用于多個(gè)噴嘴的利用單個(gè)驅(qū)動信號的微流體系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及微流體系統(tǒng)，其被配置為從以多組驅(qū)動的多個(gè)噴嘴噴射流體，其中一組中的每個(gè)噴嘴利用單個(gè)驅(qū)動信號驅(qū)動。
【背景技術(shù)】
[0002]微流體系統(tǒng)包括各種導(dǎo)致流體離開裸片的噴嘴的噴射技術(shù)。這些技術(shù)包括熱、壓電和超聲波等等。一個(gè)示例是熱噴墨打印頭，其具有精確的噴嘴控制以將一滴墨傳遞至一張紙上的非常精確的位置。為了實(shí)現(xiàn)該精確性，每個(gè)噴嘴的控制與單個(gè)、專用的電氣連接相關(guān)耳關(guān)。
[0003]許多這些系統(tǒng)具有這樣的用于裸片中的每個(gè)噴嘴的專用外部電氣連接，使得如果存在N個(gè)噴嘴，則有N+1個(gè)外部電氣連接。額外的連接被耦合至接地。外部電氣連接可以是耦合至裸片的鍵合焊盤的柔性電線導(dǎo)管。這些系統(tǒng)還經(jīng)常具有在裸片上的針對每個(gè)噴嘴的專用的內(nèi)部電氣連接，每個(gè)內(nèi)部電氣連接被耦合至裸片的鍵合焊盤中的一個(gè)。這些布置方式可以被稱為每個(gè)噴嘴的直接驅(qū)動。由于利用的鍵合焊盤和內(nèi)部電氣連接的數(shù)量，這些裸片趨向于是較大的。
[0004]更加復(fù)雜的噴射系統(tǒng)包括由在與噴嘴相同的襯底中形成的有源電路所控制的噴嘴的行和列。該有源電路可以包括NM0S晶體管，其多路傳輸行和列以允許更多噴嘴被鍵合焊盤中的單個(gè)鍵合焊盤所控制。
[0005]進(jìn)一步涉及的系統(tǒng)集成了基于CMOS的邏輯以創(chuàng)建時(shí)鐘系統(tǒng)，從而改變針對每個(gè)裸片的鍵合焊盤與噴嘴的比率。為了在裸片上形成基于CMOS的邏輯，該裸片變得極為復(fù)雜并且制造成本高昂。一層疊一層的薄膜被添加以修改鍵合焊盤與噴嘴的比率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開涉及微流體遞送系統(tǒng)，其被配置為利用單個(gè)驅(qū)動信號從多個(gè)噴嘴噴射流體。裸片可以具有耦合至單個(gè)接觸焊盤的加熱器的多個(gè)組，使得該組的每個(gè)加熱器接收相同的驅(qū)動信號。可替代地，每個(gè)加熱器可以在裸片上具有單獨(dú)的接觸焊盤，其中接觸焊盤的多個(gè)組被耦合至印刷電路板或柔性互連上的單個(gè)信號線。在該布置方式中，該組觸點(diǎn)將同時(shí)驅(qū)動它們各自的加熱器。
[0007]該多個(gè)噴嘴同時(shí)噴射流體的直接驅(qū)動系統(tǒng)創(chuàng)建了在裸片上、在電路板上或在兩者上的電跡線的布置的簡化。這可以減小成本，同時(shí)減小微流體遞送系統(tǒng)的總覆蓋區(qū)。
【附圖說明】
[0008]在附圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相似的元件。在附圖中，元件的大小和相對位置不必等比例繪制。
[0009]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的微流體遞送系統(tǒng)的示意性等距示圖。
[0010]圖2A-2B是圖1的微流體系統(tǒng)的保持器和微流體可填充匣的示意性等距示圖。
[0011]圖3是圖2A中的線3-3的橫截面示意圖。
[0012]圖4是圖2B中的線4-4的橫截面示意圖。
[0013]圖5A-5B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的微流體遞送構(gòu)件的示意性等距示圖。
[0014]圖5C是圖5A的分解示圖。
[0015]圖6A-6C是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的在各個(gè)層的微流體裸片示意性等距示圖。
[0016]圖7A是圖6A中的線7-7的橫截面示意圖。
[0017]圖7B是圖7A的一部分的放大示圖。
[0018]圖8A是圖6A中的線8-8的橫截面示意圖。
[0019]圖8B是圖8A的一部分的放大示圖。
[0020]圖9A是圖6A中的線9A-9A的橫截面示意圖。
[0021]圖9B是圖6A中的線9B-9B的橫截面示意圖。
[0022]圖10是印刷電路安裝系統(tǒng)的可替代實(shí)施例的俯視圖。
[0023]圖11是微流體遞送構(gòu)件的可替代實(shí)施例的俯視圖。
[0024]圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的微流體裸片的可替代實(shí)施例的俯視圖。
[0025]圖13是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的穿過印刷電路板的擴(kuò)大的橫截面示圖。
[0026]圖14是在圖13的印刷電路板中的多個(gè)編織纖維的俯視圖。
[0027]圖15是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的微流體裸片的可替代實(shí)施例的俯視圖。
[0028]圖16是根據(jù)本公開的微流體裸片的可替代實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在以下描述中對某些特定的細(xì)節(jié)進(jìn)行闡述以便于提供對本公開的各個(gè)實(shí)施例的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，本公開可以被實(shí)施而不需要這些特定的細(xì)節(jié)。在其它情況下，與電子元件和半導(dǎo)體制作相關(guān)聯(lián)的公知的結(jié)構(gòu)沒有詳細(xì)描述，以避免不必要地模糊本公開的實(shí)施例的說明。
