingeschaltet werden sollund fürwelches P (P1 bis P16) die Energie bzw. Strom verwendet werden soll.Wenn z.B. P1 mit Strom versorgt wird und A22 eingeschaltet ist,werden die Erhitzer 14a und 14b auf dem MOS-FET 15 von P1-A22den Betriebsablauf des Heizens und Tintenausstoßes bei einer vorbestimmtenZeit ausführen.
    [0023] 4 ist ein örtlich vergrößertes Diagramm desB-Bereiches, der in 3 dargestelltist. Wie in 4 dargestellt,sind zwei Reihen von Ausflussöffnungen 12, 12a aufdem Mittelpunkt des Chips angeordnet. Wenn die Ausflussöffnungenin zwei Bereiche durch die Linie A-A' aufgeteilt werden, wie in 3 dargestellt, ergeben sichacht Gruppen auf der rechten Seite, P1 bis P8, und acht Gruppenauf der linken Seite, P9 bis P16. Der Bereich oberhalb des Verteilers 11 zwischenden zwei Reihen von Ausflussöffnungen 12, 12a wirdfür eineNetzleitungsleitungs-Anordnung verwendet. Acht Metallnetzleitungensind entsprechend P1 bis P8 rechts der Linie A-A' angeordnet und mit dem I/O-Dämpfungsglied (I/O= Eingang/Ausgang) auf der rechten Seite verbunden. Acht Netzleitungen,entsprechend P9 bis P16 (nicht dargestellt), sind links der LinieA-A' angeordnetund mit den I/O-Dämpfungsgliedernauf der linken Seite elektrisch verbunden.
    [0024] DerAntriebsschaltkreis zwischen jedem entsprechenden P- und G-Dämpfungsgliedverwendet eine U-förmigeSchaltkreisanordnung. Der Antriebsschaltkreis zwischen dem DämpfungsgliedP1 und G1 ist in einem gestrichelten Block in 4 dargestellt. Jeder Antriebsschaltkreisist verbunden, ohne dass irgendein anderer Antriebsschaltkreis gekreuzt wird.Nur eine Metallschicht 13 wird verwendet, um die Netzleitung 19 zwischenden Erhitzern 14a, 14b und dem Erdungs-DämpfungsgliedG zu bilden. Es sind elf Metallleitungen 22 oberhalb der MOS-FET-Gruppe 15 angeordnetund weitere elf Metallleitungen 22 sind unterhalb der MOS-FET-Gruppen 15 in 4 angeordnet. Die Metallleitungen 22 sindmit den DämpfungsgliedernA elektrisch verbunden, um somit die Ausgangsdaten des Adresstreibers 35 zuden entsprechenden MOS-FET-Gruppen 15 zu übertragen,um den Tintenausstoß zusteuern. Es sind auch elf Polysiliziumleitungen 23 aufder linken Seite der MOS-FET-Gruppen 15 und weitere elf aufder rechten Seite des MOS-FETs 15 angeordnet. Danach werdenKontaktschichten 24 gebildet, die die Metallleitung 22 unddie Polysiliziumleitungen 23 elektrisch verbinden, um dieVerbindung der Antriebsschaltkreise fertig zu stellen. Die Polysiliziumleitungen 23 werdenverwendet, um die Metallleitungen oberhalb und unterhalb der MOS-FET-Gruppen 15 (d.h.,die oberen Teile und die unteren Teile der Metallleitungen 22 in 4) zu verbinden. Wenn z.B. einSignal vom DämpfungsgliedA1 eingegeben wird, um die Erhitzer von P16 einzuschalten, musses über diePolysiliziumleitungen 23 durch die Metallleitung 22 desErhitzers von P16 übertragenwerden.
