[发明专利]粘附和绝缘层

说明书

一种流体喷射装置包括：基板；基板上的多个电阻器，相邻电阻器之间的间隔为4到8微米之间；施加在多个电阻器之上的粘附层；以及直接施加在粘附层之上的碳化硅(SiC)的层，以使得碳化硅位于相邻电阻器之间。一种形成流体喷射装置的方法包括：形成附接到基板的电阻器和导电迹线；在电阻器之上沉积粘附层；直接在粘附层之上沉积碳化硅(SiC)涂层；以及在碳化硅层之上形成环氧树脂层。

背景技术

热喷墨(TIJ)打印机中使用的打印头可以包括具有墨水喷射器和/或控制部件的管芯。管芯包括使用半导体制造技术逐层构建的基板。这允许将控制部件直接集成到基板中。管芯还可以包括若干微机电系统(MEMS)。这些可以包括构建在管芯上的喷射器端口和打印流体分布系统。创建这些特征可能需要若干复杂的制造工艺。

附图说明

附图示出了本文所述的原理的各种示例并且是说明书的一部分。例示的示例仅仅是例示性的，并且不限制权利要求的范围。类似的附图标记表示类似但未必相同的元件。

图1示出了适于利用碳化硅(SiC)阻挡层实施流体喷射装置的流体喷射系统的示例。

图2示出了被实施为墨水盒的流体供应装置的示例。

图3示出了根据本文所述的原理的例示性组件的平面图。

图4A示出了图3的组件的层的目的。

图4B示出了图4A的所标识的层中的每个层的特定示例。

图5示出了例示性生产过程的流程图。

图6示出了另一例示性生产过程的流程图。

在所有附图中，相同的附图标记表示相似但未必相同的元件。

具体实施方式

打印流体包括可能损伤打印系统的零件(尤其是在使用这种流体的状况下)的多种成分。例如，由于在打印流体喷射期间产生的高温、压力和热应力的原因，喷射器元件和腔室容易受到损伤。

在热喷墨(TIJ)打印头中，打印流体的一部分被迅速气化以形成气泡。气泡膨胀并将腔室中的墨水的一部分从喷嘴喷射出来。气泡然后破裂。结果是，打印腔室中的打印流体被加热到至少沸点(对于基于水的打印流体，刚刚超过100℃)。打印流体可以包括氧和诸如氯化物的卤素，其导致材料的化学反应和劣化。结果是，由于可用于驱动劣化反应的热和能量的原因，TIJ喷射腔室中的打印流体可能出乎意料的是腐蚀性的。此外，由于打印机能够发射几千次来打印单个文档，打印头可能在其使用寿命期间暴露于这些状况数百万次。

压电喷墨(PIJ)打印头使用压电元件的膨胀来驱动墨水从打印腔室的喷射。尽管不会像在TIJ中那样进行加热，但PIJ仍然必须要在打印头和打印流体之间提供化学兼容能力。

用于制造打印头的、可能与包括墨水的打印流体发生化学反应的一种成分是氮化硅(SiN)。氮化硅可以被用作打印头中的绝缘层。与包括碳化硅(SiC)的替代材料相比，氮化硅提供了更大的介电强度和减小的电流泄漏。然而，将SiN暴露于打印流体可能会导致SiN层的腐蚀。因此，在使用SiN层时，它会施加设计约束，以防止与打印流体接触。在一些设计中，外表面被涂布有更高化学惰性的SiC。

然而，在处理期间，常常必须要蚀刻或切割穿过SiN/SiC层。这种蚀刻可以允许打印头上的点火电阻器接触打印流体。在进行这种切割的区域中，它们可能会将SiN层暴露以与打印流体接触。结果，可能需要额外的步骤或设计限制来防止打印流体与SiN层接触。

例如，可以重新设计一些特征的尺寸以允许环氧树脂层有空间覆盖被暴露的SiN。替代地，可以在SiC涂布之前对SiN进行深蚀刻。因此，尽管已经发现使用组合的SiN/SiC层是有效的，但其对装置生产施加了额外的制造步骤和成本。