[0030]除非上下文另有要求，在整個(gè)隨后的說明書和權(quán)利要求書中，詞語“包括”及其變體，諸如“包含”和“包括”，被解釋為一個(gè)開放的、包括的含義，即作為“包括，但不限于”。
[0031]貫穿本說明書中涉及的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”意味著與該實(shí)施例相關(guān)描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。因而，在貫穿本說明書的各個(gè)地方中的“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”的短語的呈現(xiàn)不一定指的是相同的實(shí)施例。此外，在一個(gè)或多個(gè)其它實(shí)施例中，特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式組合。
[0032]如用于本說明書和所附權(quán)利要求書中，單數(shù)形式“一(a)”、“一個(gè)(an)”和“該(the)”包括復(fù)數(shù)對象，除非內(nèi)容另外明確指出。還應(yīng)當(dāng)指出的是，術(shù)語“或”通常以它的意義包括“和/或”，除非該內(nèi)容另外明確指出。
[0033]如在說明書和所附的權(quán)利要求中使用的，“對應(yīng)”、“對應(yīng)于”和“對應(yīng)的”的使用旨在描述引用的對象的比率或引用的對象之間的相似性。使用“對應(yīng)”或它的一種形式的不應(yīng)該被理解為是指精確形狀或尺寸。
[0034]在附圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相似的元件或動作。在附圖中，元件的大小和相對位置不必等比例繪制。
[0035]圖1圖示了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例形成的微流體遞送系統(tǒng)10。微流體遞送系統(tǒng)10涉及從殼體12以垂直或成角度的方式噴射任意數(shù)量的流體。殼體12具有上表面14、下表面16以及介于上表面與下表面之間的主體部分18。殼體12的上表面包括將殼體12外部的環(huán)境與殼體12的內(nèi)部部分22流體相連的第一孔20。殼體12的內(nèi)部部分22包括保持構(gòu)件24，其保持可移除微流體可填充匣26。如將在以下解釋的，微流體遞送系統(tǒng)10被配置為從微流體可填充匣26內(nèi)遞送流體至殼體12外部的環(huán)境。
[0036]通過在殼體12的主體部分18中的開口 28而提供到殼體的內(nèi)部部分22的接入，該開口 28可以被殼體12的門30或蓋子關(guān)閉。保持構(gòu)件24包括被一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁36耦合在一起的上表面32和下表面34并且具有開口側(cè)38，微流體可填充匣26通過該開口側(cè)38可以滑動進(jìn)入以及滑動出來。保持構(gòu)件24的上表面32包括與殼體12的第一孔20對準(zhǔn)的第二孔40。保持構(gòu)件24將微流體可填充匣26保持就位。
[0037]殼體12可以包括用于與外部電源耦合的外部電氣連接元件。外部電氣連接元件可以是被配置為插入電氣出口或電池端子。內(nèi)部電氣連接將外部電氣連接元件耦合至保持構(gòu)件24以向微流體可填充匣提供功率。殼體12可以包括在殼體12的前面上的電源開關(guān)42 ο
[0038]圖2Α示出了沒有殼體12的在保持構(gòu)件24中的微流體可填充匣26，并且圖2Β示出了從保持構(gòu)件24中移出的微流體可填充匣26。第一電路板44通過螺釘46被耦合至保持構(gòu)件的上表面32。第一電路板44包括電觸點(diǎn)48，其電親合至微流體可填充匣26。第一電路板44的電觸點(diǎn)48與內(nèi)部和外部電氣連接元件處于電氣連接。
[0039]微流體可填充匣26包括用于保持流體52的儲液器50 (見圖3)。儲液器50可以是被配置為保持任意數(shù)量的不同類型的流體的任何形狀、尺寸或材料。保持在該儲液器中的流體可以是任何液體成分。在一個(gè)實(shí)施例中，該流體是油，諸如芳香油。在另一實(shí)施例中，該流體是水。其還可以是酒精、香水、生物材料、用于3D打印的聚合物或其它流體。
[0040]具有內(nèi)表面56和外表面58的蓋54被緊固至儲液器的上部部分60以覆蓋該儲液器。該蓋54可以以本領(lǐng)域中各種已知的方式被緊固至該儲液器。在蓋54與儲液器50之間可以存在0形環(huán)62，以用于形成密封從而防止流體流動。
[0041]微流體遞送構(gòu)件64被緊固至微流體可填充匣26的蓋54的上表面66。微流體遞送構(gòu)件64包括上表面68和下表面70(見圖5A-5C)。上表面68的第一端72包括電觸點(diǎn)74，以用于當(dāng)放置在保持構(gòu)件24中時(shí)與第一電路板44的電觸點(diǎn)48耦合。微流體遞送構(gòu)件64的第二端76包括穿過開口 78的流體路徑的一部分以用于遞送流體。
[0042]圖3是在保持構(gòu)件24中的微流體可填充匣26沿著圖2Α中所示的線3_3的橫截面示圖。在儲液器50以內(nèi)的是流體輸送構(gòu)件80，其具有在儲液器50中的流體52中的第一端82以及高于流體的第二端84。該輸送構(gòu)件80的第二端84位于微流體遞送構(gòu)件64的下方