    [0025] Wieim obigen Beispiel dargestellt, werden 22 A-Dämpfungsglieder,16 P-Dämpfungsgliederund 8 G-Dämpfungsgliederverwendet. Die Anzahl von A-Dämpfungsgliedernlegt die Anzahl von P-Dämpfungsgliedernfest und ergibt die Gesamtanzahl von Kammern 16, die mitdem Druckkopf gesteuert werden kann. Wenn jede Kammer zwei Blasenerzeuger 14 aufweist,ist die Gesamtanzahl an möglichenBlasenerzeugern 22×16×2=704.Dieses wird unter Verwendung einer kleinen Anzahl von I/O-Dämpfungsgliedern, dessen Gesamtanzahl22+16+8=46 ist erreicht. Dadurch ist die Gesamtanzahl von I/O-Dämpfungsgliederkleiner als 1/12 der Gesamtanzahl der Blasenerzeuger, da 704/12=58,67ergibt, und 48 kleiner als 58,67 ist.
    [0026] Inden schematischen Diagrammen der 6 bis 8 sind die Formen des Flüssigkeits-Einspritzkopfesgemäß der vorliegendenErfindung dargestellt. Zunächstwird ein örtlicherOxidationsvorgang ausgeführt,um eine Feldoxidschicht 62 auf einen Siliziumträger 60 zubilden. Danach wird ein umfassender Borimplantationsablauf ausgeführt, umeine Schwellenspannung des Antriebsschaltkreises einzustellen. EinPolysilizium-Gate 64 ist in der Feldoxidschicht 62 ausgebildet.Zur gleichen Zeit werden 22 Polysiliziumleitungen 23 entlangzweier Ecken des Chips ausgebildet. Eine Arsenimplantation wirdausgeführt,um eine Quelle 66 und eine Senke 68 auf beidenSeiten des Gates 64 zu bilden. Danach wird eine spannungsarmeSchicht 72, z.B. Siliziumnitrid angeordnet, um eine obereSchicht der Kammer 16 zu bilden, wie in 6 dargestellt.
    [0027] In 7 wird eine Ätzlösung (KOH)verwendet, um eine Rückseitedes Substrats bzw. Trägers 60 zu ätzen, umeinen Verteiler 11 zur Flüssigkeitszufuhr zu bilden.Dann wird die Feldoxidschicht 62 teilweise mit einer Ätzlösung (HF)entfernt, um die Kammer 16 zu bilden. Danach wird ein exaktgetimter Ätzprozeß mit KOHausgeführt,um die Tiefe der Kammer 16 zu vergrößern. Die Kammer 16 undder Verteiler 11 sind verbunden und mit Flüssigkeitgefüllt,jedoch benötigtdieser Ätzprozeß eine spezielleAufmerksamkeit, weil auch konvexe Ecken in der Kammer 16 geätzt werden.
    [0028] Alsnächsteswird ein Ablauf zur Bildung der Erhitzer ausgeführt. Dieser Ablauf sollte denFachleuten ersichtlich sein. Eine gute Materialauswahl für die Verwendungdes ersten Erhitzers 14a und des zweiten Erhitzers 14b istdie Legierung aus Tantal und Aluminium, aber auch andere Materialienwie Platin oder HfB2 könneneffektiv funktionieren. Eine Niedrigtemperatur-Oxidschicht 74 ist über dengesamten Verteiler 60 angeordnet. Um zusätzlich den erstenErhitzer 14a und den zweiten Erhitzer 14b zu schützen undden MOS-FET 15 zu trennen, dient die Niedrigtemperatur-Oxidschicht 74 alseine Schutzschicht, die das Gate 64, die Quelle 66,die Senke 68 und die Feldoxidschicht 62 abdeckt.
    [0029] Alsnächsteswird eine leitfähigeSchicht 13 auf dem ersten Erhitzer 14a und demzweiten Erhitzer 14b gebildet, um den ersten Erhitzer 14a,den zweiten Erhitzer 14b und den MOS-FET 15 desAntriebsschaltkreises elektrisch zu verbinden. Der Antriebsschaltkreis überträgt ein Signalzu den einzelnen Erhitzern und treibt mehrere Paare von Erhitzern an,sodass wenige Schaltkreisvorrichtungen und Verbindungsschaltkreiseerforderlich sind. Das bevorzugte Material für die leitfähige Schicht 13 isteine Legierung aus Aluminium-Silizium-Kupfer, oder aus Aluminium,Kupfer, Gold oder Wolfram. Eine Niedrigtemperatur-Oxidschicht 76 istals Schutzschicht auf der leitfähigenSchicht 13 angeordnet.
