[发明专利]用于基板结合的方法和装置

说明书

技术领域

下列描述涉及结合基板。

背景技术

流体喷出系统如喷墨打印机典型地包括：从墨供应器到墨喷嘴组合件的墨道(ink path)，所述墨喷嘴组合件包括墨滴从其中喷出的喷嘴。墨仅是可以从喷射打印机中喷出的流体的一个实例。墨滴喷出可以通过用致动器对在墨道中的墨加压而被控制，所述致动器如压电偏转器、热气泡喷射发生器或静电偏转元件。典型的打印头模件具有一行或一个阵列的喷嘴，这些喷嘴具有相应的墨道阵列和相关的致动器，并且液滴从每个喷嘴的喷出可以被独立地控制。在所谓的“按需滴落(drop-on-demand)”打印头模件中，激发每个致动器，以选择性地将液滴喷出在介质上的具体位置。在打印操作期间，打印头模件和介质可以相对于彼此移动。

在一个实例中，打印头模件可以包括半导体打印头主体和压电致动器。所述打印头主体可以由硅制成，所述的硅被蚀刻以限定泵送室。喷嘴可以由附着到打印头主体上的单独基板(即，喷嘴层)限定。压电致动器可以具有响应施加的电压而改变几何形状或挠曲的压电材料层。压电层的挠曲引起膜挠曲，其中所述膜形成泵送室的壁。膜挠曲由此对沿着墨道设置的泵送室内的墨加压。将压电致动器结合到膜上。

发明概述

本发明涉及结合基板。大体上，在一个方面，本发明特征在于一种用于将第一基板结合到第二基板上的方法。用粘合剂层涂布第一基板的表面。将粘合剂层固化到乙阶段。将第一基板的所述表面定位以与第二基板接触。将第一基板的边缘按压到第二基板的边缘上，以引起范德华键合。通过范德华键合允许第一和第二基板聚在一起。对结合的第一和第二基板进行足够时间的充分加热，以完全固化所述粘合剂层

本发明的实施可以包括下列特征中的一个或多个。所述第一基板可以是包括压电层的致动器层，并且所述第二基板可以是硅膜。所述方法可以进一步包括：在用所述粘合剂层涂布所述第一基板的所述表面之前，氧等离子体处理所述表面。在将所述第一基板和所述第二基板定位接触之前，可以对所述第二基板进行RCA-1清洁。

所述粘合剂层可以是被旋涂(spun-on)在所述第一基板的所述表面上的苯并环丁烯。将所述第一基板的边缘按压到所述第二基板的边缘上可以包括施加在约5至20psi的范围内的力。在用粘合剂层涂布所述第一基板的所述表面之前，可以将所述表面进行化学-机械抛光。所述粘合剂层可以是苯并环丁烯；并且可以将结合的第一和第二基板加热至约200℃，历时约40小时，以完全固化苯并环丁烯。所述粘合剂层的总厚度变化率可以为约1.5％以下。

本发明的实施可以实现下列优点中的一个或多个。首先用范德华键将两块基板结合在一起，然后加热结合的基板以完全固化它们之间的粘合剂层，这避免了对所述基板施加显著的压力，例如使用夹盘施加显著的压力。常规的需要施加压力的结合技术可能对于从完全平坦表面的最轻微偏离敏感。例如，在夹盘上略微突起的区域可能影响在与该夹盘的突起区域接触的基板附近的粘合剂层的厚度。粘合剂层厚度变化可能具有显著的不利效果。例如，将压电致动器结合到与泵送室接触定位的膜需要均匀的结合层(bonding layer)。结合层中的厚度变化可能不利地影响泵送室的喷射特性，例如使一些喷射器比其它的喷射器更快地发射。本文中描述的结合技术避免施加压力以实现所述结合，因此对结合表面或在结合期间基板所接触的表面中的不平坦性较不敏感。在基板之间包括最初处于乙阶段而后完全固化的粘合剂层在所述基板之间产生了与最初的范德华键相比相对强的键。

在附图和下面的描述中阐述了本发明的一个或多个实施方案的详细内容。本发明的其它特征、目的和优点从所述描述和附图并且从权利要求书中变得明显。

附图说明

图1是包括结合到膜的致动器的示例性打印头模件的部分的横截面视图。

图2A是显示位于多行泵送室上方的多行致动器的示例性打印头模件的一部分的平面图。

图2B是图1的打印头模件一部分的放大横截面视图。

图3是用于将致动器层结合到膜上的一个示例性方法的流程图。

图4A-C显示致动器层被结合至膜上的横截面视图。

在各种图中类似的附图标记是指类似的部件。

发明详述

当将两块平坦的基板结合在一起时，可能重要的是具有均匀的结合层。描述的是，用于用在第一基板与第二基板之间的粘合剂层将第一基板结合到第二基板上的方法、装置和系统。在粘合剂处于部分固化状态的情况下，利用范德华键合形成初始结合，接着完全固化所述粘合剂。