    [0030] In 8 ist eine Ausflussöffnung 12 zwischendem ersten Erhitzer 14a und dem zweiten Erhitzer 14b ausgebildet.Bis jetzt wurde die Ausführungder Bildung einer Flüssigkeits- Einspritzanordnungmit einem Antriebsschaltkreis, der einstückig integriert ist, genaubeschrieben. Der Antriebsschaltkreis und die Erhitzer sind auf demgleich Trägerangeordnet und eine integrierte Einspritzkopfanordnung ist ohneBedarf einer beigefügtenDüsenplatte ausgebildet.
    [0031] Dasfolgende ist eine genaue Beschreibung der Betriebsweise der vorliegendenErfindung. Siehe dazu 4 und 5. Wenn der Druckablauf beginnt, legtder logische Schaltkreis oder Mikroprozessor 32 fest, welcheAusflussöffnung 12 Tinteentsprechend der zu druckenden Daten ausstoßen soll und erzeugt ein ausgewähltes Signal.Das ausgewählteSignal wird zum Netztreiber 34 und zum Adresstreiber 32 übertragen,um die maßgebendenA-Gruppen (A1 bis A22) einzuschalten und Spannung an die maßgebendenP-Gruppen (P1 bis P16) anzulegen. Somit wird Strom erzeugt und denErhitzern 14a und 14b zugeführt, um Flüssigkeit zu erhitzen und Blasenzu erzeugen, sodass die Tintentropfen ausgestoßen werden können. Eswird angenommen, dass z.B. ein Tropfen von der Ausflussöffnung 12a vonA1-P1 ausgestoßenwird. Zunächstwird ein Spannungssignal von einem I/O-Dämpfungsgliedvon A1 ausgesendet und zum Gate 64 des MOS-FET 15 übertragen,um das Gate 64 einzuschalten. Als nächstes wird ein weiteres Spannungssignalvom I/O-Dämpfungsglied vonP1 ausgesendet, um einen Strom zu erzeugen. Der Strom läuft über dieErhitzer 14a und 14b zur Senke 68, zurQuelle 66 und zur Erdung 20, um somit die Flüssigkeitzu erhitzen und Blasen zu erzeugen. Die Blasen bewirken, dass einTintentropfen von der Ausflussöffnung 12a vonA1-P1 ausgestoßenwird.
    [0032] In 9 ist eine Querschnitts-Teilansichteiner Druckkopfanordnung 100 gemäß einer zweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Gegensatz zur erstenAusführungsform,der eine Druckkopfanordnung in 1 zeigt,weist die zweite Ausführungsformder Druckkopfanordnung 100 nur einen Blasenerzeuger 114,einen ersten Erhitzer 114a, der benachbart zur Ausflussöffnung 112 angeordnetist, auf. Wenn der erste Erhitzer 114a Flüssigkeiterhitzt, wird eine erste Blase 117a gebildet, um die Flüssigkeit 130 vonder Ausflussöffnung 112 auszustoßen. Dererste Erhitzer 114a ist benachbart zur Ausflussöffnung 112 undaußerhalbund oberhalb einer entsprechenden Kammer 116 ausgebildet.
    [0033] In 10 ist eine Querschnitts-Teilansicht einerDruckkopfanordnung 200 gemäß einer dritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung dargestellt. Ähnlich der ersten Ausführungsformder Druckkopfanordnung in 1,weist die dritte Ausführungsformder Druckkopfanordnung 200 zwei Blasenerzeuger 214,einen ersten Erhitzer 214a und einen zweiten Erhitzer 214b,die benachbart einer Ausflussöffnung 212 sind,auf. Jedoch weisen in der dritten Ausführungsform der Druckkopfanordnung 200 dererste Erhitzer 214a und der zweite Erhitzer 214b einenungefährgleichen Widerstandswert auf. Vorzugsweise weisen der erste Erhitzer 214a undder zweite Erhitzer 214b einen gleichen Bereich auf, aber eineLänge,ein Bereich und ein Widerstandskoeffizient können variiert werden, solangewie der erste Erhitzer 214a und der zweite 214b ungefähr den gleichenWiderstand aufweisen. Jeder erste Erhitzer 214a und zweiteErhitzer 214b erhitzen Flüssigkeit, um jeweils eine ersteBlase 217a und eine zweite Blase 217b im Wesentlichenzur gleichen Zeit zu erzeugen. Aufgrund der ungefähr gleichenWiderständeweisen die Blasen 217a und 217b, die durch den erstenErhitzer 217a und den zweiten Erhitzer 217b erzeugtwerden, die gleiche Größe auf.Die Blasen 217a und 217b drücken die Flüssigkeit zusammen, um die Flüssigkeit 230 vonder Ausflussöffnung 212 auszustoßen. Weildie Blasen 217a und 217b die gleiche Größe aufweisenund im Wesentlichen zu gleichen Zeit erzeugt werden, wird die ausgestoßene Flüssigkeit 230 ungefähr senkrechtzur entsprechenden Kammer 216 ausgestoßen.
    [0034] Obwohldie obige Beschreibung monochromatische Drucker beschreibt, kanndie Anwendung auch fürFarbdrucker oder Vielfarbdrucker verwendet werden. Zusätzlich kanndie vorliegende Erfindung auch fürandere Bereiche angewendet werden, wie z.B. Kraftstoffeinspritzanordnungen,Zellsortierungen, Arzneimittelzuführsysteme, Drucklithographien, Mikrodüsenantriebssystemeund andere.
    [0035] Gemäß der vorliegendenErfindung ist der Raum oberhalb der Verteiler und zwischen zweiReihen von Kammern zur Anordnung eines leitfähigen Elements bzw. trace geeignet.Damit ergeben sich mehrere Vorteile der vorliegenden Erfindung.Da der Druckkopf ohne Ätzendes gesamten Chips hergestellt wird, kann die Schaltkreisanordnungoberhalb der Verteiler ausgeführtwerden, was zu einer Reduzierung der Halbleiterscheibengröße und einerkonsequenten Zunahme der Anzahl der „Dies per Wafer" führt. DiePlatzierung der Schaltkreisanordnungen auf der Aufbauschicht oberhalbdes Verteilers verstärktdie Festigkeit der Aufbauschicht. Bei Verwendung dieses Verfahrenszur Verbesserung der Dichte der Schaltkreisanordnung, wird der Bereich,der für dieSchaltkreisanordnung erforderlich ist, vermindert und es können mehrAusflussöffnungenim gleichen Halbleiterscheibenbereich angeordnet werden, um dieDruckgeschwindigkeit zu verbessern.
    [0036] Obwohldie vorliegende Erfindung gemäß den bevorzugtenAusführungsformenbeschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese besonderen Ausführungsformenbegrenzt. Abänderungenund Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen erscheinen denDurchschnittsfachleuten im Licht der oben genannten Lehre. Sie werdendurch die nachfolgenden Ansprüchedefiniert.
    [0037] Zusammenfassendkann folgendes festgehalten werden: Die Erfindung bezieht sich aufeine Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnung 100.Sie ist auf einem Substrat ausgebildet und weist einen Verteiler 111,Blasenerzeugungsvorrichtungen 114a, ein leitfähiges Element,und mindestens zwei Reihen von Kammern 116, benachbartzum Verteiler 111, und in Ver bindung mit dem Verteiler 111 auf.Das leitfähige Elementist auf der Oberflächedes Substrats und teilweise zwischen den zwei Reihen von Kammern 116 oberhalbdes Verteilers 111 angeordnet und wird zum Antreiben desBlasenerzeugers 114a verwendet.
    权利要求:
    Claims (17)
    [1] Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnung(100) mit: – einemSubstrat; – einemVerteiler (111), der im Substrat ausgebildet ist; – mindestenszwei Reihen von Kammern (116) in Verbindung mit dem Verteiler(111) und auf zwei Seiten des Verteilers (111)angeordnet, wobei die Flüssigkeitin die Kammern (116) durch den Verteiler (111)strömt; – mehreren Öffnungen(112) in Verbindung mit den entsprechenden Kammern (116); – mehrerenBlasenerzeugern (114a), die auf dem Substrat angeordnetsind, wobei nur ein einzelner Blasenerzeuger (114a) ineiner Kammer (116) angeordnet ist; – einerTreiberschaltung, die mehrere Funktionsvorrichtungen aufweist, dieauf dem Substrat zur Aussendung von Antriebssignalen angeordnetist, um die Vielzahl an Blasenerzeugern (114a) anzutreiben; – einemleitfähigenElement, das auf dem Substrat zum Antrieb der Blasenerzeuger (114a)angeordnet ist, wobei ein Bereich des leitfähigen Elements oberhalb desVerteilers (111) und zwischen den zwei Reihen von Kammern(116) angeordnet ist; und dadurch gekennzeichnet, – dass jederBlasenerzeuger (114a) ungefähr benachbart zur entsprechenden Öffnung (112)und außerhalbder entsprechenden Kammer (116) angeordnet ist.
    [2] Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnung(100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jederBlasenerzeuger (114a) oberhalb der entsprechenden Kammern(116) angeordnet ist.
    [3] Flüssigkeits-Einspritzkopf-Anordnung(100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassder einzelne Blasenerzeuger (114a) in der Kammer (116)zwischen dem Verteiler (112) und der entsprechenden Öffnung (112)angeordnet ist.
    [4] Vorrichtung zum Ausstoßen von Flüssigkeit, mit: – einerKammer (216); – einemVerteiler (211) in Verbindung mit der Kammer (216),um Flüssigkeitzur Kammer (216) zuzuführen; – einer Öffnung (212)in Verbindung mit der Kammer (216); – einerVorrichtung (214a) zur Erzeugung einer ersten Blase (217a)innerhalb der Kammer (216) , wenn die Kammer (216)mit Flüssigkeitgefülltist, wobei die erste Blasenerzeugungsvorrichtung (214a)ungefähr benachbartzur Öffnung(212) und außerhalbder Kammer (216) angeordnet ist; – einer Vorrichtung (214b)zur Erzeugung einer zweiten Blase (217a) innerhalb derKammer (216), wenn die Kammer (216) mit Flüssigkeitgefülltist, wobei die zweite Blasenerzeugungsvorrichtung (214b)ungefährbenachbart zur Abflussöffnung(212) und außerhalbder Kammer (216) angeordnet ist; und – wobeidie Öffnung(212) zwischen der ersten Blasenerzeugungsvorrichtung (214a)und der zweiten Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) angeordnetist; dadurch gekennzeichnet, – dass die erste Blase (217a)und die zweite Blase (217a) im Wesentlichen zur gleichenZeit erzeugt werden und die Ausbildung der ersten Blase (217a) undder zweiten Blase (217a) bewirkt, dass Flüssigkeit(230) in der Kammer (216) durch die Öffnung (212)im Wesentlichen senkrecht zur Kammer (216) ausgestoßen wird.
    [5] Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die erste Blasenerzeugungsvorrichtung (214a) und diezweite Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) jeweils ersteund zweite elektrische Widerstände(214a, 214b) sind.
    [6] Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,dass der erste und zweite elektrische Widerstand (214a, 214b)ungefährgleiche Widerstandswerte aufweisen.
    [7] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass der erste und zweite elektrische Widerstand (214a, 214b)oberhalb der Kammer (216) angeordnet ist.
    [8] Druckkopf zum Ausstoßen von Tinte, mit: – einemSubstrat; – einemVerteiler (211), der im Substrat ausgebildet ist; – mehrerenKammern (216) in Verbindung mit dem Verteiler (211),wobei die Tinte durch den Verteiler in die Kammern (216)fließt; – einerVielzahl von Öffnungen(212) in Verbindung mit einer entsprechenden Kammer (216); – einerVorrichtung (214a, 214b) zur Erzeugung einer erstenBlase (217a) und einer zweiten Blase (217a) innerhalbder entsprechenden Kammer (216), wenn die entsprechendeKammer (216) mit Flüssigkeitgefülltist, wobei die erste Blasenerzeugungsvorrichtung (214a)und die zweite Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) ungefähr benachbartzur entsprechenden Öffnung(212) und außerhalbder entsprechenden Kammer (216) angeordnet ist; und – wobeidie Öffnung(212) zwischen der ersten Blasenerzeugungsvorrichtung (214a)und der zweiten Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) angeordnetist; gekennzeichnet durch – eine Adressschaltkreisvorrichtungmit einer Vielzahl von Pads und Demultiplexierungsvorrichtungen,wobei die Adressschaltkreisvorrichtung auf dem Substrat angeordnetund zwischen der ersten Blasenerzeugungsvorrichtung (214a),der zweiten Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) und denPads verbunden ist, – wobeidie Anzahl der Pads kleiner als die Anzahl der Kammern (216)ist.
    [9] Druckkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass die erste Blase (217a) und die zweite Blase (217a)im Wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt wird und die Ausbildungder ersten Blase (217a) und der zweiten Blase (217a)bewirkt, dass Flüssigkeit(230) in der Kammer (216) durch die Öffnung (212)im Wesentlichen senkrecht zur Kammer (216) ausgestoßen wird.
    [10] Druckkopf nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,dass die erste Blasenerzeugungsvorrichtung (214a) und diezweite Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) jeweils ersteund zweite elektrische Widerstände(214a, 214b) sind.
    [11] Druckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass der erste und zweite elektrische Widerstand (214a, 214b)ungefähr gleicheWiderstandswerte aufweisen.
    [12] Druckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,dass der erste und zweite elektrische Widerstand (214a, 214b)oberhalb der Kammer (216) angeordnet sind.
    [13] Druckanordnung mit einem Druckkopf zum Ausstoßen vonTinte, mit: – einemVorrat an Tinte in einem Tintenreservoir; – einem Druckkopfsubstrat; – einemVerteiler (211), der im Substrat ausgebildet ist; – mehrerenKammern (216) in Verbindung mit dem Verteiler (211),wobei die Tinte durch den Verteiler (211) in die Kammern(216) fließtund die Kammern (216) mit einem vorbestimmten Abstand,voneinander beanstandet sind, um somit ein Drucken zu erzielen,das gleich oder größer alsca. 300 dpi (Punkt pro Zoll) in einem einzelnen Arbeitsgang desDruckkopfes überein Medium ist; – einerVorrichtung (214a, 214b) zur Erzeugung einer erstenBlase (217a) und einer zweiten Blase (217a) innerhalbeiner entsprechenden Kammer (216), wenn die entsprechendeKammer (216) mit Flüssigkeitgefülltist, die erste Blasenerzeugungsvorrichtung (214a) und diezweite Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) ungefähr benachbartzur entsprechenden Öffnung(212) und außerhalbder entsprechenden Kammer (216) angeordnet sind; und – wobeidie Öffnung(212) zwischen der ersten Blasenerzeugungsvorrichtung (214a)und der zweiten Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) angeordnetist; gekennzeichnet durch – einen ersten Schaltkreismit einer Vielzahl an Pads und Demultiplexierungsvorrichtungen,wobei der erste Schaltkreis auf dem Substrat angeordnet und zwischender ersten Blasenerzeugungsvorrichtung (214a), der zweitenBlasenerzeugungsvorrichtung (214b) und den Pads verbundenist, – wobeidie Gesamtanzahl an Pads kleiner oder gleich ungefähr 1/12der Gesamtzahl an ersten und zweiten Blasenerzeugungsvorrichtungen(214b) auf dem Substrat ist.
    [14] Druckanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,dass die erste Blase (217a) und die zweite Blase (217a)im Wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt werden, und die Ausbildungder ersten Blase (217a) und der zweiten Blase (217a)bewirkt, dass Flüssigkeit(230) in der Kammer (216) durch die Öffnung (212)im Wesentlichen senkrecht zur Kammer (216) ausgestoßen wird.
    [15] Druckanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurchgekennzeichnet, dass die erste Blasenerzeugungsvorrichtung (214a)und die zweite Blasenerzeugungsvorrichtung (214b) jeweilserste und zweite elektrische Widerstände (214a, 214b)sind.
    [16] Druckanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite elektrischeWiderstand (214a, 214b) ungefähr gleiche Widerstandswerteaufweisen.
    [17] Druckanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite elektrischeWiderstand (214a, 214b) oberhalb der Kammern (216)angeordnet ist.
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    TW200502100A|2005-01-16|
    TWI231270B|2005-04-21|
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